数控机床的现状与发展
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机床数控技术的发展现状与发展趋势探析机床数控技术自20世纪50年代开始出现以来,经历了多项重大技术变革和发展,不断提高着生产效率、精度和自动化程度。
近年来,随着制造业的数字化、网络化和智能化转型加速,机床数控技术在这一背景下又迎来了新一轮的发展机遇。
本文将从机床数控技术的发展现状和未来趋势两方面进行探析。
1.技术水平不断提高在机床数控技术方面,高速、高精度、高可靠性已经成为技术的重点发展方向。
在数控加工、先进材料加工、微纳加工、光学制品加工、航空航天零部件加工等领域中,得益于国内外先进技术的应用,数控加工机床的代表产品—数控车床、数控铣床、数控磨床、数控钻床等,技术性能差距缩小,而在性能上也达到了一定的水平。
部分数控加工机床的精度已经达到了微米级,速度加快了10倍以上。
柔性生产线、高效加工中心等新一代数控机床也正在发展中。
整个机床数控技术的发展呈现出智能化、高效化的趋势。
2.应用范围不断扩大机床数控技术的应用范围不断扩大,除了传统的航空、航天、船舶、汽车、工程机械等行业的需求外,还涉及新能源、新材料、电子信息等行业的加工需求,也服务于国防军工、以及生活消费领域的智能家居、智能健康等领域。
3.智能化和自动化水平提高机床数控技术的智能化和自动化水平也在不断提高。
柔性生产线、智能加工中心、智能机器人等新技术、新产品陆续推出,可以实现方便快捷的自动化生产。
智能机器人可以负责数控加工与自动化生产的更多工作,提高了生产效率和节约了人力资源。
1.智能化发展趋势随着人工智能、大数据等新兴技术的快速发展,机床数控技术很有可能进一步智能化,实现自我调节、自我检测和自我诊断,同时实现产业链的协同、数据智能的应用,以及更加高效的产品研发和生产。
未来机床数控技术将更加人性化,对于操作者和用户有更友好的界面和互动方式。
机床数控技术的绿色化发展趋势也将越来越显着。
加强机床能效监测与管理,选择具有高能效、低污染的数控加工设备以及低能耗、低污染的可再生能源发电,以此减少环境污染和节省能源消耗,这也是未来的一个发展趋势3.生产数字化趋势当前,传统生产模式日益被数字化、模块化的生产模式所取代。
机床数控技术的现状及未来发展趋势一、数控机床的简单介绍车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等都是机械加工方法,所谓机械加工,就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状,包含尺寸精度和几何精度两个方面。
能完成以上功能的设备都称为机床,数控机床就是在普通机床上发展过来的,数控的意思就是数字控制。
数控系统是由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。
当然,普通机床发展到数控机床不只是加装数控系统这么简单,例如:从铣床发展到加工中心,机床结构发生变化,最主要的是加了刀库,大幅度提高了精度。
加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。
我们一般所说的数控设备,主要是指数控车床和加工中心。
1、数控机床的特点如下:(1)加工精度高,具有稳定的加工质量;(2)可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件;(3)加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍);(4)机床自动化程度高,可以减轻劳动强度;(5)对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。
2、数控机床的组成部分主机,他是数控机床的主题,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。
他是用于完成各种切削加工的机械部件.数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT 显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
驱动装置,他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。
他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。
当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。
它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等.编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。
我国数控机床产业发展现状分析摘要:本文对我国数控机床产业的发展现状、产业的发展特点进行了归纳与总结,并对产业区域分布情况和代表性企业的发展情况进行了描述和分析。
关键词:数控机床产业发展特点分析1、我国数控机床产业发展优势分析1.1 中国已成为世界机床第一大产销国近年来我国每年推出高端数控机床新品种数百个,数控机年产量平均递增高达30%左右。
五轴联动数控机床、复合机床等高档机床已经逐步实现国产化。
中小型数控机床用激光器产量居全球第一位,大型工业激光器产量居亚洲第一位。
国产数控软件已经占国内总销量的70%左右。
同时,我国还涌现出了一批数控机床产业基地。
依托这些基地,一批本土数控机床加工企业初步实现了跨越式发展。
沈阳机床、大连机床连续多年处于世界机床企业排名前列,并逐步提高。
另外,在近几年里,沈阳机床、北一机床等国内多家大型机床企业参与国际并购,对机床强国的多家机床生产企业实现收购或控股,这对提高国产数控机床技术水平,提升中国数控机床企业的国际影响力产生了积极的影响。
1.2 数控技术实现重大突破中国数控技术近20多年来经历了引进、消化吸收、自主开发和产业化等阶段,产品技术水平有了较大提升,尤其是数控系统,近年来取得了重大突破,涌现出华中数控、大连光洋、广州数控等企业,形成了一系列高端产品,填补了国内的空白,使国产数控机床的技术水平实现了飞跃式发展。
例如华中数控以通用工业微机为硬件平台、以DOS、Windows为开放式软件平台的技术路线,从而避开了制约中国数控系统发展硬件制造可靠性的瓶颈,技术上取得重大突破。
现在该公司具有自主知识产权的中高端数控系统采用基于PC 的新一代开放式体系结构,具有6 轴联动、全闭环控制、高速高精度加工和网络通讯等功能,并已成功配置在桂林机床股份公司的5 轴联动数控龙门铣床上,这一重大技术突破迫使国外放松了对中国5 轴联动数控系统的限制。
2、我国数控机床产业发展面临的严峻形势虽然我国数控机床产业发展势头强劲,优势明显,但未来产业发展所面临的形势依然严峻。
一、我国数控机床的发展历程随着我国改革开放,国家对高端装备制造业的重视不断加大,数控机床作为高端装备制造业的重要组成部分,也得到了极大的发展。
1973年,我国研制成功了第一台数控机床,标志着我国数控机床的研发工作正式拉开了序幕。
随后,我国陆续研制出了数控车床、数控加工中心、数控数铣床等一系列数控机床产品,为我国制造业的现代化进程提供了强大的支撑。
二、世界数控机床的发展历程在世界范围内,数控机床的发展历程也是令人瞩目的。
20世纪50年代,随着计算机技术的发展,德国、日本等国家开始了数控机床的研发工作。
随后,美国也加入了数控机床的研发和生产行列。
现在,德国的DMG、日本的三菱、美国的哈斯等知名企业在全球数控机床行业中占据着重要地位,为全球制造业的发展做出了重大贡献。
三、我国数控机床的发展现状当前,我国数控机床行业已经进入了快速发展的新阶段。
随着科技的不断进步和国家的大力支持,我国的数控机床在高速、高精、高刚需求方面取得了重大突破,已经成为我国制造业转型升级的重要支撑。
我国数控机床在节能环保、柔性制造等方面也取得了显著成就,为我国经济可持续发展做出了积极贡献。
四、世界数控机床的发展现状在全球范围内,数控机床行业也是持续向前发展的。
全球范围内,新兴市场的需求和发展对数控机床行业的发展起到了重要推动作用。
全球范围内的科技创新和产业升级,也为数控机床行业带来了新的发展机遇。
世界范围内的数控机床企业也在不断提升产品的品质和技术,致力于为全球制造业的发展贡献力量。
五、我国数控机床的发展前景展望未来,我国数控机床行业的发展前景是十分光明的。
随着国家制造业的转型升级,数控机床作为制造业的基础设施,将会得到更多的重视和支持。
随着技术的不断进步和创新,我国数控机床的产品性能将会得到进一步提升,产品的多样化和柔性化水平也将会不断提高。
六、世界数控机床的发展前景全球范围内,数控机床行业的发展前景也是十分广阔的。
随着全球制造业格局的不断调整和优化,数控机床行业将会面临更多的市场机遇和发展空间。
数控机床检测技术综述数控机床是现代制造业中不可或缺的重要设备,其精度和性能对产品质量和生产效率有着直接影响。
为了保证数控机床的稳定运行和高精度加工,检测技术在数控机床的制造、安装、调试和使用过程中起着关键作用。
本文将综述数控机床检测技术的发展现状、常用方法以及未来发展方向。
一、数控机床检测技术的发展现状1. 传统检测方法传统的数控机床检测方法主要包括人工测量和简单工具测量。
人工测量依赖于操作人员的经验和技能,容易受到主观因素影响,且效率低下。
简单工具测量主要通过使用划线尺、游标卡尺等简单仪器进行线性尺寸的测量,但对于复杂曲面和非线性尺寸的测量效果较差。
2. 光学检测技术光学检测技术是一种非接触式的高精度检测方法,可以实现对零件形貌、表面质量等多个方面进行全方位的检测。
常用的光学检测技术包括激光干涉仪、激光三角测量仪、视觉系统等。
这些技术在数控机床的精度检测、工件形状复原等方面具有广泛应用。
3. 电子检测技术电子检测技术是一种基于电子信号的高精度检测方法,可以实现对尺寸、位置、形状等多个方面进行精确测量。
常用的电子检测技术包括激光干涉仪、位移传感器、编码器等。
这些技术在数控机床的定位精度检测、轴向误差检测等方面具有重要应用。
4. 智能化检测技术智能化检测技术是近年来快速发展的一种新型检测方法,主要利用人工智能和机器学习算法对数控机床进行自动化和智能化的监控与诊断。
通过对大量数据进行分析和处理,可以实现对数控机床状态的实时监测和故障诊断,提高生产效率和设备利用率。
二、数控机床常用的检测方法1. 几何精度检测几何精度是衡量数控机床性能的重要指标之一,常用的几何精度检测方法包括坐标系误差检测、直线度检测、平面度检测、圆度检测等。
这些方法主要通过光学或电子检测技术对机床的几何特征进行测量和分析,以评估机床的加工精度和稳定性。
2. 动态性能测试动态性能测试是评估数控机床动态响应能力和运动轨迹精度的重要手段。
机床数控技术的发展现状与趋势机床数控技术是工业领域中非常重要的技术之一,其直接关系到制造业的水平和效率。
近年来,随着人工智能、物联网、大数据等新技术的快速发展,机床数控技术也在不断地进行着升级和改善,为制造业的发展提供了更加先进和高效的解决方案。
当前,机床数控技术的发展主要表现在以下几个方面:1. 精密化和高速化随着工业生产的不断发展,对机床精度和速度的要求也越来越高。
数控技术的应用为机床的精密化和高速化提供了坚实的技术基础。
数控机床能够实现高精度和高速度的加工,提高了产品的质量和效率。
同时,数控技术对于生产线的智能化和自动化也提供了更好的支持。
2. 灵活化和定制化随着市场需求的变化,生产线需要更加灵活化的生产方式。
现代化的数控机床能够根据不同的加工要求实现快速换模、快速调整、批量定制等多种生产方式。
特别是在小批量、个性化生产中,数控技术的应用非常广泛,能够大大提高生产效率和灵活性。
3. 智能化和网络化机床数控技术的发展已经从单一的自动控制扩展到智能化和网络化领域。
智能化的机床数控系统可以自动完成加工过程的调整和控制,对于复杂加工和高要求的生产环境非常有帮助。
同时,数控机床也可以通过网络进行远程监控和控制,实现远程生产管理,提高了生产的安全性、稳定性和可靠性。
4. 绿色化和节能化现代化的数控机床注重绿色环保和节能方面,采用节能材料和技术,减少能源消耗,降低环境污染。
一些新型的数控机床还可以通过循环利用废水和废气等手段,实现资源的最大化利用和再利用,从而降低生产成本,提高经济效益。
1. 机器人化和自动化随着人工智能和机器人技术的快速发展,机床数控技术也将向机器人化和自动化方向发展。
机器人技术可以实现更高效、更精确的生产,减少人为失误和通宵工作的弊端,大大提高生产效率和安全性。
2. 软件化和虚拟化随着虚拟现实、云计算、大数据等技术的普及,机床数控技术也将向软件化和虚拟化方向发展。
新型的机床数控系统将采用更加先进的软件系统和传感技术,实现更高级别的模拟和模型分析,提高生产效率和产品质量。
数控技术的现状及发展趋势数控技术主要是通过计算机以及数字化技术实现机床运转,达到加工的智能化以及自动化的目的。
这种技术本身是一种集多种功能于一体的高新技术,具备高精度、柔性自动化等优势。
该技术主要应用于数控机床领域中,能够加工出复杂的、精密的零件。
因此,数控技术被视为先进制造技术的研发基础,文章就当前数控技术的发展现状以及其未来的发展趋势进行综合性分析。
标签:数控技术;现状;发展趋势1 数控技术的基本发展现状分析上世纪80年代,我国数控机床制造业处于高速发展阶段,实现了产品从传统生产向数控化的转型。
但是从数控技术的整体发展状况来看,技术水平还相对较低,生产的产品质量不佳。
上世纪90年代,数控机床的生产经历了最萧条的时期,生产能力降至50%。
1995年,国家扩大内需,机床市场得以启动,数控系统以及数控设备获得了较大的投资,一定程度上促进了数控设备的生产。
1999年以后,数控设备市场的发展呈现出繁荣的景象,但是也存在一些问题,主要表现为产品的技术水平较低,在激烈的市场竞争中难以立足;其次,产品的联网技术没有完全推广使用,没有较强的自行开发能力,与高技术水平的产品相比,数控设备的生产主要依靠引进图纸等方式进行产品的组装。
随着近年来的发展,虽然缩小了我国同其他国家在数控机床领域发展的差距,但是我国数控机床的利用率低和开动率低等各种问题依旧存在。
2 数控技术在发展的过程中存在的问题分析2.1 数控技术的发展缺乏创新我国的数控技术在发展的过程中很大程度上依赖于国外的数控技术,大部分内容缺少创新,在很多方面只是一味的模仿甚至是改进国外的技术,应用中出现问题时,无法自行解决,必须邀请专家进行解决,这一缺陷在很大程度上限制了我国数控技术的发展。
从总体上来看,我国的数控技术没有形成整体的创新能力。
目前我国在数控技术领域的发展主要是将引进国外的先进技术作为一条捷径,但是如果不对国外的先进技术进行研究,无法从根本上提升我国的数控技术水平。
2.国内中高档数控系统竞争力弱作为机床的“大脑”,数控系统在某种程度上决定着数控机床的功能、性能和技术水平的高低,其产业发展又高度依赖机床主机产业。
国外对我国至今仍进行技术封锁和进口限制,导致我国高档数控机床配套的数控系统3.国产数控机床性能有待提升国内应用客户对机床产品的要求越来越高,购买关注点主要集中于可靠性、性价比、售后服务等。
由于缺乏核心技术,大量的国产企业只能沦为最低端机床的制造商,机床精度和稳定性差、品质规范化管理差、故障率高、价格低廉,与消费者的实际需要还有一段距离。
一些企业只是组装机床,研发投入不足,甚至用户自行购买光机、数控系统、丝杆、刀库等部件。
37WMEM·2021年 第1期Topical Review专题综述二、转型风险分析面对应用市场下行,一些大型机床制造商业务停滞,部分数控企业欠款难收、呆坏账风险上升,回款周期拉长,资金压力增大,企业经营风险越来越高。
因此,多数企业选择主动转型、创新升级。
1.大投入带来的市场风险数控机床及数控系统属于技术密集型行业,技术和产品研发需要大量的研发投入,新产品的市场培育也需要一定的周期,形成的相关技术若不能短时间满足当下用户的市场需求,可能带来一定的运营风险。
在转型过程中,为了提质增效降本,制造企业势必会加大对新一代信息技术、工业机器人及自动化等的应用投入,面临着转型和新业务开拓的投资回报周期过长等风险。
为了提升综合竞争力,部分企业加大投资强度与资源整合力度,可能会对主营业务产生一定程度的影响。
2.专业技术人才流失风险智能装备制造行业迎来发展高峰期,新增的转型升级工作量延缓了原有产品开发进度,增加了企业的投入和专业人才的需求。
一些互联网、房地产等相关行业高薪挖人,导致数控机床产业链企业在软件开发、方案设计、加工工艺等岗位的核心人员流失,甚至连数控机床销售、机械电气工程师及技术支持等跨界转岗。
3.出口型业务转型风险随着国外部分国家机床行业的萎缩,以出口为主的数控系统企业出口额大幅下滑,给公司经营带来较大压力。
五轴联动数控机床技术现状与发展趋势分析[摘要]数控机床,属于制造装备当中重要的一个工作母机,属于制造技术及其装备实现现代化发展的重要基础。
伴随我国工业领域持续发展,对数控技术科学技术提出更高要求,五轴联动数控机床技术近几年得以广泛应用及发展开来,对工业领域更好地发展有着积极作用。
故本文主要探讨五轴联动数控机床技术现状及其发展趋势,便于今后能够更好地运用五轴联动数控机床技术开展机床加工作业活动。
[关键词]数控机床;五轴联动;技术现状;发展趋势;前言:五轴联动数控机床技术,能够完成三轴类型数控机床所无法完成的一些加工制造任务,可实现更高精度化及速度化地加工作业,为更为充分地了解及把握五轴联动数控机床技术,对五轴联动数控机床技术现状及其发展趋势开展综合分析较为必要。
1、关于五轴联动式数控机床的概述五轴联动式数控机床,即高科技含量、高精密度、专门实施复杂性曲面加工的一类机床,该机床系统现阶段被广泛运用至高精医疗仪器设备、精密器械、科研、军事、航空航天等行业领域当中。
五轴联动式数控机床,该系统属于解决叶片、叶轮、大型的柴油机内部曲轴、重型的发电机及汽轮机内部转子、船用的螺旋桨等加工制造的重要手段[1]。
2、技术现状与其发展趋势2.1 在技术现状层面2.1.1 国外国外目前的五轴联动数控机床技术最具代表性的为欧美及日本等国,这些国家的五轴联动数控机床技术具备着绿色环保、高精度化及高速化优势。
国外以力矩电机为回转坐标式驱动系统装置,得以广泛化应用,致使机床内部进给机构达到高精度、高速、高效率及低损耗等运行目标。
德国的Zimmermann公司还设计了 M3ABC性的一种主轴头,该主轴头处增加弧形的一个导轨,B坐标多出一个,即内含 A、B、C三个不同回转的坐标头,该五轴联动式数控机床具备着优良刚性特点,且结构相对紧凑,因内设A、B、C这三个不同坐标,增加偏转范围,致使C轴转动过程不受限制,提高了五轴联动数控机床技术实践加工作业期间的精度。
论机床数控技术的发展现状与趋势随着科技的不断发展和进步,机床的数控技术也在不断地进步和更新,已经成为现代工业中必不可少的重要技术之一。
在这种情况下,本文主要从机床数控技术的发展现状和趋势两个方面进行探讨。
1、数控机床已经成为主流在近十年的时间里,数控机床已经成为了机械加工中的主流。
这主要是因为它具有高精度、高效率、操作简便等优点。
因此,在工业制造业中,数控机床已经成为了不容忽视的重要角色。
2、数控技术已经受到广泛应用除了数控机床外,数控技术还在其他许多方面广泛应用。
例如,数控减速机、数控机械手臂、数控包装机等等。
可以说,数控技术的应用范围已经不断扩大,直至涵盖了整个工业制造业。
3、发展趋势多元化随着科技发展,市场竞争的不断升级,机床数控技术的发展趋势也在不断多元化。
例如,研发更多实用的数控设备,提高设备的自主创新能力等等。
这些不同的趋势都会对机床数控技术的进一步发展产生影响。
1、智能化技术将得到更多应用随着人工智能技术的不断发展,机床数控技术也将不断智能化。
例如,智能机床和数字化工厂等技术已经开始得到更多的应用和关注。
2、软件技术将成为关键在未来的机床数控技术中,软件技术将成为关键。
这是因为它可以帮助用户更好地进行设备交互和控制,提高设备效率。
因此,我们需要在软件技术的研发上不断进行创新和改进。
3、个性化需求将不断增加随着市场更加竞争化,个性化需求将成为一个重要的趋势。
定制化的机床数控设备将会更受欢迎。
在这种情况下,我们需要根据用户的需求不断开发新的产品,以迎合市场的需求。
总之,机床数控技术的发展现状和趋势正朝着更高的水平和更广的应用领域不断发展和前进。
我们需要根据市场的需求和技术进步的发展来不断进行创新和改进,以推动机床数控技术的更快发展。
国产数控机床及其关键技术发展现状及展望随着工业化进程的不断推进,数控机床作为制造业的重要装备,扮演着不可或缺的角色。
国产数控机床的发展,不仅是我国制造业升级的需要,也是提高国家核心竞争力的关键之一。
本文将从国产数控机床的现状出发,探讨其关键技术的发展,并展望未来的发展趋势。
国产数控机床在技术水平上已经取得了长足的进步。
首先,在控制系统方面,我国数控机床已经实现了从闭环控制向开环控制的转变。
闭环控制系统具备较高的稳定性和精度,但其复杂的结构和昂贵的成本限制了其发展。
而开环控制系统通过对工件的位置和速度进行预测,实现了更加高效和经济的控制方式。
此外,我国在数控系统软硬件的研发方面也取得了重要突破,形成了一批具有自主知识产权的数控系统。
在关键部件的研发方面,国产数控机床已经能够实现自主配套。
例如,伺服电机、传感器、液压元件等关键部件的国产化率逐年提高,降低了数控机床的生产成本。
同时,我国在高速主轴、刀库、刀具等关键部件的研发上也取得了突破,使得国产数控机床的性能和稳定性得到了较大的提升。
我国还注重数控技术的应用推广和产业化发展。
以汽车、航空航天、电子信息等高端制造业为代表的行业,对数控机床的需求日益增长。
我国通过政策扶持和技术创新,推动数控机床在这些行业的应用,提高了产品质量和生产效率。
同时,我国还注重培养数控技术人才,加强与高校和科研机构的合作,提高数控机床的研发能力。
展望未来,国产数控机床在关键技术上仍然存在一些挑战。
首先,需要进一步提高数控系统的智能化水平。
目前,我国数控机床的自动化程度相对较低,需要人工干预的环节较多。
未来,随着人工智能和大数据技术的发展,数控机床将更加智能化,能够自动识别、调整和优化加工过程。
需要进一步提高数控机床的精度和稳定性。
虽然国产数控机床在精度方面已经有了较大的提升,但与国外先进水平相比仍有差距。
未来,需要加强对关键部件和关键工艺的研发,提高数控机床的加工精度和稳定性,以满足高精度加工的需求。
机床数控技术的发展现状与发展趋势探析随着工业化进程的不断推进,机床行业不断发展壮大,机床数控技术也在不断迭代升级,发展趋势显著。
作为现代工业劳动力的基础工具,机床数控技术必须要跟上时代发展的步伐,才能更好地满足市场需求。
机床数控技术的发展已经历了几个阶段:1、人-机床阶段:在这个阶段,机床的操作都是依靠人工完成的,例如手摇机床、脚踏机床等。
这个时期的生产效率低,而且缺乏专业技术人员的参与。
2、数控化初期阶段:在20世纪50年代,数字控制技术首次应用于机床上。
这个时期的数控系统还非常原始,只能实现直线或圆弧的插补,常用于单种产品或者样板的生产。
3、集成化数控阶段:这是20世纪70年代至80年代初期出现的一种发展趋势。
通过电脑控制系统(CNC),数控技术被应用于多种机型上,并能够针对不同物料进行控制。
4、精密化和高速化数控阶段:在20世纪90年代,由于电脑和计算机科技的进步,数控技术不仅迅速普及,而且应用范围也大幅增加。
机床数控技术不仅能完成复杂形状的加工,而且还能够实现高速度、高精度的加工操作,极大地提高了生产效率。
1、智能化方向未来机床数控技术将普及到更多领域,并越来越多地涉及到人工智能、物联网等领域。
智能化应用将充分发挥自动化生产的优势,通过数据采集和分析,实现整个流程的智能控制和指挥。
在信息化时代,机床数控技术也需要通过数据共享和互联互通,将数据与信息紧密关联,提高机床加工效率和加工质量。
未来,数控设备将会支持多传感器监测、故障诊断和维修预测等功能,实现智能化、高速高效的生产。
3、精密高速化方向随着科技的进步,机床数控技术也将越来越精密和快速。
新一代数控设备将能够实现更精准的测量和加工,更快的速度和更高的切削力,从而提高精度和加工效率。
精密高速化发展趋势将为制造业的升级换代带来新机遇。
结论机床数控技术与机床制造是随着工业化进程的不断发展而逐步壮大的。
经过长期的发展与完善,机床数控技术已经被广泛应用于各种领域。
简述数控机床的发展及应用一、数控机床的定义和发展概况1.1 数控机床的定义数控机床是指通过数字信号控制机床运动和加工过程的一类机床。
它是在计算机技术、电子技术和自动控制技术的基础上发展起来的一种先进的制造设备。
1.2 数控机床的发展历程数控机床的发展可以追溯到20世纪50年代,当时主要是在航空航天、军事和核工业等领域应用。
随着计算机技术的飞速发展,数控机床逐渐普及,并在各个领域得到广泛应用。
二、数控机床的应用领域2.1 汽车制造业数控机床在汽车制造业中起到了至关重要的作用。
它可以用于汽车零部件的加工、车身焊接和涂装等工艺过程。
通过数控机床的应用,可以提高生产效率、降低成本,并且保证产品的质量和精度。
2.2 航空航天工业航空航天工业对于产品的精度要求非常高,因此数控机床在该领域的应用非常广泛。
数控机床可以用于航空发动机的加工、飞机结构件的制造以及航天器的组装等工艺过程。
通过数控机床的应用,可以提高产品的质量和精度,并且减少人为因素对产品质量的影响。
2.3 电子信息产业随着电子信息产业的快速发展,对于电子产品的加工要求也越来越高。
数控机床可以用于电子产品的外壳加工、电路板的制造以及元器件的装配等工艺过程。
通过数控机床的应用,可以提高产品的加工精度和生产效率,并且满足不同客户的个性化需求。
2.4 其他行业除了上述几个主要领域,数控机床还广泛应用于其他行业,如机械制造、模具制造、医疗器械制造等。
数控机床的灵活性和高效性使得它在各个行业中都能发挥重要作用。
三、数控机床的优势和挑战3.1 优势•高精度:数控机床可以实现高精度的加工,提高产品的质量和精度。
•高效率:数控机床可以实现自动化生产,提高生产效率,降低人力成本。
•灵活性:数控机床可以根据不同的加工需求进行编程,实现个性化生产。
•节约材料:数控机床可以通过优化加工路径和减少废料产生,实现材料的节约。
3.2 挑战•技术要求高:数控机床的操作和编程需要专业的技术人员,技术要求较高。
数控技术的现状及发展趋势随着时代的发展,制造业已经转变了传统的制造模式,投入巨资研发先进的制造技术,数控技术就是其中之一。
目前,数控技术的应用已经越来越广泛,在不断应用的过程中也顺应时代的发展发生了相应的变革,向着更高端的技术水平迈进。
1 数控技术的发展历程与重要性数控技术的历史是从1952年开始的,美国研制出了第一台试验性的数控系统,标志着数控技术的产生。
数控系统从产生到现在经历了四个主要的发展阶段,分别是研究开发阶段、推广应用阶段、系统化阶段、高性能集成化阶段。
经过这四个阶段的发展,数控技术逐渐走向成熟,并向新的发展阶段迈进。
数控技术的广泛使用为制造业提供了全新的生产制造模式,数控技术是利用数字信息对机械和工作的活动进行控制的一项技术。
现代的数控技术包括传统的机械制造、计算机和网络通信等技术,具有高效率、高精度和柔性自动化等显著特点。
数控技术是国家工业现代化的关键技术,与国家的战略地位紧密相连,体现一个国家的综合国力,所以数控技术往往成为衡量一个国家工业现代化程度的标志。
2 我国数控技术的发展现状数控技术在我国发展的时间较短,从上个世纪五十年代末开始发展至今,基本掌握了现代化的数控技术,建立了一批具有我国自身特色的数控研发和生产的基地,培育了大批专业的数控人才,数控技术产业初具规模。
特别是近几年,我国加大了对数控技术的研发力度,在诸多方面取得突破性进展,如可以供应集成化和网络化的制造装备;五轴联动技术逐步成熟;进入了世界高速、高精度、精密数控机床的生产国的行列等等,并且拥有自主知识产权。
虽然我国数控技术发展较快,在一些先进领域取得了长足的进步,但同时我们也应该看到,我国的数控技术水平与国际先进水平相比还存在一定的差距,在发展中还存在着一定的问题。
首先,我国数控技术的基础薄弱,对于许多先进的数控信息化技术主要依赖于对国外技术的引进,自主研发和创新能力较弱,缺乏生产高精度、高效率的数控机床的能力,大多采取进口,信息化的应用程度和水平偏低;其次是数控产品的稳定性和可靠性较低,还不是很成熟,与国外的数控系统的平均无故障时间相比相差很远;最后,国内的数控技术缺乏创新能力,虽然拥有众多的数控机床的生产企业,但许多企业的规模有限,信息化技术的应用程度低,缺乏技术创新的能力,生产出来的产品缺乏市场竞争力。
数控机床现状及发展趋势分析 数控机床的概念 数控机床就是在数字控制下,能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。
国产数控机床的发展现状 一、国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小 数控机床是当代机械制造业的主流装备,国产数控机床的发展经历{HotTag}了30年跌宕起伏,已经由成长期进入了成熟期,可提供市场1,500种数控机床,覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域,产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。特别是在五轴联动数控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中,五轴(坐标)联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之一。
它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工,是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。五轴联动数控机床的应用,其加工效率相当于2台三轴机床,甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资,大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。国产五轴联动数控机床品种日趋增多,国际强手对中国限制的五轴联动加工中心、五轴数控铣床、五轴龙门铣床、五轴落地铣镗床等均在国内研制成功,改变了国际强手对数控机床产业的垄断局面。
二、国产数控机床存在的问题 由于中国技术水平和工业基础还比较落后,数控机床的性能、水平和可*性与工业发达国家相比,差距还是很大,尤其是数控系统的控制可*性还较差,数控产业尚未真正形成。因此加速进行数控系统的工程化、商品化攻关,尽快建成与完善数控机床和数控产业成为当前的主要任务。目前主要问题有:
三、核心技术严重缺乏 统计数据表明,数控机床的核心技术—数控系统,由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成,中国90%需要国外进口。如在上海设厂的德国吉特迈集团和意大利利雅路机床集团,在烟台建厂的韩国大宇综合机械株式会社,所有的核心技术都被外方掌握。国内能做的中、高端数控机床,更多处于组装和制造环节,普遍未掌握核心技术。国产数控机床的关键零部件和关键技术主要依赖进口,国内真正大而强的企业并不多。目前世界最大的3家厂商是:日本发那客、德国西门子、日本三菱;其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。国内有华中数控、航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。华中数控近几年发展迅速,软件水平相当不错,但在电器硬件方面还需进一步提高。目前国内一些大厂还没有采用华中数控的。数控功能部件是另外一个薄弱环节。
四、民族品牌与国际品牌差距明显 2004年6月一份广东机床用户的抽查情况透露,在数控机床的各个品牌之中,用户对欧洲、日本、美国、韩国和中国台湾等数控机床品牌的关注度已占全部市场的60%以上。品牌知名度上的差距,导致用户在选择加工设备时把更多的机会给了海外数控机床行业的一些“实力派”。如哈尔滨某发动机(集团)有限公司的缸体生产线是一条全自动加工线,其粗加工选用韩国大宇重工的专机自动线,精加工则选用了英国CROSSHULLE公司的专机自动线,缸盖加工线是由德国Cross.Huller公司制造的高速加工中心和专机自动线、德国产的全自动在线测量机、日本产的全自动密封检测机和清洗机组成的。曲轴生产线为全自动柔性流水生产线,精加工线由日本的数控高速CBN磨床、动平衡机、抛光机等组成。
数控机床的发展趋势 2.1 高速化 随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用,对数控机床加工的高速化要求越来越高。 (1)主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴电机),主轴最高转速达200000r/min; (2)进给率:在分辨率为0.01μm时,最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工; (3)运算速度:微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障,开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统,频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大提高,使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得高达24~240m/min的进给速度; (4)换刀速度:目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右,高的已达0.5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式,以主轴为轴心,刀具在圆周布置,其刀到刀的换刀时间仅0.9s。 2.2 高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。 (1)提高CNC系统控制精度:采用高速插补技术,以微小程序段实现连续进给,使CNC控制单位精细化,并采用高分辨率位置检测装置,提高位置检测精度(日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机,其位置检测精度可达到0.01μm/脉冲),位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法; (2)采用误差补偿技术:采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术,对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究结果表明,综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%~80%; (3)采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度,并通过仿真预测机床的加工精度,以保证机床的定位精度和重复定位精度,使其性能长期稳定,能够在不同运行条件下完成多种加工任务,并保证零件的加工质量。 2.3 功能复合化 复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等;工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。采用复合机床进行加工,减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差,提高了零件加工精度,缩短了产品制造周期,提高了生产效率和制造商的市场反应能力,相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。 加工过程的复合化也导致了机床向模块化、多轴化发展。德国Index公司最新推出的车削加工中心是模块化结构,该加工中心能够完成车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序,可完成复杂零件的全部加工。随着现代机械加工要求的不断提高,大量的多轴联动数控机床越来越受到各大企业的欢迎。 在2005年中国国际机床展览会(CIMT2005)上,国内外制造商展出了形式各异的多轴加工机床(包括双主轴、双刀架、9轴控制等)以及可实现4~5轴联动的五轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣削中心等。 2.4 控制智能化 随着人工智能技术的发展,为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求,数控机床的智能化程度在不断提高。具体体现在以下几个方面: (1)加工过程自适应控制技术:通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息,利用传统的或现代的算法进行识别,以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定性状态,并根据这些状态实时调整加工参数(主轴转速、进给速度)和加工指令,使设备处于最佳运行状态,以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高设备运行的安全性; (2)加工参数的智能优化与选择:将工艺专家或技师的经验、零件加工的一般与特殊规律,用现代智能方法,构造基于专家系统或基于模型的“加工参数的智能优化与选择器”,利用它获得优化的加工参数,从而达到提高编程效率和加工工艺水平、缩短生产准备时间的目的; (3)智能故障自诊断与自修复技术:根据已有的故障信息,应用现代智能方法实现故障的快速准确定位; (4)智能故障回放和故障仿真技术:能够完整记录系统的各种信息,对数控机床发生的各种错误和事故进行回放和仿真,用以确定错误引起的原因,找出解决问题的办法,积累生产经验; (5)智能化交流伺服驱动装置:能自动识别负载,并自动调整参数的智能化伺服系统,包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装置。这种驱动装置能自动识别电机及负载的转动惯量,并自动对控制系统参数进行优化和调整,使驱动系统获得最佳运行; (6)智能4M数控系统:在制造过程中,加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径,将测量(Measurement)、建模(Modelling)、加工(Manufacturing)、机器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一个系统中,实现信息共享,促进测量、建模、加工、装夹、操作的一体化。 2.5 体系开放化 (1)向未来技术开放:由于软硬件接口都遵循公认的标准协议,只需少量的重新设计和调整,新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容,这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期; (2)向用户特殊要求开放:更新产品、扩充功能、提供硬软件产品的各种组合以满足特殊应用要求; (3)数控标准的建立:国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),以提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个