国内数控机床系统技术的发展现状

发布时间:2019-12-16  发布者:禹创重工机械
  在经济化和信息技术革命的影响下,制造业正在发生深刻变化,制造业的规模和水平已成为衡量一个综合的重要标志。数控(numerical control NC)机床特别是数控机床是装备制造业竞争的热点领域。我国已经将数控机床与基础制造装备列入科技重大专项给予大力推进。数控系统是数控机床的控制核心,价值占到整机的30%~40%,其功能、控制精度和性直接影响机床的整体性能、性价比和市场竞争力。
  目前,德、美、日等工业发达已先后完成了数控机床的产业化进程,数控系统的发展日趋成熟。我国数控系统由于起步晚、队伍较弱、投入力度不够等多方面原因,长期以来始终处于低端膨胀、中端进展缓慢、依靠的局面。
   目前,正值装备制造业高速发展期,阀门机床的重要性愈加明显,对数控系统的需求越来越大,然而国内数控系统的市场基本被厂商,因此加强数控系统技术领域的基础研究和共性关键问题攻关,已成为我国装备制造业发展的当务之急,对提升我国数控系统的设计能力和竞争力具有重要意义。
  我国对数控系统技术的研究始于1958年,经过几十年的发展已形成具有技术水平和生产规模的产业体系,建立了华中数控、沈阳数控、航天数控、广州数控和北京精雕数控等一批国产数控系统产业基地。虽然国产数控系统与相比在功能、性能和性方面仍存在差距,但近年来在多轴联动控制、功能复合化、网络化、智能化和开放性等领域也取得了成绩。
  多轴联动控制。多轴联动控制技术是数控系统的核心和关键,也是制约我国数控系统发展的一大瓶颈。近年来,在政策支持和多方不懈努力下了发展,逐渐形成了较为成熟的产品。华中数控、航天数控、北京机电院、北京精雕等已成功五轴联动的数控系统。2013年,应用华中数控系统,武汉重型机床集团有限公司成功研制出CKX5680七轴五联动车铣复合数控加工机床,用于大型舰船推进器关键部件一大型螺旋桨的高精、加工。同年,北京精雕推出了JD50数控系统,具备多轴联动加工控制能力,满足微米级精度产品的多轴加工需求,配备JD50数控系统的SmartCNC500E_ DRTD系列精雕机,可用于加工航空航天零部件叶轮。
  国产数控机床性提升策略
  三面数控镗孔机床属于典型的多品种、小批量产品,实施性的特点不仅与汽车、电子等大批量产品不同,与飞机、火箭等产品也不相同,需要结合机床的特点提出针对性强的实施策略。归纳起来,笔者认为:为了提高国产机床的性,需要从打造企业的性增长能力入手,增强企业自身的“性”素质,才能制造出比更的产品。具体讲,需要在企业打造4种能力:性预防能力(主要体现在设计方面)、性控制能力(主要体现在制造方面)、性基础能力(主要体现在试验手段方面)和性能力(主要体现在管理方面)。
  1、预防能力:性设计与分析
  国内机床制造企业在进行产品设计时,基本上不做性设计与分析,从源头上就带来性差的隐患。为了提升性预防能力,就从设计和分析入手,在企业搭建性设计与分析平台,该平台应该包括以下功能:故障树分析、故障模式影响与危害性分析、结构应力均衡性分析及优化、电磁兼容性分析技术、性建模、性预计、性分配、性评估、性基础数据管理等。
  2、控制能力:制造过程性
  制造过程是设计意图的具体体现,但国内企业所加工的零部件的一致性很差,在装配工艺中基本不考虑性问题,所谓的精度调整事实上就是“敲打”轴承改变配合状态,造成轴承的附加应力大,不仅造成精度的丧失,还会增加产品的故障。为了提高制造控制能力,应该从以下几个方面入手:对零件加工的一致J睦进行控制;对部件装配的性进行控制;对整机装配的性进行控制;对加工过程的残余应力进行控制。
  3、基础能力:性试验手段和规范
  国内企业普遍缺乏性试验手段,一般只做精度检验和功能验证,在出厂之前基本上发现不了故障,把故障都带给用户。部分企业尽管制造了一些试验装置,但缺乏适当的性试验规范,或者发现不了问题,甚至对试验装置弃而不用,发挥不了作用。为了提高企业的基础能力,需要做好以下工作:通过用户现场跟 踪试验采集产品的故障数据(或者机床的机载信息采集平台)、搭建功能部件的性试验台、建立整机性试验加载装置、建立成套试验规范、建立早期故障的技术体系。
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