机床的设计、制造和使用的核心技术及操作特点

发布时间:2020-01-25  发布者:禹创重工机械
机床的生命周期主要包括设计、制造和使用3个阶段,是一个复杂的系统工程。当前,国产机床制造企业存在诸多问题:在设计阶段,机床机械结构多参照展会和技术手册,仿制同类型机床,其静、动刚度需通过经验公式估算、反复修正和改进才能达到设计要求,这种被动设计方式周期长、投入大、缺乏主动性。在伺服控制系统方面,国产机床特别是数控机床主要选择S工EMENS,FANUC及HE}ENHAIN等产品,其选型仅依靠功率、扭矩等几个基本参数,这些系统也仅有少量功能和少量参数对国产机床开放和使用,几乎是一个“黑箱子”。
在机床制造阶段,机床几何精度由于缺乏主动设计手段,往往需要装配过程的反复调试、矫正予以。另外,国产机床机械系统的装配工艺也没有定量化的指导原则,批量生产的机床精度一致性得不到,其动态特性差异很大,无法准确预知。对于伺服控制系统,国内企业只能参考提供的调试手册,对对象本身的运行机理并不清楚,一些功能模块不知如何使用,总是处在被动境地。在机床使用阶段,由于国内机床制造企业缺乏对用户工艺的了解研究,而数控机床用户也仅仅关注加工生产,缺乏对机床特性和加工性能的认识,在加工工艺的制定和参数选择上,多凭工艺人员的习惯和经验,缺乏理论性、定量化的指导原则,造成机床加工效率很低、人力和物力资源的严重浪费。目前,这种国产数控机床与用户加工工艺没有深入结合的局面造成好机床用不好、也造不出好机床的困境,没有形成“工艺牵引装备,装备支撑工艺”的良性循环。
国内机床制造企业长期处于这种被动局面,究其原因,是没有掌握机床整机设计、制造和使用的核心技术,其根本是缺乏技术和创新能力。在,S工EMENS在招揽成千上万的工程师、人员为其工作,日本NSK公司的实验室面积与生产面积达到1:1,美国GE公司的实验室环绕巨大的装配车间,数倍于生产面积,形成一个实验城……这些化公司从关键技术攻关、产品、市场销售到终树立,非常注重各个环节密切协作、紧密配合,遵循只有做好基础知识储备和人才,才能拥有的的规律,也才有今日舞台上的主导地位。反观国内机床制造企业,政策上过分追求效益和业绩,口号上时时不忘创新,而在人才培养和技术积累这些重要环节上政策不凸显,持续性不足:相关技术资料严重稀缺;大部分厂房都用于一线制造和装配,而用于设计的实验室、室却是少之又少;人才更是凤毛麟角,技术人员忙于应付项目报告。同时,在为数不多的企业实验室中,相关人员被商用软件束缚了思维和手脚,一台机床的设计与分析全部依赖商用软件,尽管软件操作娴熟,但对软件背后的力学、电磁学、控制论等基础理论知识缺乏深究,也无法研制出一台好的数控机床。当前,需清醒地认识到,仅仅熟练掌握商用软件的使用根本无法帮助掌握机床设计、制造的核心技术。另外,创新不是一蹦而就的,而是对知识、技术长期积累的必然结果,这在数控机床这种技术密集型产品上更是如此。对比之下,机床企业缺少知识积累、人才储备和技术,就谈不上技术突破和创新。现在,机床产业正处在实施制造强国战略布局的前沿,院所需发挥基础研究的能力,尽快取得核心关键技术的突破,并与企业紧密合作,大力推进数控机床的设计、制造以及使用中相关核心技术的,这样才能看到国产机床实现“弯道超车”的希望。
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