数控技术和数控装备的可持续发展

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数控技术和装备的发展趋势

数控技术和装备的发展趋势
现 不 同 品 种 、 同 档 次 的 开 放 式 数 控 系 统 , 成 不 形
技术 ; ) ( 信息处理 、 工 、 2 加 传输技术 ; ) ( 自动控 制 3
技术 ; ) ( 伺服驱 动技术 ;5传 感器技 术 ; ) 4 () ( 软件 6
技术等。
1数控技术的发晨趋势 数控技 术的应用不但 给传统制造 业带来 了 革命性的变化 , 制造业成为工业化 的象征 , 使 而 且随 着数 控技 术 的不控技木和装备的发展趋势
摘 要: 简要 介 绍 了 "今 世 界 数 控 技 术 及 装 备 发 展 的 趋 势 及 我 国数 控 装 备 技 术 发 展 和 产 业 化 的现 3 -
状, 在此基础上讨论 了在世界各 国生产技 术快速发展的今天 , 发展我 国数控技 术及 装备、 高我 国制造 提 业信息化水平和 国际竞争 能力 的重要性 , 并从 竞增方面提 出了发展我 国数控技 术及 装备的几点看法。
而且效率 也大幅度提高。一般认为 , l台 5轴 联
动 机床 的效 率可 以等于 2台 3轴联 动机 床 , 特 别 是使 用立方氮化硼 等超硬材料铣 刀进行高速 铣 削淬硬 钢零件 时 , 5轴联动加工可 比 3轴联 动 加工发 挥更高 的效益 。但 过去 因 5轴联动数控 系统 、 主机结构复 杂等原因 , 其价格 要 比 3轴联 动数控 机床高 出数倍 , 加之编程技术 难度较大 , 制约 了 5轴联动机床 的发展。 当前 由于电主轴 的出现 ,使得 实现 5轴联 动加工 的复合主轴头结构 大为简化 ,其制造难 度 和成 本大幅度降低 ,数 控系统 的价 格差距缩 小 。因此 促进 了复合 主轴 头类型 5轴 联动机床 和复合加工机床 ( 5面加工机床 ) 含 的发展 。 13智能化 、 放式 、 . 开 网络 化成 为 当代数控 系统发展 的主要 趋势 2 世纪的数控装备将是具有 一定智能化 的 1 系统 ,智 能化 的内容包括在 数控系统 中的各个 方面 :为追求 加工效率和加 工质量方 面的智能 化, 如加工 过程的 自适应 控制 , 工艺参数 自动生 成; 为提高 驱动性能及使 用连接方便 的智能化 , 如前馈控 制 、 电机参数 的 自适 应运算 、 自动识别 负载 自动选定 模型 、 自整 定等 ; 简化编 程 、 简化 操作方面 的智 能化 , 如智 能化 的 自动编程 、 智能 化的人机界 面等 ; 还有智 能诊 断 、 智能监 控方面 的 内容 、 方便系统 的诊断及维修 等。 数控系统开放化 已经成 为数 控系统 的未来 之路。所谓开 放式数控系统 就是 数控系统 的开 发可以在统一 的运行平台上 ,面向机床 厂家和 最终用 户 , 通过 改变 、 增加 或剪裁 结构 对象 ( 数 控 功能 )形成 系列化 , , 并可 方便 地将用 户 的特 殊 应用和技术诀 窍集成到控制 系统 中,快 速实

浅析数控技术装备发展趋势

浅析数控技术装备发展趋势
力 的 重要 性 。
网络 化 数控 装 备 是 近 两年 国 际 著 名 机床 博 览 会 的 一 个 新 亮 点 。 数 控 装 备 的 网络 化 将 极 大 地 满 足 生 产 线 、 造 系统 、 制 制造 企 业 对 信 息 关 键 词 : 控 技 术 数 控 装 备 发展 数 集 成 的 需 求 , 是 实 现 新 的 制 造 模 式 如 敏 捷 制 造 、 拟 企 业 、 球 制 也 虚 全 装 备工 业 的技 术 水 平 和 现 代 化 程 度 决 定 着 整 个 国 民经 济 的水 平 造 的基 础 单 元 。 和 现代 化程 度 ,数 控 技 术 及 装 备 是 发 展 新 兴 高 新 技 术 产 业 和 尖 端 工 24 重 视 新 技 术标 ; 规 范 的建 立 . 隹、 业( 如信息技术及其产业、 生物技术及其产业 、 空、 航 航天等 国防工业 241 关于 数 控 系 统 设 计 开 发 规 范 综 上 所 述 , 放 式 数 控 系统 .. 开 产业) 的使 能 技 术 和 最 基 本 的 装 备 。 造 技 术 和 装 备 就 是 人 类 生 产 活 制 有更好 的柔性、 通用性 、 适应性、 扩展性 , 目前 , 国、 美 欧共体和 日本等 动 的最基本 的生产资料 ,而数控技术又是 当今先进制造技术和装备 国都 针 对 数 控 系 统 设 计 实 施 战 略 发 展 计 划 ,并 进行 开 放 式体 系结 构 最核 心的技术。 当今世界大力发展 以数控技术为核心 的先进制造技 数控 系统规 范( OMAC OS A、 E ) 研 究 和 制 定 , 界 3个 最 、 AC 0S C 的 世 术 已成 为世 界 各 发 达 国家 加 速 经 济 发 展 、 提 高 综 合 国 力 和 国 家 地 位 大 的经 济 体 在 短 期 内 进 行 了几 乎 相 同 的 科 学 计 划 和 规 范 的制 定 , 预 的 重要 途 径 。 示 了数 控 技 术 的 一 个 新 的 变 革 时 期 的来 临。 我 国 在 2 0 0 0年 也 开 始 1 数 控 技 术 与 数 控 装 备 进 行 中 国 的 ON 数控 系统 的 规范 框 架 的研 究 和 制 定 。 C 数 控 装 备 是 以数 控 技 术 为 代 表 的 新 技 术 对 传 统 制 造 产 业 和 新 兴 242 关 于 数 控 标 准 数 控 标 准 是 制 造 业 信 息 化 发 展 的 一 种 趋 .. 制造业 的渗透形成的机 电一体化产品 , 即所谓 的数字化装备 ; 数控 技 势 。 数控 技 术诞 生 后 , 本 质 特 征 始 终 是 面 向加 工过 程 , 其 国际 上 正 在 术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术。 研究和 制定 一种新 的 C NC 系统 标 准 IO1 6 9 S E S 4 4 ( T P—N )其 目 C, 2 数 控 技 术 的发 展 趋 势 的 是 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 数 控 技 术 的 应 用 对 国 计 民 生 的 ~ 些重 要 行业 ( 、 车 、 工 、 I 汽 丁 轻 医 命 周 期 内 的统 一 数据 模 型 , 而 实 现 整 个 制 造 过 程 , 至 各 个 工 业领 从 乃 疗等 ) 的发 展 起 着 越 来 越 重 要 的作 用 , 为 这 些 行业 所 需 装 备 的数 字 因 域 产 品信 息 的 标准 化 。 化 已是 现 代 发 展 的 大 趋 势 。 数 控 技 术 及 其 装 备 发 展 的趋 势 来 看 , 从 其 S E — C 提 出 一 种 崭 新 的 制 造 理 念 ,它 使 NC程 序 可 以 分 散 TPN 主要研究热点有以下几个方面 . 在 互 联 网 上 ,这 正 是 数 控 技 术 开 放 式 、 网 络 化 发 展 的 方 向 。 其 次 , 21 高 精 加 工 技 术 、 速 及 装 备 的 发 展 趋 势 质 量 、 率 是 先 进 S E — C 数 控 系 统 还 可 大 大 减 少 a T 图 纸 ( 7 % )加 工 程 序 编 . 高 效 TPN n 约 5 、 制造技术的主体。高速、 高精加工技术可极大地提高效率 , 高产 品 制 时 间 ( 3 % J D - ̄ 间( 5 % ) 提 约 5 和 ar , 约 0 。 / 的质量和档次 , 短生产周期和提高市场竞争能力。 缩 为此 日本 先端 技 3 对 我 国数 控 技术 及 其产 业 发 展 的基 本 估 计 术 研 究 会 将 其 列 为 5大 现 代 制 造 技 术 之 一 , 国 际 生 产 工 程 学 会 我 国数控 技术起步于 1 5 9 8年 , 6 近 O的发展历程 , 如今 , 国产数 ( R 将其 确 定 为 2 CIP) 1世纪 的 中 心研 究 方 向 之 一 。 控机床 的国内市场 占有率达 7 %, 0 配国产数控 系统 ( 普及型 ) 也达到 轿车工业 , 产 3 年 0万 辆 的生 产 节 拍 为 4 0秒 / , 须 解 决 轿 车 了 4 % 。到 目前 , 国 已经 建 立 了一 支 数 控 研 究 、 发 、 辆 还 0 我 开 管理 人 才 的 装 备 多 品 种 加 工 i 空和 宇 航 工 业 , 有 在 高切 削 速 度和 切 削 力 很 小 基 本 队伍 。 航 只 的情况下 , 才能对筋、 壁进行加工 。 近来采用大型整体 铝合金坯料“ 掏 虽 然 在 数 控 技 术 的 研 究 开 发 以 及 产 业 化 方面 取 得 了长 足 的 进 空 ” 方法 来 制 造 机 翼 、 身 等 大 型零 件 , 构 件 的 强 度 、 的 机 使 刚度 和 可 靠 步 , 我 国 高 端 数控 技 术 的研 究开 发 , 其 是 在 产 业 化 方 面 的 技术 水 但 尤 性得到提高。这都 对加工 装备提 出了高速 、 高精和高柔性的要求。 平现状 与我 国的现 实需 求还有较大 的差距。纵 向看我国的发展速度 22 快 速 发 展 的 5轴 联 动 加 工 和 复 合 加 工 机 床 采 用 5轴 联 动 很快 , 向比( _ 横 与国外对 比 ) 不仅技 术水 平有差距 , 在某些方面 发展速 对三维曲面零件的加工 , 不仅光洁度高 , 而且效率也 大幅度提高。 由 度 也 有差 距 , 一 些 高精 尖 的 数控 装 备 的技 术水 平 差 距 有 扩 大 趋 势 。 即 于 电 主轴 的 出 现 , 得 实 现 5轴 联 动 加 工 的复 合 主 轴 头 结 构 大 为 简 使 4 对 我 国数 控 技 术 和 产 业 化 发 展 的 战 略 思 考 化 , 制造 难度 和成 本 大 幅度 降低 , 控 系统 的 价 格 差 距 缩 小 。 因此 其 数 41战略考虑 作 为制造大 国, . 我们 在世界产业转移 中要尽量接 促 进 了 复 合 主 轴 头 类 型 5轴 联 动 机 床 和 复 合 加 工 机 床 ( 5面 加 工 受前 端 而 不 是 后 端 的转 移 , 要掌 握 先进 制 造 核 心技 术 , 含 即 否则 在 新 一 机床 ) 发 展 。 的 轮 国 际产 业 结 构 调 整 中 , 国 制造 业 将 徒 有 其 表 。 我 我们 以 资 源 、 境 、 环 在E M0 0 1展 会 上 , 日本 工 机 的 5面 加 工 机 床 采 用 复 合 主 市 场 为代 价 , 到 的 可 能 并 非 掌 握核 心 技 术 的 制造 中 心 的地 位 , 20 新 得 这样 轴头, 可实现 4个垂直 平面 的加工和任 意角度 的加工 , 得 5面加 必然 严 重 影 响 我 国现 代 制 造 业 的 发 展 。 使 工和 5轴 加 工 可 在 同一 台机 床 上 实 现 , 可 实 现倾 斜 面 和 倒 锥 孔 的 还 我 们 要从 国 家 安 全 战 略 的 高 度 来 重 视 数 控 技 术 和 产 业 问题 , 首 加工。德国 D MG 公 司 展 出 DMU o t n系 列 加 工 中 心 , 在 一 次 先从 社 会 安 全 看 , 为 制造 业 是 我 国就 业 人 口最 多 的行 业 , 造 业 发 V ui o 可 因 制 装夹 下 5面 加 工和 5轴 联 动 D a , 由 CN 系统 控 制 或 C D C 0: 可 C A /AM 展不仅可提高人 民的生活水平 , 而且还可缓解我 国就业 的压力 , 障 保 直 接 或 间接 控 制 。 社 会 的稳 定 : 次从 国 防 安 全 看 , 方 发 达 国家 把 高 精 尖 数控 产 品都 其 西 23 智 能 化 、 放 式 、 络 化成 为 当代 数控 系统 发展 的 主 要趋 势 列为 国家 的战略物质 , . 开 网 对我 国实现禁运和 限制。 2 1世 纪 的数 控 装 备 将 是 具 有 一 定 智 能 化 的 系 统 , 能 化 的 内容 智 42 发 展 策 略 立 足 于 我 国 的基 本 国情 , 国家 的战 略需 求和 国 . 以 包 括 在 数 控 系 统 中 的 各 个 方 面 :为 追 求 加 工 效 率 和 加 工 质 量 方 面 的 民经 济 的市 场 需 求 为导 向 , 以提 高 我 国 制 造 装 备业 综合 竞争 能 力和 智 能 化 ; 提 高 驱 动 性 能 及 使 用 连 接 方 便 的 智 能 化 化 编 程 、 化 产业化水平为 目标 , 系统 的方法 , 为 简 简 用

数控技术及装备的发展趋势及策略

数控技术及装备的发展趋势及策略
铝 或铝台 金 ,只有往 高切 削速度和 切削
力 很小的情 况下 ,才 能对这 些筋 、壁进 行 加 工 这 些 都 对加 工 装 备 提 出 了高 速 高 精和 高柔 性 的要 求。 目前世界 上 许多汽车 厂 ,包括 牧国 的上海 通用 汽车 公 司,已经采 用以 高速 加工 中心组 成的生 产线部 分替 代组合 机 展 自己的数控技 术及其 产业 床 ,美国 C1N C 【 N A TI公 司的 N 数控技术是用数字化信息对机械设备 Hy e Ma h机床进给速 度最 大达 6 m/ pr c 0 厦其装置进行控制的技术,数控装备是以 a n r i .快速为 1 0 mi m/ n,加速度达 2 0 g 数控技术为代表的机电 一 体化产品,其技 主轴 转速 已达 6 ,0 r mi 加工一薄壁 0 00/ n 术范围覆盖很多领域: I、 () 机械制造拄术 飞机 零件 ,只垌 3 m n,而同样的零 件 0 () 2 、自动控制技 术一 3 ,伺服驱动技术 ; () 往一 般高速铣床加 工需 3 h。在普通铣 沫 《) 4 ,传感 器技术。 5 () 信息处理 , 加工 、 传 加工需 8 德国 D h MG公司的双 主轴 车床 输技术 () 6、软件技术 ;( ) 7 .计算机技术 的主轴速度及加速度分另 达 I ,o r mm 2 O 0/ 等, 数控技 术和数控 装备是制造工业现 代 他 的重 要基础 。选个 基础 是否牢 固直接 影响到 一个国家的经 济发展和综 合国 力, 关系到一 个国家 的战略 地位 。 因此, 世 界上各工 业发达国家均采取重大措施来发
和 i g
控 系统的价 格差 距缩 小 、因此 促进 了复 合主轴联动机床和 复合加 工机 床的发展。 3. 智能 化、开放式、网络化成 为当 代数控系统发展的主要趁势 2 世纪的数 控装备将是 具有一 定智能 1 他的系统,智能化的内容包括在数控系统 中的各个方面 :为追求加工效率和加工质 量方面的智能化,如加工过程的 自适应控 制,工艺参数自动生成 为提高驱动性能 及使用连接方 便的智能化 ,如前馈控 制, 电机参数 的自适应运 算、 自动识别负载 自 动选 定模 型、自整定等-简化编程、简化 操作 方面的智能化 . 如智能他的 自动编程、 智能 化的人机界面等 ;还有智能诊断、智 能监控方面的 内容 、方便系统的诊断 及维 峰等 。 为解决传统的数控 秦统封闭性和数控 应 用软件的 产业 化生产 存在 的问睡 。 目 前许 多国家对开放式数控 系统进行研 究 , 如美国的 NGC( h N x G n r t n T e e t e eai o Wok tt n Ma h n o t 1,欧共 r S2 i / c i e C nr ) ,o o

数控技术和装备的发展趋势及对策

数控技术和装备的发展趋势及对策

量 时,一 个非常重要 的指标就是装备 工业现 代化 的程度 以及水平 . 在装备 工业 中,数控的装备 以及技 术是 非常重要 的。本篇文章对 当 今 的数控装备 以及技 术的发展趋势进行 了简单的分析 ,同时对我 国 的数控装备 与技术 现状潋覆发展的趋 势进行 分析 , 提 出相应的对策 提 升我 国的数控装备 以及技术 的水平。
科技论 坛
数控技术和装备 的发展趋势及对策
朱剑 军
( 昌河飞机工业 ( 集团 ) 有 限责任公 司 )
【 摘 要 】目前 ,在对 国民经济现代 化的程度 以及水平进行衡 过对结构 的对象进行 增加 、改变或者是裁剪形成系列化 ,能够使用
户的技术 以及特殊 的应用 在控制的系统 中进行集成 ,实现不 同的档 次 以及不 同的品种 的系统 ,使产品具备鲜明 的个性 。 目 前 ,对数控
的技术进行研究 , 核 心是 使开放性数控的系统具备规范的体系 、规
范的配置 以及规范的结构 ,同时还包括软件 以及功能库 的开发 。 2数控 的装 备以及 技术在 我国的发展状 况 2 . 1发展 的历程 在我国,数控的装备 以及技术开始于 2 0世纪 6 0年代 ,发展 的 历程 包括三个阶段: 封闭发展 的阶段 ,也就 是从 开始的时间到改革开放 ,在这段时 间内,因为我 国的基础较弱 以及外 国在 技术的方面实行封锁,数控 的设备 以及 技术在发展的方面是十分缓慢的 。 初步建立 的阶段 ,也就 是第六个 五年计划 至第八个五年计划, 在这段 时间 内,我国实行 了改革开放 ,国家对数 控的装备 以及技术 高度 的重视 ,同时国际的环境 以及研发 的环境在 逐渐 的改善,数控 的装备 以及技术在 发展 的方面十分迅猛,取得了的进步是显著的。 市场 竞争的阶段 ,也就是第九个五年 计划 的时期,在这段时间 内,数控 的装 备以及技术取得的成绩是非常 明显 的。在第九个五年 计划 的末期 ,国内的市场 中,国产 的数控 设备占据 了一半以上 。 2 . 2成绩 ‘ ( 1 ) 数控的装备 以及技术在发展方面具备 了坚实 的基础 , 对现 代的数控设备 以及技 术能够基本的掌握 。目前 ,我 国在数控 的装备 以及技术方面 ,对基 础的技术 已经初步掌握 ,大 多数 的技术 已经实 现 了产业化 以及商业化 。 ( 2 ) 数控产 业的基地 已经初步的形成。 在 设备以及技术基本掌 握 以及技术产业化 的情况 下,许多生产数控系统 的厂家 已经建立 , 数控产业的基 地 已经初步 的形成 。 ( 3 ) 建立了研 发的队伍。 在数控 的装备 以及技术发展 的过程 中, 已经初步的建立 了研发 的队伍 ,能够对 数控的装备 以及技术进行研 发的工作。

我国数控技术及未来发展趋势初探

我国数控技术及未来发展趋势初探

心 研 究 方 向 之一 。 加 工 精 度 方 面 , 1 在 近 O
年 来 ,普 通 级 数 控 机 床 的 加 工 精 度 已 由 lp O . 高 到 5 , 精 密 级 加 工 中 心 贝 从 m提 p m. 《
也 要 清 醒 地 认 识 到 ,我 国高 端 数 控技 术
的研 究 开 发 .尤 其 是 在 产 业 化 方 面 的 技
统 功 能 库 以 及 数 控 系统 功 能 软 件 开 发 工 具 等 是 当前 研 究 的 核 心 。 二 、 国 数 控 技 术 状 况 我 我 国 现 在 已 基 本 掌 握 了 从 数 控 系 统 、 服 驱 动 、 控 主 机 、 机 及 其 配 套 伺 数 专
难 。 术 方 面 。 业 在 技 术 方 面 自 主创 新 技 企 能力不强 , 心技术的工程化能力不强 。 核
的 可 靠性 和 生 产 规 模 问 题 。没 有 规模 就
不会 有 高 可 靠 性 的 产 品 :没 有 规 模 就 不 会有价格 低廉 而富有竞 争力 的产 品 : 当 然 .没 有 规 模 中国 的数 控 装 备 最 终 难 以 有 出 头之 日。 竞 争 前 数 控 技 术 方 面 , 在 强 调 创 新 .强 调 研 究 开 发 具 有 自主知 识 产
数 控 等 具 有 批 量 生 产 能 力 的数 控 系 统 生 产 厂 。虽 然 在 数 控 技 术 的研 究 开 发 以 及 产 业 化 方 面取 得 了 长 足 的 进 步 . 但我 们
从 我 国基 本 国情 的 角度 出 发 .以 国
家 的 战 略 需 求 和 国 民经 济 的 市 场 需 求 为
术 水 平 现 状 与 我 国 的 现 实 需 求 还 有 较 大

数控技术和装备发展趋势及策略

数控技术和装备发展趋势及策略
控 技 术 发 展 的 基础 , 本 掌 握 了现 代 数 控 技 术 。 () 步 形 成 基 2初
为我国加速 经济发展、 提高综合 国力和国家地位的重要途径 。
参考文献 世 界 制 造技 术 与装 备 市场 ,0 1( 2 0 ,3)
技 术 与 装 备 市 场 .0 1( . 2 0 , 3) 世 界 制 造技 术 与装 备 市 场 ,0 1( 20 ,5) 略 研 究 [ ] 北京 : M 国家机 械 工 业 局 ,0 0 20 .
制 的技 术 , 控装备是 以数控技 术 为代 表的新技 术对传统 制 的 基 本 队伍 。 数 造 产业和新 兴制造业 的渗透形成 的机 电一 体化产 品, 文章论
述 了数 控 技 术 和 装 备 发 展 趋 势 及 策 略
关键 词 : 控 技 术 ; 字 化 装备 ; 息 处理 ; 数 数 信 自动控 制
工 业 的 技 术 水 平 和 现 代 化 程 度 决定 着 整 个 国 民经 济 的水 估 计 大 致 如 下 : ) 术 水 平 上 , 国 外 先 进 水 平 大 约 落 后 ( 技 1 与
平 和现代化 程度 , 数控技术 及装备是 发展新兴 高新技 术产 业 1 ~ 1 0 5年 , 高精尖 技术方面则 更大 ; 在 (J 2 产业化水平 上 , 市
文献标 识码 : A
距,
的技 术 水 平 差 距 有 扩 大 趋 势 。
文章编 号 :0 9 2 7 2 1 2 ~ 0 8 0 10 — 3 4( 0 0) 8 0 2 — 1
从 国际 上 来 看 , 我 国 数 控 技 术 水 平 和 产 业 化 水 平 对
化 , 制造业成 为工业化的象征 , 使 而且 随着 数控技术的不断发 密结 合 , 做得 出、 以“ 用得 上、 得掉 ”为 目标 , 国家意志 实 卖 按 展和应 用领 域 的扩 大 , 它对 国计 民生的一 些重要行业 的发展 施 攻 关 , 以解 决 国 家 之 急 需 。 起着越来越重要 的作用。从 目前世界上 数控 技术及其装备发

数控技术和装备发展趋势及对策

数控技术和装备发展趋势及对策

数控技术和装备发展趋势及对策摘要:数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备。

数控发展趋势高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力关键词:数控技术发展趋势马克思曾经说过”各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。

制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。

总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。

1 数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(it、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~3]。

1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。

高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。

为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(cirp)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

1.2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。

数控技术和装备发展趋势及对策

数控技术和装备发展趋势及对策

数控技术和装备发展趋势及对策随着现代制造业的快速发展,数控技术和装备的重要性越来越高。

数控技术和装备的发展趋势主要包括以下几个方面:一、高效性和精度要求提高制造业对生产效率和产品质量的要求越来越高。

这对数控技术和装备提出了更高的要求,需要增加生产效率和提高产品质量,进一步提高生产效益。

高效率和精度是数控技术和装备的核心竞争力,随着大数据技术的应用,数控技术和装备的高效性和精度会更加突出。

二、智能化和自动化程度提高随着机械电子技术和计算机技术的不断发展,数控技术和装备的机械自动化程度进一步提高,自动化生产线配备更高端的工控系统、智能传动装备、高速传感器和工业控制器,数控技术和装备自身要带有智能化、自主决策和可编程的特点,才能适应未来的发展趋势。

三、高端化和专业化发展制造业不断升级和转型,要求数控技术和装备具有高端的技术含量和专业的技能,能够快速的响应市场需求。

数控技术和装备的高端化发展需要与专业化发展相结合,不断探索新的完全自动化、智能化制造产业模式,提高数控技术和装备与市场需求的匹配性。

四、绿色化和环保化随着全球环保意识的提高,制造业对环保化的要求也越来越高。

数控技术和装备可以逐步实现材料、能源和水的节约和循环利用,优化制造过程,减少污染物排放和对环境的影响,实现新一代制造业的绿色化和环保化。

为了适应数控技术和装备的发展趋势,生产和管理应该采取以下对策:一、提升人才培养数控技术和装备需要拥有更多的高级技术人才来应对市场需求的变化,提高企业核心竞争力。

因此企业可以通过引进人才、加强培训,建立科研与实践结合、产学研一体化的人才培养体系,培养更多高级专业人才。

二、开发优秀数控产品企业应该重视研发工作,开发能够适应市场需求的新型数控产品。

可以采取设立新型研发院所、参与行业协会会议等方式,加强社会交流和技术国际化合作等措施,推动研发工作并提高成果转化率和市场竞争力。

三、提高信息化水平企业应该加强管理信息化,推进工艺、生产、采购、销售等方面的信息化建设,加强数据分析,提高生产效率和质量水平。

我国数控技术的现状及发展趋势_吴义荣

我国数控技术的现状及发展趋势_吴义荣

一、前言
数控技术是用数字信息对机械运 动和工作过程进行控制的技术,它是 集传统的机械制造技术、计算机技术、 现代控制技术、 传感检测技术、 网络通 信技术和光机电技术等于一体的现代 制造业的基础技术, 具有高精度、 高效 率、 柔性自动化等特点, 对制造业实现 柔性自动化、集成化和智能化起着举 足轻重的作用。数控装备则是以数控 技术为代表的新技术对传统制造产业 和新兴制造业的渗透形成的机电一体 化产品。数控技术是制造自动化的关 键基础,是现代制造装备的灵魂核心, 是国家工业和国防工业现代化的重要 手段, 关系到国家战略地位, 体现国家 综合国力水平,其水平的高低和数控 装备的拥有量的多少是衡量一个国家 工业现代化的重要标志。 在我国,数控技术与装备的发展 亦得到了高度重视,近年来取得了相 当大的进步,基于 PC 机的开放式智能 化数控系统, 可实施多轴控制, 并已具 备联网进线等功能。 但是, 我国在数控 技术研究和产业发展方面亦存在不少 问题, 特别是在技术创新能力、 商品化 进程、市场占有率等方面的情况尤为
Mo d e rn Ma n ufa c tu rin g
现代制造
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度, 数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工 业的使能技术和最基本的装备。 本文通过分析我国数控技术的现状, 综合当今发达国家数控技术的发展方向, 探讨了我国数控技术发 展趋势。
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CAD/CAM 与制造业信息化・www.icad.com.cn
CAD/CAM 与制造业信息化・www.icad.com.cn
体现了中国机床市场的需求趋势,也 反映中国在数控机床产业化方面取得 了突破性进展。虽然我国在数控产品 的研究开发、生产各方面有了较大的 进步, 但我们仔细分析可以发现, 目前 我国占据市场的产品主要集中在经济 型产品上, 而在中档、 高档产品上市场 比例仍然很小,与国外一些先进产品 相比,在可靠性、稳定性和速度、 精度 等方面均存在较大差距。

论我国数控技术和装备发展动态与趋势

论我国数控技术和装备发展动态与趋势

了数 控技 术 的机 床 ,或 者说 是 装备 了数 控 系统 的机 年增加 了近 5倍 ,较 2 0 年也翻 了一番 多。2 0 01 0 4年
床 ,是高 度机 电一体 化 的产 品。 数控金属切 削机床产量达 到 5 6 1 1台,同期 国内数控 8 机床 的消费量 接近 7万 台。 我 国数控机 床已进 入快速 发展和应 用 的新 阶段 , 数 控装备 的可供 品种 有近 1 0 0种 .且每年仍 以 2 0 5 0
高 精度 数控所 占比例 很小 :在 国 内数控 装备市 场 中 ,简单 的经济
型 数控机 床 占 了近 7 % ,在 中、 0
高 档 数 控 装 备 的 研 制 方 面 远 落
后于 国际水 平 ,其应 用也 依赖 于 从 国外进 口。2 0 0 4年进 口数控 机床 金额达到创 纪录 的 4 .8亿 10 美元。
维普资讯
论我 国数控技术和装备
发展动态 与趋 势
■ 文 /李劲松 数字控制 ( u r a C n o,简称 N 是近代发 数 控系统 的研制 和开发 。经 过几十 年 的引进 、消化 、 N mei l ot l c r C) 展起 来 的一 种 自动控 制 技术 ,它 是用 数字 化信 号对 科 技 和产 业化 攻 关 ,我 国 的数控 系统 技术 实 现 了质

机床 运 动及 其加 工过 程 进行 控 制 的一种 技术 。计 算 的飞 跃 .出现 了一 些具有一 定规模 的 , 能批量 生产数 机数字控制 ( o ptrN mei lC nrl C m u u r a ot ,简称 C C 控装 备 、数 控 系统 的企 业 ,如 中 国珠 峰 公 司 的中华 e c o N ) 则 是采 用 了数 字计 算机 进 行数 字控 制 的 自动控 制技 型 ,北京航天机床 数控系统集 团公司的航天型 ,华中 术。 数控 公 司 的华 中型和 沈 阳高 档数 控 国家 工程 研究 中

数控技术和装备的应用与发展

数控技术和装备的应用与发展

数控技术和装备的应用与发展随着科技的不断进步和发展,数控技术和装备的应用越来越广泛,同时也得到了迅速的发展。

一、数控技术和装备的概念数控技术和装备指的是利用计算机集成制造技术和现代机械制造技术相结合,对数控机床、数控系统等进行组合和应用的一种现代制造技术。

该技术通过各种电子元器件和传感器感应加工场景,实现加工过程中的测量、控制等操作,相比于传统的人工生产工艺,数控技术可以大幅度提高精度和生产效率。

二、数控技术和装备的发展历史数控技术和装备的历史可以追溯到20世纪50年代。

起初,数控技术的研究主要侧重于底层硬件的开发和设计,如电路设计、传感器制造等方面。

然而,随着数字控制系统的进一步发展,数控设备的功能和性能也越来越完善。

同时,控制器的微电子技术不断创新和发展,使得数控技术逐步成熟和普及。

三、数控技术和装备的应用领域数控技术和装备的应用领域非常广泛,可以涉及到工业制造、航空航天、汽车制造、医疗设备、电子设备等众多领域。

特别是在飞机制造、航天探测和汽车工业等高精度制造领域,数控技术和装备表现得尤为突出。

四、数控技术对制造业的影响数控技术的推广和应用,对制造业的影响是具有深远意义的。

首先,数控技术和装备可以提高生产效率和质量。

数控机床不仅能够提高工艺稳定性和加工精度,而且还具备高速度、高精度、高自动化的特点,可以大幅度降低生产成本和劳动强度。

其次,数控技术可以为制造企业带来源源不断的利润空间。

在竞争激烈的市场环境下,制造企业如果不能适应数控技术的趋势,很容易被其他更加先进的生产企业所取代,从而失去自己的市场份额和竞争优势。

最后,数控技术的普及可以推动工业高质量发展,加快制造业转型升级。

现代制造业的发展趋势是朝着高精密和高端的方向不断迈进,而数控技术的引入可以帮助企业更好地实现资源配置和生产组织调度,从而升级和提升企业自身能力。

五、数控技术未来发展趋势如今,随着全球制造业的转型加速,数控技术正成为一个十分热门的领域。

探讨数控技术与装备的发展趋势

探讨数控技术与装备的发展趋势

我 国 的现 实需 求还 有较 大 的差 距 。从 国 际上来 看 ,我 国数 控技 术水 平和 产 业
化 水平 大致 如下 :
( )技 术水 平 上 ,与 国 外先 进水 平 大约 落 后 l~ 1年 ,在 高 精尖 技术 1 O 5
方面 则更 大 。 ( )产业 化水平 上 ,市场 占有率低 , 品种覆盖 率小 ,还没 有形成 规模 生 2 产 ;功 能部 件专业化生产 水平及成套能力较 低;外观质量相对 差;可靠性不 高, 商品化程度不足 ;国产数控系统 尚未建立 自己的品牌效应 ,用户信 ,不足 。 f ( )可 持续 发展 的能力 上 ,对 竞争 前数控 技术 的研 究开发 、工程 化能力 3 较弱 ;数控技 术应用领 域拓 展力度 不强 ;相 关标准 规范 的研 究 、制 定滞后 。
究 开发 环境 和 国际 环境 的 改善 ,我 国数 控技 术 的研 究 、开 发 以及在 产 品的 国
产化 方 面都 取得 了长足 的进 步 。第 三阶 段是 在 “ 五 ”后期 和 上世 纪末 , 即 八
大的进 步 但 是 ,我 国在 数控 技术 研 究和 产业 发 展方 面亦 存 在不 少 问题 ,特 别 在技 术创 新 能力 、商 品化进 程 、市场 占有率 等方 面情 况尤 为突 出 。

数控 技 术的发 展趋 势
数控 技 术 的应用 不但 给传 统制 造业 带 来 了革命 性 的变化 ,使 制造 业 成为 工 业化 的象 征 ,而 且随 着数 控 技术 的不 断 发展 和应 用 领域 的 扩大 ,它 对 国计 民生的 一些 重要 行 业 ( 汽车 、 轻工 、 医疗 等) 的发展 起着 越 来越 重要 的作用 , 因为这 些行 业所 需 装备 的数 字化 已是现 代 发展 的大 趋 势 。从 目前世 界 上数 控 技术 及其 装备 发展 的趋 势来 看 ,其主 要研 究热 点有 以下几 个方 面 。

先进现代制造技术和装备发展及现状

先进现代制造技术和装备发展及现状

先进现代制造技术和装备发展及现状摘要本文简述了目前数控技术和装备的趋势性发展,分析了差距和原因,并陈述要发展我国数控技术及装备应从战略和策略两个层面入手解决。

关键词制造技术;数控技术;装备1 概述给传统制造业带来了革命性的变化的数控技术的应用造就了工业化的象征——制造业。

数控技术不断发展,应用领域也渐渐随之扩大,与人们生活工作密切相关的一些行业的发展越来越离不开它。

全球数字化的大环境迫使各行各业配套装备必须紧紧跟随。

那么现在我们的主要研究热点在以下几个方面:1)高速、高精度、高效、高可靠性效率是以速度为前提,质量是以精度为提升,而两者还要同时兼顾产品的可靠性。

在可靠性方面,国外数控设备的优越性在这方面技高一筹。

2)主要趋势——智能、开放、网络进入了21世纪,具有高度的智能性,已成为对数控装备刚性的一种要求,这种体现可以在数控系统的各个方面凸显。

比如,智能化可以提高加工效率增强加工质量;智能化地提高驱动性能及使用连接方便的智能化,编程简化、操作简化方面;智能诊断、智能监控方面;智能化地解决传统数控系统封闭性和数控应用软件如何产业化生产所带来的问题。

数控系统的未来之路就是数控系统开放化。

近两年国际著名机床博览会的一个新亮点就是网络化数控装备。

当前研究的核心是规范开放式数控系统的体系结构、通信、配置、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等。

3)重视新技术标准、规范的建立开放式数控系统的优势使得美欧、日本等国纷纷实施战略发展计划,包含着开放式体系结构数控系统规范,我国在2000年也开始的研究和制定ONC数控系统的规范框架。

制造业信息化发展必需数控标准。

能够实现一种不依赖于具体系统的中性机制,构造一个模型,能够统一的用数据描述产品整个生命周期,整个制造产品的过程就实现了,乃至能够标准化各个工业领域产品信息。

2 用发展的眼光看我国数控技术及其产业2.1 总体情况起步于1958年的中国数控技术,近半世纪的发展历程粗分3段:发展较为缓慢的受害于国外技术封锁和我国的基础条件限制阶段;长足进步的得益于改革开放和国家重视,以及研究开发环境和国际环境改善使得我国数控技术研究、开发以及在产品国产化方面发展的阶段;努力进取的给予前两者而取得实质性进步的产业化阶段。

数控技术和装备的发展趋势与对策

数控技术和装备的发展趋势与对策

绿色设 计 绿色材 料 绿色工 艺 绿色包 装 绿色处 理

通过绿色模块化设计,在产品设计制造中可以缩短设 计周期、缩短制造周期、降低研发与制造成本、提 高产品质量、提高管理效率及提高综合竞争能力。 如CJK6032A数控车床根据绿色可拆卸性设计思想, 采用镶钢-塑料导轨,可降低改造和维护志本,机床床 身可重复使用.导轨材料为聚四氟乙烯(PTEE)中 填充青铜粉和石墨制成软带,既可提高热导率,耐 磨性,压缩强度,拉伸弹性模量和风度,又能降低 线胀系数,改善导轨尺寸稳定性。数控快速点磨削 技术是一种可以实现符合绿色制造模式的绿色加工 技术,砂轮与工件处于点接触状态,实际磨削速度 高;磨削力极小,工件变形小,加工精度高;磨削 发热量少,散热冷却效果好,甚至可发实现“冷态” 加工;采用CNC两坐标联动,有更大的柔性。基于 绿色设计思想的现代数控机床设计,已成为机床设计 研究的一个热点,也为人类诠释了一种全新的设计与 生产理念
2.5加速数控机床的全国产业化,打好市场翻身仗

数控产业化的最终成功将体现在数控机床的 全国产化和市场占有率上。总体战略指导下, 采取抓两头(低价位数控机床和高速高效数 控机床)、带中间(普通数控机床)、促重 型(重型关键装备)的方针,将是在国内市 场上快速收复失地,在国际市场上稳步进军, 最终打赢国产数控机床市场翻身仗的一种有 效战术和策略。
2.1 以科技创新为先导

回顾这几十年的发展,可以看到我们在数控领域的进步主要 还是按国外一些模式,按部就班地发展,真正创新的成分不 多。例如,在国外模拟伺服快过时时,我们开始搞模拟伺服, 还没等我们占稳市场,技术上就已经落后了;在国外将脉冲 驱动的数字式伺服打入我国市场时,我们就跟着搞这类所谓 的数字伺服,但至今没形成大的市场规模;近来国外将数字 式伺服发展到用(通过光缆等)与数控装置连接时,我们又 跟着发展此类系统,前途仍不乐观。这种老是跟在别人后面 走,使我们的产品在性能价格比上已越来越无多大势,因此 要进一步扩大市场占有率,难度就很大了。为改变这种现状 , 我们必须大力加强数控领域的科技创新,努力研究具有中国 特色的实用的先进数控技术,逐步建立自己独立的、先进的 技术体系。在此基础上大力发展符合中国国情的数控产品, 从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床 整机的完整的产业体系。

数控机床的发展趋势及国内发展现状

数控机床的发展趋势及国内发展现状

数控机床的发展趋势及国内发展现状.引言从世纪中叶数控技术浮现以来,数控机床给机械创造业带来了革命性的变化。

数控加工具有如下特点:加工柔性好,加工精度高,生产率高,减轻操作者劳动强度、改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。

数控机床是一种高度机电一体化的产品,合用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求检验的零件。

数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。

进入世纪,我国经济与国际全面接轨,进入了一个蓬勃发展的新时期。

机床创造业既面临着机械创造业需求水平提升而引起的创造装备发展的良机,也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力,加速推进数控机床的发展是解决机床创造业持续发展的一个关键。

随着创造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。

本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势,并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。

.数控机床的发展趋势高速化随着汽车、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。

( )主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴机电),主轴最高转速达;( )进给率:在分辨率为0.01μm 时,最大进给率达到且可获得复杂型面的精确加工;( )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,开辟出已发展到位以及位的数控系统,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 ~ 的进给速度;( )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摆布,高的已达。

数控技术与装备的发展现状及趋势初探

数控技术与装备的发展现状及趋势初探
[ 键词】 关 数控 技术 发展 现状 发 展趋势 中图分 类号 :G5 T6 9 文献标 识码 : A
文章编 号 :0 99 4 (00 2—2 40 10 — 1X 2 1)9 05 - 1
数 控产业 被称 为是支 撑 国民经济 的龙 头产业 , 国家 的命脉 产业 。数控 是 技术则是 数控产业 的核 心因素, 它是 通过数字 信息对机 械运动和 工作过进 行控 制的技 术, 数控装备 是一种 以机 电一体 化为特 点的产 品, 由数控 技术融 合改 是 造传 统制 造技 巧 而 形成 的 。二者 的 发展 关 系 到一 国工 业 和 国力 的消 长 。 1 技 术 国内外 发展 现 状 数控 开放 结构的应 用数控 技术 有 了 5 年 的发展 史, 数 控装备 的 出现 使得 加 O 工 精度 、速度及 效率 有 了很 大 的提高 。 由于出现数 控系 统 的出现, 制造 者试 图使数控系 统能具 有设计师 的作 用。 即智能化 , 以在操 作系统 中输入 已有 的 可 技术数 据, 而使其 能将 图片做 交互 处理, 从 并可 以 自行检查 故障, 进行维 护处 理 。于是, 开放结 构的数 控系 统就 应运 而生 了。开放 结构 的数 控系统 是一 种 具有 人机 界面和 开 发平 台的 数控 系统 , 以 自主 地执 行和 表 达 自己 的思路 。 可 设备生产 者对 开放系统 进行 了强 化, 增加一定 的硬件和 软件来构成 富有特色 的 系统 。 目前, 放系统 有两 种基本 结构 :C C P 主 板结 构 和 P + 动控制 开 N+ C C 运 板 结构 。上世纪 9 0年代初 , 开放 结构 就被 投入使 用 了, 可靠性 是倍受 数控 其 系 统生产厂 家青睐 的主 要原因 。而高精度 高速 度的加 工始终 是系统 功能 首先 的追求 。开放性 的增加 有许 多方 法, 主流 数控 系统 生产厂 家往往 采取 一种 但 有效 地方法来 提高 了人机 界面的功 能, 给用户提 供方 便, 那就是 在不 改变系统 基本 结构 的前提下上 增加 一块 P 板 , c 并把 P 和 C C 系在一起 。FN C 统 c N联 AU 系 就是 比较 典型 的一 个 。这种装 置 有显着 的优 点:工 作性 能优 越, 界面 开放 , 因此 在广 大 的市场 , 受到用 户 的普 遍欢 迎 采用软 件伺服 驱动技术 伺服技 术作 为数控系统 的关键 部分, 它优点 很多, 如 :稳 定 性 较强 ;精度 高 ;最 具 代表 性 的 就 是直 流 力 矩 伺 服 电机 。直 流 力矩伺服 电机是 美国 G T Y 公 司在上世 纪 7 年代 发 明的, ATS 0 它的 出现 使直 流 电 机 驱动被 大量 运用在 数控 设各上 。接着 , 闭系 统就逐 渐取 代 了非封 闭式系 封 统 。但直 流 电机存 在 以下 缺 点 : 电动 机 容 量和 转 速 易 受 到环 境 条 件 的影 响 ;换 向器 、 电刷不 便 于操 作 , 护程 序 也较 为 繁杂 。虽 然 交流 异 步 电机 维 的价 格便宜 、结构 简单, 致命 的是控 制性 能较差 , 但 因此 长时 间无法面 世 , 在 数控技 术上 一直是 一项 空 白。 电子 科技 的不 断进步 , 使得 交流 异步机 的矢 量 控制法 面世, 随后对 其进行 的深 入研 究使 矢量控 制 实用化 。从 7 0年代末 起, 数 控机床 的驱动 电机 的主轴是 异步 电机 。可 以把直流 电机进 行改造 成永磁 无 刷 电机 。这 种 电机 的最 大 的优 点就 是具有 良好 的伺服 性能 。2 O世纪 8 年 代 0 初, 这种 设备 就开 始应用 在数 控系 统上 。9 0年代 , 多公 司为 了进 一步提 高 许 加工 精度和速 度, 又研 制 了直 线 电机 。它 以磁 板和线 卷滑座 做两个 非接触 元, 使得 系统 运转 效 率提 高 。高速度 是 直线 电机 得 以流 行 的主要 原 因 。伺服技 术对现 代数控 系统 的发展与 完善, 起到 了重要 的作用 , 也有 了重大突 破:交流 驱动 的出现, 以其 高效 的运转取 代 了直流 驱动, 数字 控制代替 模拟控制, 以突 可 破 时空 的限制 。这 两种突 破直接 导 致 了数 字驱动 系统 的 出现, 被用作 数控机 床 的伺 服进 给和 主轴 装 置 。伺 服 系统 性 能的 改善 、可靠 性 的提 高取 决 于很 多因素 , 电子技术 及控 制 理论 的发 展, 会在 理论 上为 伺服 系统 的更 新提 供参 数 。微处理 器等微 电子 技术 的进 步, 件运 算和处 理 能力 的提 高。尤其 值得 软 强调 的是 D P的应用, 大提高 了系统 的计算 机运行 效率, 大地推动 了高精 S 大 极 高 速加 工 技 术 的发 展 。 普遍 采用 C C N 系统 连 网 网络通信 在数 控系统 分级式 控制 过程 中起着 关 键性的作 用 。众所 周知, 息通 信 与共享是 网络 的主要任 务, 信 这种通 信通 常分 三 级:工 厂级, 间级, 车 现场 级 。现场 级 与车 间单元 控 制级 主要 完成 连线 控 制 、保障 通信 连 网的 畅通 、确保 现场 设 备高 效率 完成 生 产任 务 。并将 现场 设备 生产 运行情 况 以数据信 息 的方式 传送 到工厂 管理层 。同时通 过它 , 工厂 管理 层可 以传 达 生产 管理 计划 及 调度 命令 。这 种系 统 的缺 点也 是显 而 易见 的 ,如 :信 息 收 集 能 力 较弱 、系 统 缺 乏 开放 性 、可 集 成性 弱 、专 业 性 不 强 、可 靠 性较 差 、维 护 难度 大 。现场 总线 是 以独立 的 、数 字 化 、智 能 化 的测量和控制 设备作为 网络节点, 它们通 过总线相连 接, 实现 信息 的相 互交换, 来 自动 操 作 网络 系 统与 控 制系 统 。现 场 总线 技术 是 现场 设 备 的远 程 控 制 、 参 数化和 故障 诊断 的集合 体, 它有诸 多 明显 的优 点 :开放性 好 、可互操 作性 强 、可 互换 性好 、集成 性好 ,这决 定 了数控 系 统 设备 层信 息 集成 的运行 情 况 。 它对 提 高 生 产效 率 、降 低 生 产 成本 有 着 重 要 的 作 用 。 2 4 科技 博 览 5 I

浅析数控技术和装备的发展趋势

浅析数控技术和装备的发展趋势
只有 这样 我 们才 能 在市 场上 站稳 ,才 能具 有较 强 的竞 争 能力 。 同时 也要 大
生 产 问题 。在 我 国 的现 阶段 离 实际 的需 求 是有 相 当大 的 差距 。 目前 ,要 是 套进 口的交 流 伺服 电动 机 和伺 服 系统 的 价格 是 非常 昂贵 的 ,主 轴伺 服 系
发展 阶段 的 , 国 内有相 当 多的 用户 使用 这种 低 价 位 的设 备 。 由于 国外 的进 口技术 和装 备 ,本 身就 在价 格 上高 出 一截 , 很难 降到 让广 大 用户 接 受 的范 围 ,所 以 ,发 展低 价位 的数 控 技术 和装 备 ,在 我 国有 着 非常 广泛 的市场 。

力力 度发 展 高端 的技 术 和装 备 。尤 其是 开 发 高速 高效 的数 控 机床 ,在 很 多
方面 可 以有 效地 提 高生 产效 率 。 比如 ,通 过提 高 加工 工 艺的 复合 ,能有 效
统 的价 格 就很 高 ,这 已经 成 为 降低 国产 数控 装 备成 本 的 一个瓶 颈 。 因此 , 必 须大 力 的发 展 国产 数控 系 统 ,让 数控 设 备用 国产 的伺服 控 制系 统 ,从而
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浅 析 数 控 技 术 和 装 备 的发 展 趋 势

( 龙江技师学院 黑

鸡 西 1810 5 0)
黑 龙江

要: 在当今世 界,装备 工业的技 术水平和 现代化程 度就决 定着整个 国民经济 的水平和 现代化程 度 。数控 技术和 装备是发 展新兴高 新技术产 业和尖端工 业
数控 技 术顾 名思 义就 是用 数 字信 息对 机械 运动 和 工 作过程 进 行控 制 的 技 术 ,数 控装 备是 用 数控 技 术为基 础 的 新技 术对 传 统制 造产 业 和 新兴 的制 造 产业 的渗 透 形成 的机 电一体 化 。数 控在 我 国 的现 阶段 ,已经 取得 了相 当 大 的进 步 。因 为我 们必 须认 识 到 “ 学技 术 是第 一 生产 力 ” ,只有 加 大 力 科 度 来 提 高数 控 领 域 的科 技 创新 ,研 究 开 发 符 合 我 国国 情 的先 进 的数 控 技 术 ,一 步 一步 的建 立起 独 立 自主产 权 的技 术 。我 国近 年 的发 展 己经 奠 定 了 数控 技术 和装 备的 发展 基础 , 已经基 本掌 握 了现 代 化的 数控 技术 。 1加速 数控 技术 和装 备 的国产 化 在 我国 的 目前情 况 ,必须 要大 力 的发展 低 价位 的 数控 技术 和装 各 ,所
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数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。

这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。

因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。

在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,近年来取得了相当大的进步。

特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。

但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。

在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。

为完成此任务,首先必须确立符合中国国情的发展道路。

为此,本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。

1 总体战略制定符合中国国情的总体发展战略,对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。

通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究,我们认为以科技创新为先导,以商品化为主干,以经管和营销为重点,以技术支持和服务为后盾,坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。

1.1 以科技创新为先导中国数控技术和产业经过40多年的发展,从无到有,从引进消化到拥有自己独立的自主版权,取得了相当大的进步。

但回顾这几十年的发展,可以看到我们在数控领域的进步主要还是按国外一些模式,按部就班地发展,真正创新的成分不多。

这种局面在发展初期的起步阶段,是无可非议的。

但到了世界数控强手如林的今天和知识经济即将登上舞台的新世纪,这一常规途径就很难行通了。

例如,在国外模拟伺服快过时时,我们开始搞模拟伺服,还没等我们占稳市场,技术上就已经落后了;在国外将脉冲驱动的数字式伺服打入我国市场时,我们就跟着搞这类所谓的数字伺服,但至今没形成大的市场规模;近来国外将数字式伺服发展到用网络(通过光缆等)与数控装置连接时,我们又跟着发展此类系统,前途仍不乐观。

这种老是跟在别人后面走,按国外已有控制和驱动模式来开发国产数控系统,在技术上难免要滞后,再加上国外公司在我国境内设立研究所和生产厂,实行就地开发、就地生产和就地销售,使我们的产品在性能价格比上已越来越无多大优势,因此要进一步扩大市场占有率,难度自然就很大了。

为改变这种现状,我们必须深刻理解和认真落实“科学技术是第一生产力”的伟大论断,大力加强数控领域的科技创新,努力研究具有中国特色的实用的先进数控技术,逐步建立自己独立的、先进的技术体系。

在此基础上大力发展符合中国国情的数控产品,从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。

这样,才不会被国外牵着鼻子,永远受别人的制约,才有可能用先进、实用的数控产品去收复国内市场,打开国际市场,使中国的数控技术和数控产业在21世纪走在世界的前列。

1.2 在商品化上狠下工夫近几年我国数控产品虽然发展很快,但真正在市场上站住脚的却不多。

就数控系统而言,国产货仍未真正被广大机床厂所接受,因此出现国产数控系统用于旧机床改造的例子较多,而装备新机床的却很少,机床厂出产的国产数控机床大多数用的都是国外的系统。

这当然不是说旧机床的数控化改造不重要,而是说明从商品的角度看,我们的数控系统与国外相比还存在相当大的差距。

影响数控系统和数控机床商品化的主要因素除技术性能和功能外,更重要的就是可靠性、稳定性和实用性。

以往,一些数控技术和产品的研究、开发部门,所追求的往往是一些体现技术水平的指标(如多少通道、多少轴联动、每分钟多少M的进给速度等等),而对影响实用性的一些指标和一些小问题却不太重视,在产品的稳定性、鲁棒性、可靠性、实用性方面花的精力相对较少。

从而出现某些产品鉴定时的水平都很高,甚至也获各种大奖。

但这些高指标、高性能的产品到用户哪儿却由于一些小问题而表现不尽人意,最后丧失了信誉,打不开市场。

这说明,高指标、高性能的样机型的产品离用户真正需要的实用、可靠的商品是有相当大的距离的,将一个高指标、高性能的产品变为一个有市场的商品还需作出大量艰苦的努力。

另一方面,数控系统和数控机床不像家电类产品那样易于大批量生产,应用环境也不那么简单。

数控产品是在生产环境中使用,面临的是五花八门的工艺问题。

如果开发部门对这些问题掌握得不透,就难以将产品设计得很完善。

而且数控产品的某些问题在开发、试用,甚至鉴定时都难以发现。

这就造成,同样型号的数控机床在有的用户那儿运行得很好,而在别的用户那儿却表现欠佳。

或者同样型号的数控机床用于加工某些零件工作得很好,但用于加工其他零件时却不尽人意。

出现这种情况,有时是用户操作人员的水平问题,但有时就是数控产品本身潜在问题的暴露。

为解决这一问题,国外一些公司设立了专门机构来测试考验自己的产品,如为考验新开发的数控系统,厂家自己设计和从生产实际中收集了大量零件程序,让数控系统运行各种各样的程序,一旦发现问题,即立即反馈给开发部门予以解决。

经过这样的测试考验过程后,数控系统的潜在问题就大为减少。

以往,我们的产品就很少进行这样严格的全面的自我测试考验。

好些问题要等到用户去给我们挑出来。

这样,即使一个小问题也将严重影响国产数控产品的声誉。

因此,我们应充分重视上述问题,在商品化上切实狠下工夫,将其作为数控产业的主干来抓,贯穿于技术研究、产品开发、试制、生产等的全过程中,从而将我们已有的技术水平较高的数控产品变成真正有市场的好商品。

1.3 将经管和营销作为产业发展重点经过20来年市场风雨的冲击,国人已越来越认识到,技术固然重要,但在市场经济的环境下,要在激烈的全球竞争中获胜,经管和营销就显得更为重要。

例如,我国台湾生产的数控机床不但占领了大陆市场的相当大的份额,而且还打进了美国市场。

是台湾数控机床的技术和质量超过美国了吗?显然不是。

那他们靠的是什么?重要的一条就是在企业经管和产品营销上下了工夫。

而我们长期以来把主要精力放在开发技术和提高水平上,忽视了经营经管、市场开拓、产品营销等方面的工作,结果在新技术、新产品开发出来以后,在产品质量提高以后,企业仍然处于产品销售不畅的困境〔1〕。

国内外的经验说明,数控产品的竞争力不仅取决于技术,更取决于经营经管能力和营销能力。

因此,从现在起我们应将经管和营销作为产业发展重点,真正摆脱计划经济时代所遗留下来的思维方式和工作习惯的束缚,建立适应市场的高效、灵敏的运行机制和有效的激励机制。

通过这种机制,一方面切实加强企业经管,激发企业负责人和广大职工的负责精神、创造精神和献身精神,努力提高产品的竞争能力;另一方面充分调动企业内外、行业内外一切积极因素,大力加强市场开拓力度,奋力打通营销渠道。

可以坚信,有过硬竞争力的产品,再加上北京开关厂那样的“找、挣、钻、抢”精神,我们就一定能在市场竞争中取得胜利。

1.4 大力加强技术支持和服务数控系统和数控机床作为典型的高技术产品,对用户的技术支持和服务是相当重要的。

以前国产数控产品丧失信誉的原因,除可靠性问题外,另一大问题就是缺乏有力的技术支持和服务。

用户花了很多钱买的数控机床或数控系统,一旦出现问题却叫天天不应,叫地地不灵,以后谁还敢买我们的产品。

因此,应将对用户的技术支持和服务当成重要的日常工作来抓,使我们在市场上向纵深挺进时,有一个强大后方。

因此,为了取得数控产品市场竞争的全面胜利,必须建立以技术支持和服务为核心的强大后方。

当然,为赢得主动,后方也须主动出击。

目前,利用先进的信息技术手段(如网络和多媒体),将为建立新一代立体化的技术支持和服务体系开辟新的途径。

1.5 坚持可持续发展道路可持续发展是下一世纪企业发展的重要战略,我国数控产业要有大的发展也必须坚持走可持续发展的道路。

绿色是实现可持续发展的重要途径,其主要思想是清洁和节约。

为此应大力加强绿色数控产品的开发,加速促进数控产品、数控产业以及整个制造业的绿色化,主要战略措施应考虑以下几方面:①有效减少产品制造及使用过程中的环境污染。

如减少数控机床的铸件结构,消除铸造对环境的污染;将数控机床主轴的润滑以油气润滑、喷油润滑等取代油雾润滑,减少对生产环境的污染;在精密数控机床及其运行环境的温度控制中取消氟利昂制冷的恒温技术;以电传动代替机械传动,减少噪声污染。

②大幅度降低资源消耗和能源消耗。

如以软件代替硬件,从而减少硬件制造的资源和能源消耗及污染,并减少产品寿命结束后硬件装置的拆卸回收问题;以永磁驱动代替感应驱动,提高效率和功率因数,节约能源;以电传动代替机械传动,提高效率,减少能源消耗。

③加强用数控技术改造传统机床。

这既符合运用信息技术和自动化技术改造传统产业,使传统产业生产技术和装备现代化这一产业可持续发展的目标得以实现,又可取得巨大的经济效益。

我国拥有普通机床数百万台,加强用数控技术改造传统机床将成为下世纪我国数控领域的重要发展方向。

④大力发展绿色数控机床。

绿色数控机床应是材料消耗少、能耗低、无污染,寿命长且便于拆卸回收的新型机床。

例如,以并联结构代替串联结构就是开发绿色数控机床的一条途径,这是因为并联结构机床消耗的金属材料仅为常规串联结构机床的几分之一,其加工量也比常规机床大幅度减少,特别是消除了大型结构件的铸造,这将显著降低机床制造过程中的能源消耗和对环境的污染。

此外,并联结构机床有利于采用电传动,效率高,可有效降低使用中的能源消耗。

国际规范化组织制定了ISO14000环境经管规范,全球环境问题“法律化”的趋势正在进一步发展,可持续发展将成为企业通向国际市场的通行证〔2〕。

因此,我们的数控产品要在下一世纪走向国际市场,我们的企业就必须“从我做起,从现在做起”。

2 技术途径2.1 发展具有中国特色的新一代PC数控系统数控系统是各类数控装备的核心,因此通过科技创新首先发展具有中国特色的新型数控系统,将是推动数控产业化进程的有效技术途径。

实践证明,10年来我们所走的PC数控道路是完全正确的。

PC机(包括工业PC)产量大、价格便宜,技术进步和性能提高很快,且可靠性高(工业PC主机的MTBF已达30年〔3〕)。

因此,以其作为数控系统的软硬件平台不但可以大幅度提高数控系统的性能价格比,而且还可充分利用通用微机已有软硬件资源和分享计算机领域的最新成果,如大容量存储器、高分辨率彩色显示器、多媒体信息交换、联网通讯等。

此外,以通用微机作为数控平台还可获得快速的技术进步,当PC机升级换代时,数控系统也可相应升级换代,从而长期保持技术上的优势,在竞争中立于不败之地。

目前,PC数控系统的体系结构有2种主要形式:(1)专用数控加PC前端的复合式结构;(2)通用PC加位控卡的递阶式结构。

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