數(shù)控技術(shù)未來幾年的發(fā)展趨勢(shì)

什么是數(shù)控技術(shù)

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，它是集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和光機(jī)電技術(shù)等于一體的現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化和智能化起著舉足輕重的作用。

發(fā)展概況

發(fā)達(dá)國家的數(shù)控技術(shù)概況

數(shù)控技術(shù)隨著現(xiàn)代科技，特別是微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。發(fā)達(dá)國家普遍重視機(jī)床工業(yè)，不斷研究機(jī)床的發(fā)展方向和提出科研任務(wù)，并為此網(wǎng)羅世界性人才和提供充足的經(jīng)費(fèi)。美、德、日三國是當(dāng)今世界上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制造、使用方面技術(shù)比較先進(jìn)和經(jīng)驗(yàn)比較豐富的國家。

美國由于其汽車等制造業(yè)發(fā)達(dá)，電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)又處于地位，因此發(fā)展了大量大批量生產(chǎn)自動(dòng)化所需的自動(dòng)線。其數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計(jì)、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實(shí)，且一貫重視科研和創(chuàng)新，其高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界也一直。當(dāng)今美國既生產(chǎn)用于宇航產(chǎn)品加工的高性能數(shù)控機(jī)床，也為中小企業(yè)生產(chǎn)廉價(jià)實(shí)用的數(shù)控機(jī)床。

德國重視機(jī)床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位。德國的數(shù)控機(jī)床，尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床.由于質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用，在世界上享有盛譽(yù)。德國特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件的先進(jìn)和優(yōu)質(zhì)，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)量、數(shù)控系統(tǒng)和各種功能部件在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司的數(shù)控系統(tǒng)和Heidenhain公司的精密光柵均世界聞名。

日本也和美、德兩國相似，充分發(fā)展大批量生產(chǎn)自動(dòng)線，繼而全力發(fā)展中小批量柔性生產(chǎn)自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床。在中檔數(shù)控機(jī)床方面，日本的出口量居世界第*位。日本從20世紀(jì)80年代開始進(jìn)一步加強(qiáng)科研，發(fā)展高性能數(shù)控機(jī)床。日本突出發(fā)展數(shù)控系統(tǒng)，日本FANUC公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上，在產(chǎn)量上居世界第*。

我國數(shù)控技術(shù)概況

我國生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的廠約占機(jī)床廠總數(shù)的1/3。數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量不斷增長，但數(shù)控機(jī)床的需求量增長得更快，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量還滿足不了社會(huì)發(fā)展的需求，大量的數(shù)控機(jī)床需要進(jìn)口。

我國從1958年研制出第*臺(tái)數(shù)控機(jī)床到如今數(shù)控機(jī)床的發(fā)展大致可分為兩大階段：

1958-1979年為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段由于數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性尚未很好地解決，限制了國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。而數(shù)控線切割機(jī)床由于結(jié)構(gòu)簡單，得到了較快的發(fā)展。在第二階段，通過引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)和合作生產(chǎn)等方式，解決了數(shù)控機(jī)床的可靠性、穩(wěn)定性等問題，數(shù)控機(jī)床開始批量生產(chǎn)和使用。經(jīng)過第二階段的發(fā)展，我國數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有了較大提高，開發(fā)了立式加工中心、臥式加工中心，以及數(shù)控車床、數(shù)控銑床等多種數(shù)控機(jī)床；培訓(xùn)了一些數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、制造、使用維護(hù)方面的人才；通過利用國外的先進(jìn)元器件及數(shù)控系統(tǒng)配套，能自行設(shè)計(jì)系統(tǒng)配套，能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、多面、多軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床。在加工中心的基礎(chǔ)上，研制了柔性制造單元，建造了柔性制造系統(tǒng)。到20世紀(jì)80年代末，我國在一定范圍內(nèi)探索實(shí)施了CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)），取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，掌握了一定的技術(shù)。

雖然我國的數(shù)控技術(shù)有了一定的發(fā)展，但是和其他先進(jìn)國家的相比，差距還很大。我國數(shù)控機(jī)床的數(shù)量和品種尚不能完全滿足國內(nèi)市場需求，出口量少；設(shè)計(jì)制造水平還處于學(xué)習(xí)、仿造走向自行開發(fā)階段；嚴(yán)重缺乏各方面專家人才和熟練的技術(shù)工人；重要功能部件、自動(dòng)化刀具、數(shù)控系統(tǒng)需要國外技術(shù)的支撐；還需要提高關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、掌握及創(chuàng)新能力。

技術(shù)組成

1.數(shù)控技術(shù)由機(jī)床本體、數(shù)控系統(tǒng)及外圍技術(shù)三部分組成。

2.機(jī)床本體主要由床身、立柱、導(dǎo)軌、工作臺(tái)等基礎(chǔ)件和刀架、刀庫等配套件組成。

3.數(shù)控系統(tǒng)由輸入/輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)控（Computer Numerical Control，CNC）裝置、可編4.程控制器（Programmable Logic Control，PLC）及主軸伺服驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置以5.及測(cè)量裝置等組成。其中，計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心。

6.外圍技術(shù)主要包括工具技術(shù)（主要指刀具系統(tǒng)）、編程技術(shù)和管理技術(shù)。

發(fā)展趨勢(shì)

1.機(jī)床的高速化、精密化、智能化、微型化發(fā)展

2.五軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展

3.新結(jié)構(gòu)、新材料及新設(shè)計(jì)方法的發(fā)展

4.開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展

5.可重組制造系統(tǒng)的發(fā)展

6.虛擬機(jī)床和虛擬制造的發(fā)展

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