❶ 中国数控的发展历史
中国于1958年研制出第一台数控机床,发展过程大致可分为两大阶段。在1958~1979年间为第一阶段,从1979年至今为第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识,在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下,一哄而上又一哄而下,曾三起三落、终因表现欠佳,无法用于生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大,缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术,从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。
在20余年间,数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上处于从仿制走向自行开发阶段,与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括:缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引;严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人;缺少深入系统的科研工作;元部件和数控系统不配套;企业和专业间缺乏合作,基本上孤军作战,虽然厂多人众,但形成不了合力。
据美国卡德纳公司公布的最新世界机床企业排名(按机床产值)显示,德国通快公司(trumpf)首次排名第一,近两年一直居首位的日本马扎克公司屈居第二。这一排名与2007年欧元对美元升值较快有很大关系。
从2007年世界机床产值企业前20名排名来看,日本占7家,德国占5家,美国占3家,中国占2家,瑞士占2家,韩国占1家。我国机床行业发展迅速,沈阳机床集团在此次排名中升至世界第八,大连机床集团居第十位。和2007年中期数据相比,美国哈斯公司和格里申公司排位均后移,而欧洲的公司位置前移。日本和德国机床产值居世界前两位。世界机床产值前20名企业如下:
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表1 世界机床产值前20名企业列表(2005年12月~2007年12月) 百万美元
从集中度而言,我国与其他主要机床生产国相比产业集中度较低。如美国,3家公司产值占全美机床总产值的81.7%;瑞士两个企业的产值占全国一半;韩国斗山一家占全国机床产值的五分之一。中国国际模具网
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因此目前我国要积极扶植、支持较大型机床厂,且要有中国的自有品牌,形成几家有国际竞争力的大型机床厂,以促进我国数控机床产业的全面发展。
日本政府对机床工业之发展异常重视,充分发展大量大批生产自动化,继而全力发展中小批柔性生产自动化的数控机床,继而全力发展中小批柔性生产自动化的数控机床。
德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位,德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用,其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件,质量、性能都比较好。
中国主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。
目前,在稳定性、可靠性、无故障率方面,仍很难匹敌国外高档数控系统。有些数控机床在改造当中,虽然采用了国产的数控系统,但交流伺服装置仍需采用FNC、三洋、安川等国外产品
严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人;缺少深入系统的科研工作;元部件和数控系统不配套;企业和专业间缺乏合作,基本上孤军作战,虽然厂多人众,但形成不了合力。
国产的包括了日本和德国的技术出来的。日本的数控技术是世界第一的。当然可以看出来,它的一些技术含量,包括现在国产的一些机械都是仿造日本的。特点主要是复合循环不用子程序即可,子程序加工使用函数量的摸数。德国的机器呢,使用起来就必须用子程序做复合循环,相对麻烦,但也有一些比如 L97,L98等是固定的子程序复合循环模式。我想呢其实这些车床都是一个原理,方式方法不同也是大同小异。
❷ 数控技术的出现对各行业的影响有哪些
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,如数控机床等。其技术涉及多个领域:(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。下面就简单介绍下数控技术对各行业的影响:
一、数控技术及其特点
数控技术是用数字信息对机械加工和运动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、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术,具有高精度,高效率、柔性自动化等特点。目前它是采用计算机控制,预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代早期使用纯硬件电路组成的数控装置,使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成,这样极大的增强了机械制造的灵活性,提高设备的工作效率。总的说来可将其特点概括为以下几个方面:
(1)能方便地改变加工工艺参数,因而利于换批加工和新产品的研制。
(2)可实现一次装夹工件完成多道工序的加工,从而能确保加工精度和减少辅助时间。
(3)能高质量的完成普通机床难以完成的复杂零件和零件曲面形状的加工。
(4)采用模块化的标准工具,既减少了换刀和安装时间,又提高了工具标准化的程度和工具的管理水平。
二、机械制造中数控技术的应用
(1)工业生产
工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上,或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下,完成人类难以完成的工作,很大程度上改善了劳动条件,保证了生产质量和人身安全。
(2)煤矿机械
现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。
(3)汽车工业
汽车工业近20年来发展尤为迅猛,在快速发展的过程中,汽车零部件的加工技术也在快速发展,数控技术的出现,更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。
数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现,不仅如此,数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等,在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。
(4)机床设备
机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。
三、数控技术未来的发展趋势
纵观目前我国的数控市场,我国数控产品在性能、外观、可靠性方面与国外产品有一定差距,特别是国外企业有雄厚的资金,加上外国企业为占领中国市场,对我国能够生产的数控系统压价销售,而对我国未能生产的数控系统,不仅高价而且附加许多限制。这种总是跟在别人后面走的做法,必然受人制约,永远落在后面。
随着计算机技术日新月异的发展,基于微机的开放式数控是数控技术发展的必然趋势。在传统数控技术方面,我国处于相对落后的状态,开放式数控为我国数控产业的发展提供良好的契机,加强和重点扶持开放性数控技术的研究和应用,我国的数控产业才有发展壮大可能,才有可能在未来的市场竞争中立于不败之地。
❸ 什么是数控主要应用于哪些领域
数控,是数字控制的简称,是指利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。数控存在两个版本,NC(Numerical Control):代表旧版的、最初的数控技术。CNC(Computerized Numerical Control):计算机数控技术,数控的首选缩写形式。1970年代以后,计算机逐渐代替硬件电路元件而称为计算机数控系统,一般是采用专用计算机并配有接口电路,可实现多台数控设备动作的控制。因此现在的数控一般都指CNC(计算机数控)。
应用领域:
1、制造行业
机械制造行业是最早应用数控技术的行业,它担负着为国民经济各行业提供先进装备的重任。应该重点研制开发与生产现代化军事装备用的高性能三轴和五轴高速立式加工中心,五坐标加工中心,大型五坐标龙门铣等;汽车行业发动机、变速箱、曲轴柔性加工生产线上用的数控机床和高速加工中心,以及焊接、装配、喷漆机器人、板件激光焊接机和激光切割机等;航空、船舶、发电行业加工螺旋桨、发动机、发电机和水轮机叶片零件用的高速五坐标加工中心、重型车铣复合加工中心等。
2、信息行业
在信息产业中,从计算机到网络、移动通信、遥测、遥控等设备,都需要采用基于超精技术、纳米技术的制造装备,如芯片制造的引线键合机、晶片键合机和光刻机等,这些装备的控制都需要采用数控技术。
3、医疗设备行业
在医疗行业中,许多现代化的医疗诊断、治疗设备都采用了数控技术,如CT诊断仪、全身刀治疗机以及基于视觉引导的微创手术机器人等。
4、军事装备
现代的许多军事装备,都大量采用伺服运动控制技术,如火炮的自动瞄准控制、雷达的跟踪控制和导弹的自动跟踪控制等。
5、其他行业
在轻工行业,采用多轴伺服控制(最多可达50 个运动轴)的印刷机械、纺织机械、包装机械以及木工机械等;在建材行业,用于石材加工的数控水刀切割机;用于玻璃加工的数控玻璃雕花机;用于席梦思加工的数控行缝机和用于服装加工的数控绣花机等。
优、缺点:
(一)数控加工有下列优点:
1、大量减少工装数量,加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸,只需要修改零件加工程序,适用于新产品研制和改型。
2、加工质量稳定,加工精度高,重复精度高,适应飞行器的加工要求。
3、多品种、小批量生产情况下生产效率较高,能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间,而且由于使用最佳切削量而减少了切削时间。
4、可加工常规方法难于加工的复杂型面,甚至能加工一些无法观测的加工部位。
(二)数控加工的缺点是机床设备费用昂贵,要求维修人员具有较高水平。