对数控机床的了解范文

时间:2023-12-14 17:31:56

对数控机床的了解

对数控机床的了解篇1

数控技术在现代制造技术中的应用,最具代表性的是数控机床,所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一,数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心,这3种机床的数量多,具有代表性。对于一台数控机床来说,包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主,增加学生的感性认识为主要目的。

1.1合理安排数控机床实训的时间

由于机械工程实训总学时的限制,青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多,在训练时间的安排上,数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天,这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术,和普通机床的实训相比,讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2,让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2,使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之,实训的重点虽为实践,数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。

1.2合理安排数控机床实训的内容和方法

在数控机床实训中,操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解,只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等,然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一,机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念,它们的作用是什么,必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的,刀具沿程序指令的刀路运动切削工件,刀路的位置必须使用坐标系描述。所以,首先讲清各种坐标系的概念,进而才能讲清对刀等关键的概念,才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成,各有侧重,通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容,重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习,学生可具备基本的编程和操作能力,为了提高学生的实训兴趣和创新意识,可以让学生自己设计一个简单的零件,自己编程,经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字,如“欢迎实习”等。

1.3手工编程和自动编程

数控编程分手工编程和自动编程,形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上,应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容,通过手工编程加工简单的小零件,是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展,CAD/CAM在机械加工中的广泛应用,计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制,这部分的内容较多。所以,可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看,边演示边讲解,讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程,然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的,常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限,数控机床价格较贵,配备的数控机床的种类和数量有限,平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾,可以安排一定的时间,让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排,让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多,时间相对较少,一定要制订详细可行的实训计划,明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然,教师指导学生也会有条不紊,顺利完成实训任务[5]。

2演示教学法的应用

2.1什么是演示教学法

由于机械工程实训总学时的限制,学生不可能自己动手操作每一种机床,特别是一些比较危险、贵重和精密的设备,比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾,基于学校的实际情况,采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法,然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法,解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾,还可以给学生打下进一步学习研究的基础。

2.2以电火花线切割为例

电火花线切割属于特种加工,特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中,加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同,一般不是采用机械力加工,在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始,应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床,用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时,一定会感到吃惊,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理,举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时,会发现有时有电火花放电,严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹,甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后,再讲电火花线切割的加工原理,学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法,整个过程大约45min。

3多媒体技术在机械工程实训中的应用

随着计算机技术的飞速发展,计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动,但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到,在学生实习完基本的内容后,可利用多媒体技术补充和总结,会起到良好的教学效果。

4结束语

本文探讨了机械工程实训的教学方法,重点讨论了数控机床的实训方法、演示法的应用以及计算机在实训中的应用。在实训内容安排上既要有重点,又要内容全面;实训内容的多样性决定了实训教学方法的多样性;实训教学方法的改革是永无止境的,应根据学生的实际情况,立足本校,面向社会,探索机械工程实训的教学方法。

对数控机床的了解篇2

关键词:数控加工;仿真系统;虚拟现实;教学效果

中图分类号:G423.0

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2009)03-0208-02

数控加工技术在机械制造业中的应用广泛,传统的机床操作教学方法效率低、教师工作量大,需要用更新的方法来取代。数控加工仿真系统是理论与实验结合、厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所研发的一种机床控制仿真系统软件,可以满足大批量学生教学需求。数控仿真系统软件还能弥补了教学投入大、消耗多、成本高的缺陷,它可以在微机平台上运行,解决了教学时学生多机床设备少的问题、并为学校节省了大量设备购置经费。数控仿真系统软件可以在微机平台上运行,学生可利用此软件进行仿真操作,会起到真实设备的教学效果。数控加工仿真系统安全、经济实用。能够集中精力帮助学生分析、解决实际问题,保证了教学质量使教学效果得到显著提高。能利用此软件对数控装置进行仿真操作,使学生达到实际操作训练的目的,动态的仿真操作使教学过程易教易学、教学效果显著。

一、数控加工仿真系统的特点

随着虚拟现实技术及计算机技术的发展,出现了可以模拟实际机床加工环境及其工作状态的计算机仿真加工系统,它是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能培训的仿真软件。各种数控加工仿真教学系统如上海宇龙、北京斐克、南京宇航、广州超软、武汉金银花等不同的数控加工仿真软件,既能单机系统独立运行。又能实现在线运行。采取数控加工仿真教学方法能进一步提高操作者的实际操作技能。实践证明,用这种方式进行教学是非常经济有效的。

1.虚拟数控机床具有以下的功能和特点:(1)虚拟数控机床具有与真实机床完全相同的结构。虚拟数控机床能模仿真实机床的任何功能而不致因为采用某种近似替代而导致某种结构和信息的失真或丢失,并与真实机床有完全相同的界面风格和对应功能,如动态旋转、缩放、移动等功能的实时交互操作,从而为学员的学习和培训提供保证。(2)机床操作全过程仿真。仿真机床操作的整个过程:毛坯定义,工件装夹,压板安装,基准对刀,安装刀具,机床手动操作。(3)丰富多样的刀具库。系统采用数据库统一管理的刀具材料、特性参数库,含数百种不同材料、类型和形状的车刀、铣刀,同时还支持用户自定义刀具及相关特性参数。(4)全面的碰撞检测。手动、自动加工等模式下的实时碰撞检测,包括刀炳刀具与夹具、压板、刀具,机床行程越界,主轴不转时刀柄刀具与工件等的碰撞。出错时会有报警或提示,从而防止了误操作的发生。强大的测量功能。可实现基于刀具切削参数零件粗糙度的测量,能够对仿真软件上加工完成后的工件进行完全自动的、智能化的测量。(5)具有完善的图形和标准数据接口。用户既能在真实的环境中运行虚拟机床,又能观察它的各种运行参数,并能将其他CAD/CAM软件。(6)实用灵活的考试系统。可用于远程网络学习、作业、考试等功能,并实现答卷保存、自动评分、成绩查询和分析等功能,轻松实现无纸化的考核与测评。

2.数控加工仿真系统在教学应用中的意义,数控技术是一门实践性很强的课程,在以往的教学中,由于缺乏必要的设备支持,只能采取课堂教学来“纸上谈兵”单一的课堂教学,单向的信息流动很难让学生有系统,全面的认识。将此仿真软件应用到教学中,具有如下意义:(1)将传统的被动教学变学生参与的主功教学,培养学生的实际动手能力;(2)利用虚拟机床代替实际机床,可消除实际机床加工的危险因素;(3)在计算机上模拟加工过程代替试切,可不消耗材料,降低成本;(4)可有效解决设备不足的问题,使每个学生都可参与其中,极大提高学生的学习兴趣,取得更好的教学效果;(5)满足网络教学和远程培训的需要。

3.数控加工仿真系统特点。通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的,并且安全可靠。通过动态的仿真操作使教学过程易教易学、教学效果显著提高:(1)系统完全模拟真实数控机床的控制面板和屏幕显现,易教、易学,可轻松操作;(2)学生和培训学员可根据自己熟悉的机床任意选择机床设备进行操作;(3)在虚拟环境下对NC代码的切削状态进行检验,操作安全;(4)学生可看到各种机床真实的三维加工仿真过程,并能检查和测量加工后的工件,可以更迅速的掌握数控机床的实操过程;(5)采用虚拟机床替代真实机床进行教学与培训,在降低费用的同时获得更佳的教学和培训效果,使用更经济。其优点在于系统完全模拟真实CNC机床的控制面板和屏幕显现,可轻松操作。在虚拟环境下对NC代码的切削状态进行检验,操作安全。用户可看到真实的三维加工仿真过程,仔细检查加工后的工件,可以更迅速的掌握CNC机床的操作过程,过程逼真。

二、虚拟数控机床平台的构建

数控仿真系统的核心是虚拟数控机床,而虚拟数控机床又是虚拟制造技术中的一个重要的执行单元。数控仿真系统完全模拟真实零件的加工过程,可以检验各种数控指令是否正确,能提供与真实机床完全相同的操作面板,其调试、编辑、修改和跟踪执行等功能也一应俱全,数控加工仿真系统实际上是虚拟环境中数控机床的模型。虚拟数控机床一般是通过以下的构建平台来实现上述功能:

1.NC解释平台。NC解释平台包括NC解释器和NC验证器。任务分配数据库从任务调度中接受数控代码并将其翻译为虚拟机床的部件、刀具等运动的信息,并将其通过计算模块来模拟机床的响应,NC解释器能够被自由地配置从而能够模拟任何一种数控机床的CNC控制器。

2.NC验证器。能够验证NC代码的语法是否正确。

3.刀具库。刀具库应包括一台数控机床所需要的所有刀具。并能自由配置刀具库中的刀具号,从而能模拟任何一种数控机床的换刀形式及切削加工的要求。

4.仿真平台。仿真平台包括刀具轨迹仿真、切削力仿真,加工精度仿真、三维动画仿真、加工工时统计分析,仿真平台是虚拟数控机床的核心技术。操作者可以在虚拟的环境中进行机床运动和切削过程等的仿真,从中获得相关的加工数据。如进给轴的位移量、换刀状态、主轴转速、加速度、进给量、加工时间等。通过加工过程的仿真,了解所设计工件的可加工性,验证NC代码的正确性以及评价和优化加工过程,并通过在线修改NC代码来将其优化。

5.计算平台。计算平台用来完成虚拟数控机床中各种计算,如根据NC代码计算加工零件新的几何形状,根据刀具的材料、运行时间、零件的材料性质和介质的性质计算刀具的补偿量和热补偿量。这些计算结果是虚拟数控机床在应用于虚拟制造过程中的加工方案评价以及可制造性分析所 必须的。

6.设计开发平台。虚拟数控机床的设计平台是一个面向对象的数控软件库及其开发环境。通过对数控软件的标准化、规范化研究和其它CAD/CAM软件的数据交换,并对典型的零件进行封装,设计成具有稳定、通用接口的可重复使用的软件。

7.操作运行平台和监控平台。在虚拟环境中完全实现真实机床的操作,让使用者完全感受到真实机床的运行特性。在这些基础上的监控硬件和软件,用来控制简易机床,增加虚拟数控机床的真实感,并且可以进行典型零件的实验性试切加工,让使用者有一种身临其尽的感觉。尤其是在数控教学和培训过程中,初学数控编程者需要大量的编程练习,并进行实际调试。用试切法来检验数控加工程序显然不合理,而且也难于实现。如果利用仿真技术,这些问题可以轻松得到解决,从而避免编程时人为出错或工艺不合理造成工件报废。

三、数控加工仿真系统在教学中的应用

虚拟数控机床强大的网络功能,可实现远程教育,不仅在局域网上具有双向互动的教学功能,还具有基于互联网进行双向互动的远程教学功能,使用数控加工仿真系统软件进行辅助教学,主要从以下几个方面进行探索与实践:

1.课堂教学中采用灵活教学手段,变学生被动学习为主动学习,恰当运用数控加工仿真系统,充分发挥其课堂教学中的作用。教师应十分重视数控加工仿真系统的在教学中的应用方法,摆正数控加工仿真系统在教学中的位置,既不能完全依赖数控加工仿真系统放弃教师在教学中的引导作用,也不能在教学中教师唱独角戏,采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用,应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。

2.科学安排教学内容,循序渐近,掌握数控编程与操作技巧,在教学过程中教学内容的安排可分模块化教学。(1)基础模块,主要讲解与训练最常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、数控加工中心的编程方法、操作及应用,这一模块是教学重点,必须使学生熟练掌握,灵活应用;(2)提高模块。主要讲解与训练SIEMENS数控系统的三种机床的编程与操作,以帮助学生进一步加强在不同数控系统下对不同数控机床的编程方法的理解与应用能力;(3)拓展模块,如讲解国产数控系统中的华中数控系统和广州数控系统中的数控车床的编程与操作方法,扩大学生的知识面,提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力,正确进行教学评价,提高学生的学习意识和自觉性。利用数控加工仿真系统的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣显得尤为重要。

3.恰当运用数控加工仿真系统,充分发挥其课堂教学中的作用,数控加工仿真系统主要应用于数控编程与操作这一理论教学课程,还可作为数控操作技能训练的辅助工具。在操作方面,由于数控加工仿真系统采用了与数控机床操作系统相同的面板和按键功能,并且使用数控加工仿真系统在操作中即使出现人为的编程或操作失误也不会危及机床和人身安全,反而学生还可以从中吸取大量的经验和数训。将理论与实践有机地结合在一起边讲授边练习,使讲过的知识及时应用于实践中,不但可加深学生对理论知识的理解,而且在模拟操作的同时对数控机床的操作方法上也将具备相当水平的实践基础。

四、结语

对数控机床的了解篇3

[关键词]:数控技术 机械加工 数控机床

1数控技术的基本原理

所谓的数控技术,简单来讲就是指采用电脑程序控制机器的方法。主要是指通过采用数字信息,按工作人员事先编好的程式对机械加工进行控制。它主要包括:计算机技术、传感检测技术、自动化控制技术、传统及现代的机械制造技术以及网络信息技术。

数控技术是一种综合性技术,把数控技术用于机械加工,能够有效地对机械设备进行数字化控制。这主要是运用计算机控制系统进行预先编程,在运行过程中利用计算机辅助软件执行繁琐的数据存储和运算处理,在很大程度上提高了机械加工的精准度与自动化,提高了机械加工的效率。

2数控技术在机械加工机床设备中的作用

2.1数控技术在机械加工中的作用

伴随着现代工业及信息技术的发展,机械加工技术和工艺不断进步,从而推动了机械加工设备的更新换代和机械加工控制系统的更新升级。由于数控技术在机械加工中的应用,出现了数控技术机械设备机壳的毛坯制造。数控气割技术的使用轻易地解决了单间下料等诸多问题,数控气割技术通过保持压缩接触面积的均匀,很好地满足了密封功能的要求。这些使得产品内外环凸凹曲面的加工精度得到提高,实现了毛坯料到成品过程的持续加工。因数控镗铣床编程加工已与机械设备有机结合起来,首先通过预先编程的齿形子程序,然后进行机械加工和结合角度偏置,这能使产品满足生产要求并进行无差异化生产,更好地满足各种精度要求,极大地提高了机械设备加工效率,还能实现生产计算机控制一体化。

2.2数控技术在机床设备中的作用

机床设备是机械加工中的重中之重,因此,在机械加工过程中机床设备的控制技术是非常重要的。为满足现代机械加工业的发展需求,拥有控制系统的机床设备是现代机电一体化的关键。数控技术是现代机床设备的灵魂和核心。通过在机床上使用计算机控制系统,能够对机床的加工过程进行控制,不仅保证了产品的高质量要求,还极大地提高了机床的使用效率与生产效率。它用数字化的代码来表示加工零件的工艺和几何信息,也就是运用计算机编程将刀具与工件间的相对位移以及进给速度编排在计算机控制系统上,由计算机发出控制指令使机床按控制要求运行。无需对机床进行人工参与与调整,只需向计算机控制系统编入新的加工程序,就能改变加工零件,这是数控机床的最大特点。

3数控技术在机械加工机床中的发展趋势

3.1数控技术的性能发展趋势

现如今,我国的数控技术在机械加工领域中得到了广泛的应用,数控技术的作用已不容置疑,它不仅推动了机械加工行业的持可续发展,还提升了我国的综合国力。数控机床的性能正朝着高速高精高效化、柔性化、实时智能化发展。高速高精高效化:随着高速RISC芯片、多CPU控制系统的运用以及机床性能的改善,明显提高了机床的高速高精高效化。柔性化:主要表现在数控技术具有较强的可塑性和较好的可操作性。模块化的设计,能满足生产流程的不同需求。实时智能化:利用实时系统和人工智能相结合实现人类智能行为的模拟,使高科技手段有效运用。

3.2数控技术的功能发展趋势

为解决数控技术发展中面临的多种技术与非技术问题,数控技术在功能上得到了很大的发展,主要表现在用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化以及内装高性能PLC。用户界面图形化:用户界面是使用者和数控系统的对话连接。能够根据客户的知识接受能力和要求,加大对客户界面的开发。用户界面图形化能够实现蓝图编程和快速编程、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放等功能。科学计算可视化:能够高效处理和解释数据,直接使用可视信息如动画、图像等。用于CAD/CAM,如参数自动设定、自动编程、刀具管理数据的动态处理等。插补和补偿方式多样化:有2D+2螺旋插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、极坐标插补等多种插补方式。补偿方式有极坐标插补、螺距和测量系统误差补偿、象限误差补偿、以及相反点计算的刀具半径补偿等。

内装高性能PLC:可用高级语言编程或梯形图,提供在线调试和在线帮助功能。用户在车床铣床的标准PLC用户程序基础上修改自己需要的程序,能够建立自己的应用程序。

4数控机床的主要增效途径

目前,我国数控机床的自动化生产设备及生产工艺还存在一定的问题,主要表现在:数控机床生产设备加工切削参数不太合理、与数控机床相关的知识库和工艺数据库缺乏、在自动化的制造中缺乏先进的管理系统。这些问题增加了数控机床加工过程中的准备时间、等待时间和故障调试时间,从而降低了数控机床的生产效率。通过对国内数控机床的现状了解,提出了提高数控机床效率的有效途径。

4.1提高数控机床的自动化程度

在数控机床加工过程中,通过柔性生产线,以及柔性制造单元等数控加工技术,逐步提高数控技术的自动化程度。这样可以减少数控机床加工中的准备时间、等待时间和故障调试时间,从而缩减了加工所需要的总时间。由此,在机械加工过程中加工零件的连续性以及自动化程度得到提高,进而提高了数控机床的生产总效率。

4.2逐步优化加工过程

通过机械加工生产过程的持续优化实现数控机床的加工,努力改进现有的生产和管理方式、刀具的自动配送、机械设备的管理以及机械零件的制造执行系统等,积极学习国外先进的数控技术水平,逐步优化加工过程。这能有效提高数控机床设备的完整性和开动率,使数控机床得到高效管理和有序运用。

4.3优化加工工艺以及加工设计

保证加工零部件的质量以及缩减机械加工的时间,是提高数控机床的加工效率,实现优化数控机床加工工艺的基础。通过使用较为先进的刀具或者性能高的数控机床设备能够完成数控加工机床的模拟仿真秀。运用先进的技术努力优化数控机床加工工艺和加工设计,实现优化控制系统装置。通过提高数控机床的切削效率和主轴的加工效率,能够保证数控机床的加工性能。

5结束语

对数控机床的了解篇4

关键词:CA6140 车床 改造

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)03(a)-0104-02

数控机床是典型的机电一体化产品,在机械制造业中发挥着巨大的作用,解决了机械制造过程中对精密件和复杂结构件的加工。就我们企业目前面临的现状来说,大部分工厂在其生产过程中使用的还是CA6140等普通车床,如果一次性购备数控机床所需要的资金较多,企业心有余而力不足。为此对普通车床进行数控化改造解决企业生产过程中遇到的技术和经济问题,为技术人员提供参考依据是非常必要的。

1 数控机床改造的必要性

数控机床是利用数字化信息对机床的运动和加工过程进行控制的一种设备,主要由机床主机、驱动装置、辅助装置、CNC装置和编程装置等部分组成。按照加工工艺的不同,可以分为金属切削类数控机床、特种加工类数控机床以及板材加工各类数控机床;按照控制运动轨迹的不同可以分为点位控制数控机床、直线控制数控机床和轮廓控制数控机床;按照驱动装置的不同分为开环控制数控机床、闭环控制数控机床、半闭环控制数控机床和混合控制数控机床。随着科学技术的不断进步,数控机床越来越受到企业的青睐,跟普通车床相比,数控机床的优点主要有:

(1)加工精度高,质量稳定。数控机床的定位精度为±0.01 mm,重复定位精度为±0.005 mm,特别适用于加工精度较高的产品。

(2)数控机床的主传动和进给传动采用了独立的电机,二者能够单独运动,也可以多坐标联动,在加工复杂曲面和形状复杂的零件过程中具有较高的精度。

(3)数控车床采用了自动回转刀架,在加工过程中能够实现自动换刀,和一次换刀完成多道工序的加工。

(4)数据机床在加工过程中预先将程序输入机床,其加工过程无需人工操作,大大降低了工人的劳动强度,提高了生产效率。

(5)数控机床上设置了自动监控和补偿装置,机床的安全系数较高。

但是数控机床的价格比较昂贵,一般在几万到几十万,对于普通中小型企业来全部购置是不可能实现的。而将普通车床进行数控化改造不仅能够实现上述优点,还能够为企业节省60%~80%的费用,特别是在大型机床改造中的优势更加明显。

目前我国机床的总量大概在400余万台,其中数控机床的数量仅为20余万台,机床的数控化率为5%左右。就普通机床来说在10年以上役龄的占到了60%,对普通车床进行数控化改造具有非常重要的现实意义。

2 普通车床数控化改造的基本类型

2.1 保留普通车床所有功能部件

该类型的车床改造完成后由数控系统、伺服驱动、伺服电机、原有普通车床各功能部件以及电动刀架等几部分组成。横向和纵向采用伺服电机驱动,其中横向的伺服电机固定在床鞍的后端面上,通过一对同步带轮将运动传送到普通车床原有的横向丝杆副,实现横向的快进和快移;纵向伺服电机则固定在进给箱的左端,通过联轴器将运动传递到普通车床的进给箱,在纵向丝杆的带动下实现纵向快移和进给。该类型的车床数控化改造保留了普车大部分的功能部件,改造后车床的精度不受影响,适用于零件的粗加工过程中。

2.2 保留普通车床功能部件

该类型车床在改造过程中要拆除原有车床的挂轮、进给箱、溜板箱、三杆、托架以及横向丝杆副,安装相应的纵向和横向滚珠丝杆组件、数控系统、驱动装置以及驱动电机。该类型的车床数控化改造后能够保证其加工精度,但是改造设计过程中的工作量较大,周期较长,适用于距离较近,能够长时间停机的用户。

2.3 采用相关系列数控滑台机构

该类型车床改造过程中只借助原有车床的导轨,安装新的数控系统、驱动装置以及电机即可。改造后的机床克服了原来机床的精度低、可靠性差以及改造周期长的缺点,实现了对车床快速、大规模的改造,适用于对盘、套类零件的加工。

3 对CA6140改造的总体方案

CA6140车床(图1所示为其结构简图)主要用来完成对小型轴类、盘类以及螺纹类零件的加工,要求机床能够控制其主轴的正反转,以适应零件对切削速度的要求;刀架要能够在横向和纵向完成进给运动,并且在换刀点能够完成四个到位的自动改变;加工螺纹时还要保证刀架移动一个逻辑或导程时主轴能够转一圈。在对CA6140进行改造的过程中首先要解决的问题就是要实现对机械传动进给和手动控制转位刀架的数控化改造,使其能够实现自动转位刀架和自动进给。

根据CA6140车床的主要性能指标和工作状况,其改造方案如图2所示。

(1)拆除原有车床的横向和纵向丝杠光杠、溜板箱以及挂轮箱中的齿轮,增加滚珠丝杠。其中滚珠丝杠采用分体方式,用套筒联轴器连接在一起,横向滚珠丝杠的两端采用原有的固定和支承方式,纵向滚珠丝杠通过托架安装在原来溜板箱跟床鞍连接的部位上。

(2)横向驱动电机及齿轮减速器相对于操作者来说安装在床鞍的后部,纵向驱动电机及齿轮减速器安装在机床右端靠近尾座的位置。

(3)拆除原有手动刀架,在小托板上安装数控转位刀架。

(4)在挂轮箱内加装主轴脉冲编码器,实现对主轴转速的同步检测来完成对螺纹类零件的加工。

(5)在纵向和横向安装行程限位开关,保证加工过程中不超程。

(6)在横向安装接近开关,保证零件在加工过程中能够返回参考点。

(7)纵向和横向齿轮箱和丝杠要加装防护罩,防止油污和切屑等赃物的进入。

(8)根据机床的使用要求和改造成本,加装合适的数控系统。

4 结论

随着数控技术的发展,CA6140车床已经不能满足对零件加工的要求,数控机床作为机电一体化产品在机械制造业中发挥着非常重要的作用,解决了目前零件形状结构复杂,精度要求高以及小批量生产的问题。在改造过程中拆除了原有车床上的挂轮、进给箱、溜板箱等部件实现了其数控化改造,确定了其数控化改造的基本方案,其中传动系统采用了滚珠丝杠副,刀架采用的自动转位刀架,采用伺服电机对其进行驱动,实现了机床主轴的快进和快移。

参考文献

[1] 龚仲华.数控机床维修技术与典型实例[M].北京:人民邮电出版社,2006.

[2] 陈心昭.现代实用机床设计手册[M].北京:机械工业出版社,2006.

[3] 贡克勤.数控原理[M].北京:机械工业出版社,2007.

[4] 罗永顺.机床数控化改造技术[M].北京:机械工业出版社,2007.

对数控机床的了解篇5

关键词:数控机床;管理;维护 

    0引言 数控机床是利用数字化信号对机床的运动及其加 工进行控制的机床,是数控技术与机床技术相结合的 产物 [1,2] ,它有加工精度高、质量稳定可靠、生产效率 高、对零件加工的适应性强等优点,使其应用日益扩 大,已经成为机械制造业的标志性装备.

    我国目前的现状是 [3] :国内数控技能人才严重缺 乏,阻碍了我国制造实力的提高,教育部等六部委启动 了“制造业和现代服务业技能型紧缺人才培训工程”, 对高技能型人才的培养提出了具体的方案。许多高职 院校根据自身特点、结合市场需要,开设了数控技术专 业,为满足实践教学,除设置实训基地外,还相继配备 现代化的数控机床等设备。数控机床是精密的机电一 体化产品、价格昂贵,其管理和维修要求严格,如何管 理和维护好这些数控机床,使之更好地满足教学需求, 最大限度地发挥其优势,已经成为各个学校普遍关注 的问题。本文经对各校教学实训基地的调研,根据数 控机床的结构原理及使用特点,结合设备管理方面的 实践经验,分析了教学用数控机床使用中出现的问题, 并提出了改进措施,以供同行参考.

    1教学用数控机床的特点 教学用数控机床与生产用数控机床相比主要有下 列特点:1)使用目的不同。生产用数控机床的主要 目的是提高生产效率,创造更多的经济效益,以生产为 主。教学用数控机床主要是用于满足教学工作,将学 生的理论知识通过实际操作转变为直观认识的机床, 是一种以试验为主的机床。2)操作人员不同。生产 用数控机床的操作人员,一般是具有丰富实践经验的 工人。教学用数控机床的操作人员,大部分是新手 ——学生,第一次将理论知识转化为实践的操作,经验 很少,所以故障率较高。3)维修和管理方式不同.

    生产用数控机床往往配有专业的维修人员,一般都是 有计划、系统性的管理和维修。教学因数控机床缺少 专业人员进行管理和预防性维护,往往是故障发生后 再去弥补,很少将故障消除在萌芽状态。4)使用效率 不同。与生产用数控机床相比,教学用数控机床作为 一种演示型机床,大部分时间处于停工状态,机床的利 用率不高,可能造成资源浪费.

    2存在问题 通过兄弟院校相关人员间的教学交流,结合我们 的教学实践经验,教学用数控机床在管理和使用的问 题概括为:1)机床运行中事故较多,例如撞车、撞刀、超 程等现象频繁发生,导致机床精度下降。2)机床发 生故障后,不能及时得到有效处理,机床带病、带伤工 作情况较多,最终导致机床发生破坏性的故障,造成巨 大损失。3)管理方面存在漏洞,对机床的维护缺少系统 性、计划性,不能起到预防故障的作用。4)机床操 作人员和维护人员责任性不强,当出现问题时,不是积 极地去处理,而是相互推卸责任,直接影响正常的教学 工作。5)维修不及时,学生上课时间不合理、甚至出 现冲突时,有些教师责任心不强,为了图省事赶课时, 将多个小组合并上课时,出现多名学生围着一台机床 的现象,教学效果很差。6)通过调查,学生反映实训 效果不太好,与预期目标相差很大,从而得不到应有的 教学效果。

以上诸多原因导致机床“停工”现象严重, 学生学不到实质性的东西,使数控机床不能发挥应有 作用,造成了资源的浪费; 3原因分析 教学用数控机床的管理和维修方面存在的问题, 其原因虽多种多样,但可归纳为:1)管理人员没有经 过专门培训,缺少设备管理方面的专业知识,对数控机 床没有制定严格的点检、维修计划,又碍于面子不去向 别人请教,导致维修人员不能及时排除故障,延误了故 障的排除,直接影响正常的教学。2)管理人员缺乏责 任心,对机床了解不够,工作没有计划性,是造成机床 维护缺少系统性、预期性的主要原因。3)维修人员自 身责任性不强,技术水平低,不能及时处理工作中出现 的故障,是机床带病工作的主要原因。4)学生在实训 前准备不充分,操作时粗心大意,不按规定的步骤操作 等,是导致机床运行过程中发生撞刀、撞车、超程现象的主要原因。5)教师自己缺乏实践经验,对机床的结 构、原理理解不够深入,讲课缺少灵活性,对一些结构、 原理性的问题解释不清楚。学生实践经验本来就较 少,学习主动性又较差;是学生感到难以接受的主要原 因。6)教师和学生对实训工作不够重视,只求单纯完 成任务,很少考虑教学效果,是影响教学效果的主要 原因.

    4改进措施 根据以上分析,结合实际情况,提出如下改进措 施:1)聘请专业人员对设备进行管理,制定科学的管 理方法。根据各类数控机床的不同特点,结合自己的 实际使用情况,参照机床说明书,制订出合理、规范的 数控机床管理和维护制度,对设备的保养维护做到三 定,即定期、定级、定人。2)要重视“双师型”教师队伍 的建设 [4] 。数控机床是集机、电、液、气于一体的机电 产品,具有技术与知识密集的特点;要求数控机床的操 作与维修人员,不仅要具备各方面的知识,也要具有丰 富的经验和较强的动手能力;建设技术全面的教师队 伍是科学管理,合理维护数控机床的前提。3)提高操 作人员的责任心,出现问题时要积极的去处理,实在解 决不了的要及时找别人帮忙解决,防止机床带伤、带病 工作,以免影响正常教学工作。4)选拔责任心强的教 师进行定期专业培训。实践证明经过培训学习,是能 在相对较短时间内达到数控机床操作和维护要求的.

    5)在教学和维修之间灵活安排工作,做到教学、维修 两不误,例如可利用教学期间机床利用率不高的时间, 对机床进行一些常规维护和检修。6)实训之前,要对 学生进行安全教育,学习操作规程,强调严格按照规程 操作的重要性;如果有条件的话,可先让学生在计算机 上进行仿真模拟练习,用以防止撞刀、撞车等事故的 发生 [5] .

    5结束语 1)数控机床的管理和维护是一项很重要的工作.

    数控机床管理及维护人员,不仅要掌握机械、电气、气 动、液压、控制、检测等方面的知识,还要熟悉伺服驱 动、计算机、plc的工作原理及plc编程,还应具有相应 的专业英语水平。2)只有对数控机床做到科学的 管理,合理、及时的维护,才能保证机床的正常运行,使 之更好地为教学服务。3)不管是教师还是管理、维修 人员,都应有高度的责任心,才能充分发挥数控机床的 作用,培养出更多的高素质高技能型人才,为我国的装 备制造业作出更大贡献.

    参考文献 [1]郑小年,杨克冲编著.数控机床故障诊断与维修[m].武汉:华 中科技大学出版社,20

对数控机床的了解篇6

关键词:数控机床;复杂工件;问题及建议

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.024

目前我国在机床工作中,数控技术被广泛应用。相比于手控机床,数控机床其适用范围非常普遍。在对数控机床进行应用时,基于特征的复杂工件是非常重要的加工零件,因此技术工作人员必须要对复杂工件进行充分具体的了解并加强研究。

1 数控机床的总体构造和特点

随着经济和科技的快速发展,我国企业越来越重视工件的质量和产出率,而与工件质量和生产密切相关的是数控机床。数控机床的构造和工作原理,对大多数人来说是比较陌生的,然而对技术人员而言则是极其熟悉的。从其总体构造而言,计算机数控装置是最为重要的一个部位,该位置能够对工件加工的尺径和数据充分设置,保证工作有效落实。除此之外,操作面板的作用和地位也非常之高。数控机床在工作过程中需要工作人员的实时操作,如此方能保证机床的稳定运行,操作面板则是通过控制数控操作全过程,保证工件顺利完成。另外,数控机床构造中海油辅助装置以及电气回路等装置。虽然数控机床和手控机床相比较为复杂,但是其能提升运行效率,因此被广泛应用。从其特点而言,数控机床工作效率很高,工作人员先设置好程序,再手动上好工件,只需要按一下按钮即可让机械自动工作了,工件成品的质量也很有保证。此外,数控机床还有整洁和干净的特点,在过去应用手工机床过程中,工作人员要实时的对机床进行油洗,防止锈蚀产生。而数控机在工作中产生的屑直接掉到槽内,极大降低了垃圾碰撞的情况。另外,在数控工作中,工作人员不会沾染油渍。

2 基于特征的复杂工件数控加工关键技术

数控机床对于复杂工件的加工,能对其特点进行很好的诠释。很多复杂工件的特征极其模糊,并且还具有极高的加工难度。复杂工件往往凹凸不平而且大小又不对称,数控机床对于复杂工件的加工,就是应用机床的主轴来带着这些复杂工件做旋转运动,最终使复杂工件得以加工成型。数控机床对于基于特征复杂工件的加工,主要是按照复杂工件的个性需求,先对其所需的型号和尺寸加以设置,将其所需的尺寸通过数字形式输入到数控机床的计算机控制器和控制面板上。工作人员在规定条件下操作,完成对复杂工件的加工。基于特征的复杂工件加工作为数控机床的核心加工技术,不仅能降低企业的经济成本投入,节省技术人员的时间成本,而且能够加快工件生产的生产效率。

3 基于特征的复杂工件数控加工关键技术的不足之处

现如今,技术人员对数控机床的应用熟练程度已经达到了很高的水平,数控机床对基于特征复杂工件的关键加工技术也有了相当广泛的应用。然而,在加工的的关键技术方面,仍会出现一些比较困难的问题,虽然这些问题并不严重,但是因这些问题所造成的损失往往很大。如果想要解决问题,就要追根溯源,找到问题产生的根源所在,所以我们就要清楚的了解数控机床对基于特征复杂工件加工所存在的问题,而数控机床的构造和工作原理就是这些问题的根源所在。科技的发展日新月异,数控机床的质量是否达标,也需要长期的实践才能得以确认,以免在加工生产和工件使用中出现重大的问题。在加工一些复杂工件的零件时,加工的技术难度非常大,在技术人员操作的过程中难免出现一些问题。例如,在加工复杂工件过程中,工作人员必须要做好针对复杂工件的装夹工作,之后利用数控机床的主轴旋转,对工件加以车削,最终使工件得以加工完成,而对工件的装夹和车削最容易出现问题,由于操作的力度不够,会导致复杂工件的安装位置不准确,影响工件的最终成型。操作人员的技术水平不足和失误,也常常会导致工件加工的最终尺寸不标准或质量不达标,造成财、物的损失。因此,必须重视上述问题,并寻求解决办法,以减少损失,从而达到增加效益的目的。

4 基于特征的复杂工件数控加工关键技术的改进措施

数控机床对基于特征复杂工件加工所存在的问题,极大的影响了对数控机床技术的应用,这些问题是当前必须要解决的。针对这些问题,必须做出相应的改进措施或解决办法,并最终应用于数控机床技术之中,最终达到减损增收的目的。其一,针对复杂工件加工过程,在加工之前,工作人员需要对复杂工件、数控机床的车刀和车架进行检查和勘测,检查合格之后方可进行基于特征复杂工件的加工,从而使问题发生的概率得以降低。其二,工作人员要在数控机床出厂之前对其进行仔细的检测,并对其功能进行逐一测试,以减少出厂使用后的错误发生。其三是针对数控机床操作人员问题,需要在选拔时就考虑操作人员的细心问题,聘用一些技术熟练,工作细心的技术人员,并且在上岗前,进行岗前在培训和测试,以检验技术人员的水平是否能达到标准,在技术人员上岗之后,要定期的对技术人员进行技术培训和素质教育,要使技术人员不仅在技术层面达到精通,而且在工件的加工过程中也能达到细致和耐心。企业要极强对考核制度的健全和完善,做好奖罚措施,将工作人员生产的产品的验证结果和其薪酬挂钩,从而促进其提升个人技能。企业也要加强管理制度的建设,做到对基于特征复杂工件加工的全过程管理。

5 总结

现如今我国工厂生产逐步实现了自动化和智能化,手工机床逐渐被数控机床所代替,发挥了良好的效益。基于特征的复杂工件因其特征明显,加工复杂,应用数控加工关键技术非常具有必要性。企业在复杂元件生产时一定要加强管理和检验,做好质量控制,加强职工培训,为基于特征的复杂工件数控加工质量提供保证。

参考文献:

[1]周奎,曾祥录,陶华.工件旋转与刀轴摆动数控加工关键技术研究[J].机床与液压,2010(14):3-5.

[2]邓朝晖,刘战强,张晓红.高速高效加工领域科学技术发展研究[J].机械工程学报,2010(23):106-120.

[3]杨志红.基于反求工程的复杂曲面数控加工关键技术的研究[J]. 机械制造与自动化,2008(04):98-100.

[4]庞俊忠,杨国权,蔡玉俊.复杂雕塑曲面数控加工关键技术的研究进展[J].机械设计与制造,2005(06):107-109.

对数控机床的了解篇7

关键词:数控机床 科技 途径 创新模式

1、我国数控机床产业科技发展现状

1.1 数控机床产业科技发展取得成绩

近年来,我国通过科技攻关,在数控机床行业取得了一批重大科技成果。处于当代超高精度加工技术前沿的纳米加工及亚微米加工技术及设备,我国已有多种产品投入市场;虚拟轴机床产品已进入实用阶段;快速成型技术也是一项材料科学和计算机软件技术、高精度硬件技术等学科有机结合的前沿技术,我国已有自主知识产权的技术和产品;机床工业造型设计技术,已专门设置了数控机床造型设计研究中心,开发出“智能化辅助网络协同造型设计系统”;计算机辅助设计、制造和管理技术应用均取得了一定成果。另外,国家在数控机床领域的研发投入不断加大,有效带动了企业自主创新能力的提升。

1.2 数控机床产业相关科技政策分析

近年来,党中央、国务院高度重视包括数控机床在内的装备制造业发展,进一步确立了数控机床产业的战略地位,出台的一系列政策措施,为行业发展创造了有利条件。各有关部门在深入研究的基础上提出了发展国产机床特别是数控机床的规划和政策,以提高我国制造业的水平。国家公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》、《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》,都将数控机床作为我国未来重点发展的对象,加大投入力度,进行重点扶持。

1.3 我国数控机床项目立项情况分析

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》中选择“高档数控机床与基础制造装备重大专项”作为国家重点发展的十六个科技重大专项之一。专项的实施是对机床行业发展的重大支持,有助于显著提升中国机床工业的技术和制造水平,提高国产机床的竞争力。该专项规划将重点解决我国数控机床与基础制造装备行业存在的突出自主开发能力薄弱,专业化的配套体系尚未形成,功能部件发展滞后,产品自动化水平低,可靠性、精度保持性差等问题。通过专项的实施,将提升我国高档数控机床与基础制造装备主要产品的自主开发能力,总体技术水平进入国际先进行列,部分产品国际领先;培养和建立一支高素质的研究开发队伍;航空航天、船舶、汽车、发电设备制造所需要的高档数控机床与基础制造装备80%左右立足国内。

2、数控机床产业技术创新的主要途径

2.1 企业自主研发

企业自主研发是技术创新的最普遍的途径,也是企业提升核心竞争力的根本。目前,国内多数大型机床企业集团都十分重视企业自身的研发能力建设,建立企业技术研发中心,吸引高端人才,使得近年来,我国数控机床企业整体研发实力有了较大程度的提升。例如:大连机床集团近年来加强企业研发能力建设,拥有工程技术人员1000余人,从事新产品研发的专职研发人员500余人,在国内有8个研究所;在国外设有三个技术分中心,有研发人员80余人。集团技术中心聚集了国内外各类机床设计专家,具有很强的新产品机、电、液一体研发能力。

2.2 技术转移

我国在数控机床领域是生产大国,但还不是生产强国,在很多技术领域与德、日等强国差距较大,而自身原始创新能力的有限性也制约着我国数控机床技术的提升速度。因此,通过购买、合作研发等方式对发达国家的先进技术进行技术转移,然后组织优势研发力量进行二次研发,是迅速提升我国数控机床技术水平的最有效途径。

2.3 产学研合作

开展产学研合作,整合高校和科研院所的科技资源和企业的产业化资源,提升行业的创新能力,已成为各行业科技创新的重要途径。企业与大学、院所合作的形式多样,主要模式有合作研发,共建共享重点实验室、工程技术研究中心,联合申报、承担科技攻关项目等合作方式。例如:华中数控公司依托华中科技大学和国家数控系统工程技术研究中心,抢占高档数控系统的技术制高点,并与机床生产企业密切产学研合作,服务于国民经济重大装备的需求,近年来取得了重大突破,填补了国内的多项技术空白。

3、我国数控机床行业新型创新模式探索

3.1 海外并购

随着我国机床行业的快速发展,很多大型机床集团已积累了雄厚的资本,在国外机床行业不景气的背景下,主动出击,并购国外机床企业,成为许多机床企业的发展策略。例如大连机床集团先后收购了美国英格索尔生产系统公司、英格索尔曲轴加工系统公司以及德国兹默曼公司的70%股权。沈阳机床集团收购了世界著名品牌、生产数控龙门铣床、数控落地镗铣床、大型数控立式车床的德国希斯公司。海外并购不仅能提升中国企业的国际影响力,也是吸收国外先进技术的有效渠道。但随着我国机床企业海外并购行为的增多,美国、欧盟、日本都十分警惕本国技术的输出,对并购设置了重重阻碍和限制。面对国外新一轮的技术封锁,中国数控机床企业必须探索创新方式,寻找突破口。”

3.2 技术创新联盟

技术联盟的目的是信息共享、资源共享,不做重复的开发,不做无效的开发。用技术联盟的形式解决行业共性技术问题已经成为一种新趋势。通政府过实行一系列政府措施,近几年我国产业技术创新联盟的尝试。财政部、教育部、国资委、开发银行等六个部门联合推动产业技术联盟,通过联合的形式,立足在企业共同生存发展需求上,以国家的战略产业需要为导向,通过市场把分散的产业力量、要素集合起来,形成产业的联合队伍,数控机床产业因其对经济发展的重要性和技术发展的复合性非常适合成为技术创新联盟的发展方向。

3.3 紧密结合技术链与产业链

高档数控机床产业的发展是一项系统工程,不在于一两项新技术新产品的突破,而是要从数控产业的技术链和产业链角度分析和解决这个大系统存在的问题,技术链为产业链提供技术支撑,解决问题;产业链为技术链提供需求,指明方向。技术链是满足用户需求的技术开发解决办法,是从应用技术到基础共性技术不同层面的各种完善的技术路线。产业链是决定需求的,即从工艺到整机,从整机到部件,从部件到部件之间都有哪些问题需要解决,然后依托技术链解决问题。

参考文献

[1]陈小明.借力数控专项,促进功能部件产业发展[J].金属加工:冷加工,2011(15).

对数控机床的了解篇8

1数控机床的优点

相对于普通机床,数控机床可以较好地解决小批量、多种类、复杂精密的机械零件加工问题,是一种柔性的、效能高的自动化机床。数控机床是一种典型的机电一体化产品,是现代机床控制技术的发展方向。数控机床还具有加工精度高,加工质量稳定的优点。在加工过程中,数控机床可以多坐标联动,可以加工形状复杂的零件。如果数控机床的加工对象发生了变化,只需要更改机床中数控程序,对机床的机械结构一般不需要进行改变,可以有效地节省加工准备时间。数控机床的加工精度较高,生产效率一般是普通机床的3~5倍。数控机床的自动化程度较高,不会过分依赖操作人员的操作水平,操作人员的劳动强度较低,操作过程中一般只需要对数控机床的控制程序进行操作。

2高档数控机床

高档数控机床由于其优异的加工特点,对一个国家的装备制造业,乃国防工业和国民经济发展都有不可取代的作用。高档数控机床的精度高,这是它相较于其它机床最显著也是最重要的特点,只有高精度的机床,才能满足当今越来越高的零件加工需求。其次,高档数控机床的性能比较齐全,加工范围较广。再者高档数控机床的转速高,进给速度大,拥有4轴以上的机床联动轴。最后,高档数控机床的组件配备较高档,同时机床可以实现刀具内冷。正是由于高档数控机床的这些特点,西方发达国家对我国实行高档数控机床的技术封闭,真正高端尖的数控机床,很难从发达国家直接买到。高档数控机床在军事和民用上都有着重要作用,没有高档的数控机床,装备制造业就很难立足高端领域,从而影响我国的国防工业。没有高档的数控机床,一些精度要求高、形状复杂的零件就无法生产,这就会让发达国家在产业上占据制高点,我们没有装备制造业的话语权,在经济上也会受到制裁。因此,大力的发展和研制高档数控机床任重而道远。我们必须通过高档数控机床的研制,提高我国装备制造水平,从而缩小乃至超越发达国家的制造水平。我国国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)中确定了16个科技重大专项,而“高档数控机床与基础制造装备”是其中之一,由此可以看出国家对高档数控机床研制和技术突破的重视。《规划纲要》中提出,高档数控机床重大专项实施方案和专项的实施坚持了以下四项原则:(1)主机牵引、加强基础;(2)跟踪跨越,集成创新;(3)掌握核心技术,提升创新能力;(4)鼓励使用,需求拉动。即高档数控机床新产品的开发要以用户的实际需求为依据,共性、关键技术攻关和功能部件的开发要以主机发展为牵引,以满足主机需求为根本目的。

3我国研究现状

高档数控机床与基础制造装备重大专项的专家针对高档数控机床技术曾专门指出:从国外进口的高档机床,其稳定性和可靠性较好,使用过程中,精度一二十年可以保持不变,很少出现问题。我国自主生产的高档数控机床,精度和速度都能达到技术指标要求,但对于更为核心的技术指标,如数控机床的稳定性和可靠性则表现较差,无法与国外产品相比。机床作为制造业的母机,稳定性和可靠性对制造精度有重要影响,这就需要我们的研究工作者在基础理论方面进行深一步的研究,从更深的层面解决技术难题,早日提高国产高档数控机床的生产质量。2011年,由济南二机床集团承担的两个国家重大专项课题“高速龙门五轴加工中心”和“双摆角数控万能铣头”通过国家验收。大型高速龙门五轴加工中心主要用于各种不锈钢、铝合金等复杂零件的高速精加工,是航空航天等领域急需的高档装备,多年来市场一直被进口产品占据主导地位。而双摆角数控万能铣头是五轴联动数控机床的核心功能部件。项目验收组的专家们一致认为,这两项重大技术专项装备技术达到了国际先进水平。

埋头基干、自主创新是高档数控机床技术发展的必经之路,由于高档数控机床的重要战略位置,依靠引进西方先进技术的方法难以实现,这就要求我们必须自主创新,通过研究解决一些关键技术,在此基础上,不断积累和提升高档数控机床的技术水平,最终达到国际先进水平。打破了发达国家的技术垄断,拥有具有自主知识产权的技术,才能让自己的产品更有竞争力。虽然与发达国家相比,我国高档数控机床生产技术水平还有一定的差距,但随着国家的进一步重视和我国科技工作者的不懈努力,差距会越来越小,最终超越发达国家数控机床的技术水平。从而提高我国装备制造业在世界上的地位,我国的国防事业和国民经济发展也会有进一步的提高。

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