数控车床未来的发展前景会怎样? ( 数控机床有什么发展趋势 )
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2024-10-17 08:24:10

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2、应用领域拓宽,应用行业走向分化 受钢铁行业、传统制造业产能过剩的影响,数控机床行业的市场需求开始萎缩,市场供过于求。随着网络基础设施的建设和互联网生态的发展,智能手机、平板电脑、可穿戴设备等消费电子产品快速发展,

数控车床就业前景还是不错的。近年来,随着计算机技术的发展,数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域,尤其是在机械制造业中,普通机械正逐渐被高效率、高精度、高自动化的数控机械所代替。目前国外机械设备的数控化率已

1、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。2、高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的

一、制造业智能化需求增加 随着制造业的转型升级,越来越多的企业开始采用数控机床来提高生产效率和产品质量。智能制造的发展对数控专业提出了更高的要求,需要具备先进的编程、操作和维护技能。因此,制造业智能化需求的增加为

根据我国政策规划和数控机床行业的发展情况,未来我国数控机床的发展将呈现以下趋势和特点:高档数控机床需求旺盛、成套设备越加普遍、国产品牌持续崛起等。综合来看,我国数控机床市场空间较大,未来发展潜力可观。更多本行业研究分

学数控车床是有前途。最近几年,国家在进行制造业的升级与转型,从低端制造迈向高端制造,向智能制造方向发展。其次是企业对于人才的需求,最近几年企业对与数控技能型人才的需要越来越高,需要的不仅仅是操作人员,还需要会工

数控车床未来的发展前景会怎样?

随着我国工业不断发展,制造业有了长足的进步,数控专业的就业前景是非常好的。一、数控技术专业介绍 本专业主要培养掌握数控原理、数控编程和数控加工等方面的专业知识及操作技能,从事数控程序编制、数控设备的操作、调试、维修

学数控技术好就业。就业方向:本专业毕业生主要在各类机械制造企业中,从事数控生产线的操作、数控加工的程序编制、工艺实施、安装调试、维护管理、数控产品技术服务等工作。就业前景:该专业的就业前景还是很不错的。数控技术专业

数控技术应用专业就业前景非常好。数控技术专业就业前景还可以,很多工厂都需要这方面的技术人员,并且薪资也很不错,就是工作内容较辛苦。数控技术专业主要培养掌握数控技术应用专业基础知识、基本理论,具有数控机床编程与操作能力

二、数控专业的就业方向 数控专业的毕业生主要就业于机械制造、汽车制造、航空航天、电子制造等行业,从事数控设备的操作、编程、维修和管理等工作。此外,随着智能制造、工业4.0等新技术的发展,数控专业的毕业生还可以在机器

首先,操作工没有说好不好干的,好学的人觉得太闷,没事干,不好学的人觉得太爽,坐着看就行,偶尔换换零件,这主要要看你自己的上进心。而操作工主要就是对刀,调夹具,程序录入调出,看机,换毛坯,检验零件质量等。

该职业培训后好就业。根据教育宝查询得知。厦门数控机床培训的学生在就业后的薪资待遇也较为可观。数控机床操作员的平均月薪在一万到一万五元左右。这表明,掌握数控机床技术的人才在就业市场上的价值得到了认可。厦门数控机床培

现在数控车床的就业好吗?

高速化发展新趋势,精密化加工发展新趋势,开放化发展新趋势,复合化发展新趋势。作为当前先进制造技术的核心,数控技术具有诸多的优点,例如可以利用软件使信息处理的方式或过程发生改变,而不改变机械与电子装置,也可以利用字长

根据我国政策规划和数控机床行业的发展情况,未来我国数控机床的发展将呈现以下趋势和特点:高档数控机床需求旺盛、成套设备越加普遍、国产品牌持续崛起等。综合来看,我国数控机床市场空间较大,未来发展潜力可观。更多本行业研究

其次,随着技术的不断发展,数控机床也在不断升级,例如智能化、高速化等方面迅速地得到了提升。未来,数控机床的发展趋势将更加注重节能减排和环保方面的要求,也会更加注重数字化技术的应用,例如云计算、大数据、人工智能等。

国产数控机床缺乏核心技术,从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口,即使近几年有些国内制造商艰难地创出了自己的品牌,但其产品的功能、性能的可靠性仍然与国外产品有一定差距。近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组

主要系数控机床行业整体需求结构调整及升级,下游领域并不景气所致。2020年受疫情影响,中国数控机床产业规模达2473亿元,同比下降24.37%。磨料磨具相关企业数量最多 国家统计局和中国机床工具协会统计数据均显示,2019年机床工具

2019年我国数控机床产业规模为3270亿元,同比下降2.30%,主要是数控机床行业整体需求结构调整及升级,下游领域不景气所致。2020年,受数控机床产量提升及单价提升影响,数控机床产业规模为4405亿元,同比增长34.7%。从我国数控机床

数控机床的发展趋势及国内发展现状

1、 高速、高精加工技术及装备的新趋势 2、轴联动加工和复合加工机床快速发展 3、 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 4、 重视新技术标准、规范的建立 关于数控系统设计开发规范和标准

展望未来,数控机床的发展趋势将主要体现在以下几个方面:一是高精度化,随着纳米技术、超精密加工技术的发展,数控机床的加工精度将进一步提高;二是高效率化,通过采用高速切削技术、复合加工技术等手段,提高加工效率;三是智

智能数控机床的发展趋势是向着更高程度的智能化、网络化、柔性化和绿色化方向发展。一、更高程度的智能化 随着人工智能技术的进步,智能数控机床的智能化程度也在不断提高。现代的智能数控机床可以通过学习和优化算法,实现自主

1、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。2、高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的

2、高速度、高精度化 速度和精度是数控机床的两个重要指标,它直接关系到加工效率和产品质量。目前,数控系统采用位数、频率更高的处理器,以提高系统的基本运算速度。同时,采用超大规模的集成电路和多微处理器结构,以提高系

数控机床的发展趋势是什么

二、自动化生产需求增长 自动化生产是现代制造业的重要趋势之一,而数控机床作为自动化生产线的核心设备之一,其需求量也随之增长。数控专业的毕业生可以在自动化制造领域从事机床操作、编程和维护等工作,满足市场对自动化技术

国产数控机床缺乏核心技术,从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口,即使近几年有些国内制造商艰难地创出了自己的品牌,但其产品的功能、性能的可靠性仍然与国外产品有一定差距。近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组

3、智能化 现代数控机床将引进自适应控制技术,根据切削条件的变化,自动调节工作参数,使加工过程中能保持最佳工作状态,从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度,同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。具有自诊断、

展望未来,数控机床的发展趋势将主要体现在以下几个方面:一是高精度化,随着纳米技术、超精密加工技术的发展,数控机床的加工精度将进一步提高;二是高效率化,通过采用高速切削技术、复合加工技术等手段,提高加工效率;三是智

数控机床有什么发展趋势

数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是:从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(CIMS、分布式网络集成制造系统)的方向发展,另一方面向注重应用性和经济性方向发展。柔性

总之,数控机床技术不断发展,功能越来越完善,使用越来越方便,可靠性越来越高,性能价格比也越来越高。到1990年,全世界数控系统专业生产厂家年产数控系统约13万台套。国外数控系统技术发展的总体发展趋势是:1、新一代数控系统采用开放式

国产数控机床缺乏核心技术,从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口,即使近几年有些国内制造商艰难地创出了自己的品牌,但其产品的功能、性能的可靠性仍然与国外产品有一定差距。近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组

1、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。2、高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的

其次,随着技术的不断发展,数控机床也在不断升级,例如智能化、高速化等方面迅速地得到了提升。未来,数控机床的发展趋势将更加注重节能减排和环保方面的要求,也会更加注重数字化技术的应用,例如云计算、大数据、人工智能等。

论述数控机床的发展进程及发展趋势

引言 从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给机械制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,适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100%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21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。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,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制造业持续发展的一个关键。随着制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 1、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。 2、主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴电机),主轴最高转速达200000r/min; 进给率:在分辨率为0.01μm时,最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工; 3、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,开发出CPU已发展到32位以及64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24~240m/min的进给速度; 4、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1s左右,高的已达0.5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式,以主轴为轴心,刀具在圆周布置,其刀到刀的换刀时间仅0.9s。 5、高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。 6、提高CNC系统控制精度:采用高速插补技术,以微小程序段实现连续进给,使CNC控制单位精细化,并采用高分辨率位置检测装置,提高位置检测精度(日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机,其位置检测精度可达到0.01μm/脉冲),位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法; 7、采用误差补偿技术:采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术,对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究结果表明,综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%~80%; 采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度,并通过仿真预测机床的加工精度,以保证机床的定位精度和重复定位精度,使其性能长期稳定,能够在不同运行条件下完成多种加工任务,并保证零件的加工质量。 1、功能复合化 复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等;工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。采用复合机床进行加工,减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差,提高了零件加工精度,缩短了产品制造周期,提高了生产效率和制造商的市场反应能力,相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。 加工过程的复合化也导致了机床向模块化、多轴化发展。德国Index公司最新推出的车削加工中心是模块化结构,该加工中心能够完成车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序,可完成复杂零件的全部加工。随着现代机械加工要求的不断提高,大量的多轴联动数控机床越来越受到各大企业的欢迎。 在2005年中国国际机床展览会(CIMT2005)上,国内外制造商展出了形式各异的多轴加工机床(包括双主轴、双刀架、9轴控制等)以及可实现4~5轴联动的五轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣削中心等。 2、控制智能化 随着人工智能技术的发展,为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求,数控机床的智能化程度在不断提高。具体体现在以下几个方面: 加工过程自适应控制技术:通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息,利用传统的或现代的算法进行识别,以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定性状态,并根据这些状态实时调整加工参数(主轴转速、进给速度)和加工指令,使设备处于最佳运行状态,以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高设备运行的安全性; 加工参数的智能优化与选择:将工艺专家或技师的经验、零件加工的一般与特殊规律,用现代智能方法,构造基于专家系统或基于模型的“加工参数的智能优化与选择器”,利用它获得优化的加工参数,从而达到提高编程效率和加工工艺水平、缩短生产准备时间的目的; 智能故障自诊断与自修复技术:根据已有的故障信息,应用现代智能方法实现故障的快速准确定位; 智能故障回放和故障仿真技术:能够完整记录系统的各种信息,对数控机床发生的各种错误和事故进行回放和仿真,用以确定错误引起的原因,找出解决问题的办法,积累生产经验; 智能化交流伺服驱动装置:能自动识别负载,并自动调整参数的智能化伺服系统,包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装置。这种驱动装置能自动识别电机及负载的转动惯量,并自动对控制系统参数进行优化和调整,使驱动系统获得最佳运行; 智能4M数控系统:在制造过程中,加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径,将测量(Measurement)、建模(Modelling)、加工 (Manufacturing)、机器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一个系统中,实现信息共享,促进测量、建模、加工、装夹、操作的一体化。 3、体系开放化 向未来技术开放:由于软硬件接口都遵循公认的标准协议,只需少量的重新设计和调整,新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容,这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期; 向用户特殊要求开放:更新产品、扩充功能、提供硬软件产品的各种组合以满足特殊应用要求; 数控标准的建立:国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),以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命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程乃至各个工业领域产品信息的标准化。标准化的编程语言,既方便用户使用,又降低了和操作效率直接有关的劳动消耗。 4、驱动并联化 并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷,在机床主轴(一般为动平台)与机座(一般为静平台)之间采用多杆并联联接机构驱动,通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动,可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能,更能满足复杂特种零件的加工,具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。 并联机床作为一种新型的加工设备,已成为当前机床技术的一个重要研究方向,受到了国际机床行业的高度重视,被认为是“自发明数控技术以来在机床行业中最有意义的进步”和“21世纪新一代数控加工设备”。 5、端化(大型化和微型化) 国防、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要大型且性能良好的数控机床的支撑。而超精密加工技术和微纳米技术是21世纪的战略技术,需发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备,所以微型机床包括微切削加工(车、铣、磨)机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需求量正在逐渐增大。 6、信息交互网络化 对于面临激烈竞争的企业来说,使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能,以保证信息流在车间各个部门间畅通无阻是非常重要的。既可以实现网络资源共享,又能实现数控机床的远程监视、控制、培训、教学、管理,还可实现数控装备的数字化服务(数控机床故障的远程诊断、维护等)。例如,日本Mazak公司推出新一代的加工中心配备了一个称为信息塔(e-Tower)的外部设备,包括计算机、手机、机外和机内摄像头等,能够实现语音、图形、视像和文本的通信故障报警显示、在线帮助排除故障等功能,是独立的、自主管理的制造单元。 7、新型功能部件 为了提高数控机床各方面的性能,具有高精度和高可靠性的新型功能部件的应用成为必然。具有代表性的新型功能部件包括: 高频电主轴:高频电主轴是高频电动机与主轴部件的集成,具有体积小、转速高、可无级调速等一系列优点,在各种新型数控机床中已经获得广泛的应用; 直线电动机:近年来,直线电动机的应用日益广泛,虽然其价格高于传统的伺服系统,但由于负载变化扰动、热变形补偿、隔磁和防护等关键技术的应用,机械传动结构得到简化,机床的动态性能有了提高。如:西门子公司生产的1FN1系列三相交流永磁式同步直线电动机已开始广泛应用于高速铣床、加工中心、磨床、并联机床以及动态性能和运动精度要求高的机床等;德国EX-CELL-O公司的XHC卧式加工中心三向驱动均采用两个直线电动机; 电滚珠丝杆:电滚珠丝杆是伺服电动机与滚珠丝杆的集成,可以大大简化数控机床的结构,具有传动环节少、结构紧凑等一系列优点。 8、高可靠性 数控机床与传统机床相比,增加了数控系统和相应的监控装置等,应用了大量的电气、液压和机电装置,易于导致出现失效的概率增大;工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利,而数控机床加工的零件型面较为复杂,加工周期长,要求平均无故障时间在2万小时以上。为了保证数控机床有高的可靠性,就要精心设计系统、严格制造和明确可靠性目标以及通过维修分析故障模式并找出薄弱环节。国外数控系统平均无故障时间在7~10万小时以上,国产数控系统平均无故障时间仅为10000小时左右,国外整机平均无故障工作时间达800小时以上,而国内最高只有300小时。 9、加工过程绿色化 随着日趋严格的环境与资源约束,制造加工的绿色化越来越重要,而中国的资源、环境问题尤为突出。因此,近年来不用或少用冷却液、实现干切削、半干切削节能环保的机床不断出现,并在不断发展当中。在21世纪,绿色制造的大趋势将使各种节能环保机床加速发展,占领更多的世界市场。 10、多媒体技术的应用 多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力,因此也对用户界面提出了图形化的要求。合理的人性化的用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、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功能的实现。除此以外,在数控技术领域应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,应用于实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等,因此有着重大的应用价值。
1、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。 2、高精度化  数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。 3、功能复合化 工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。采用复合机床进行加工,减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差。 提高了零件加工精度,缩短了产品制造周期,提高了生产效率和制造商的市场反应能力,相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。 4、控制智能化 随着人工智能技术的发展,为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求,数控机床的智能化程度在不断提高。 数控技术由机床本体、数控系统及外围技术三部分组成。 机床本体主要由床身、立柱、导轨、工作台等基础件和刀架、刀库等配套件组成。 数控系统由输入/输出设备、计算机数控(Computer Numerical Control,CNC)装置、可编程控制器(Programmable Logic Control,PLC)及主轴伺服驱动装置、进给伺服驱动装置以及测量装置等组成。其中,计算机数控装置是数控系统的核心。 外围技术主要包括工具技术(主要指刀具系统)、编程技术和管理技术。
高端机床领域,比如五轴机床,发展起步较晚,还有许多问题有待突破。数控机床行业如今面临的一个严峻问题,就是高端数控机床进口占主导。从数控机床进口量的相关数据来看,2012年11月起,我国数控机床进口量整体呈现下行趋势,然而进口价却一直在上升,这可以表明高端数控机床进口量持续上升。不说机床本身,数控机床是机床实现自动化智能化的主要产品,其数控系统的水平是判定数控机床水平高低的一个重要指标。然而,中国90%的数控系统都需要从国外进口。国产数控系统,尤其是高档数控系统与国外技术相比,无论是加工精度、稳定性还是可靠性方面,差距依然十分明显。
引言 从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给机械制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,适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100%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21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。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,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制造业持续发展的一个关键。随着制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 1、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。 2、主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴电机),主轴最高转速达200000r/min; 进给率:在分辨率为0.01μm时,最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工; 3、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,开发出CPU已发展到32位以及64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24~240m/min的进给速度; 4、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1s左右,高的已达0.5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式,以主轴为轴心,刀具在圆周布置,其刀到刀的换刀时间仅0.9s。 5、高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度,机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。 6、提高CNC系统控制精度:采用高速插补技术,以微小程序段实现连续进给,使CNC控制单位精细化,并采用高分辨率位置检测装置,提高位置检测精度(日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机,其位置检测精度可达到0.01μm/脉冲),位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法; 7、采用误差补偿技术:采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术,对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究结果表明,综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%~80%; 采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度,并通过仿真预测机床的加工精度,以保证机床的定位精度和重复定位精度,使其性能长期稳定,能够在不同运行条件下完成多种加工任务,并保证零件的加工质量。 1、功能复合化 复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等;工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。采用复合机床进行加工,减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差,提高了零件加工精度,缩短了产品制造周期,提高了生产效率和制造商的市场反应能力,相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。 加工过程的复合化也导致了机床向模块化、多轴化发展。德国Index公司最新推出的车削加工中心是模块化结构,该加工中心能够完成车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序,可完成复杂零件的全部加工。随着现代机械加工要求的不断提高,大量的多轴联动数控机床越来越受到各大企业的欢迎。 在2005年中国国际机床展览会(CIMT2005)上,国内外制造商展出了形式各异的多轴加工机床(包括双主轴、双刀架、9轴控制等)以及可实现4~5轴联动的五轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣削中心等。 2、控制智能化 随着人工智能技术的发展,为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求,数控机床的智能化程度在不断提高。具体体现在以下几个方面: 加工过程自适应控制技术:通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息,利用传统的或现代的算法进行识别,以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定性状态,并根据这些状态实时调整加工参数(主轴转速、进给速度)和加工指令,使设备处于最佳运行状态,以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高设备运行的安全性; 加工参数的智能优化与选择:将工艺专家或技师的经验、零件加工的一般与特殊规律,用现代智能方法,构造基于专家系统或基于模型的“加工参数的智能优化与选择器”,利用它获得优化的加工参数,从而达到提高编程效率和加工工艺水平、缩短生产准备时间的目的; 智能故障自诊断与自修复技术:根据已有的故障信息,应用现代智能方法实现故障的快速准确定位; 智能故障回放和故障仿真技术:能够完整记录系统的各种信息,对数控机床发生的各种错误和事故进行回放和仿真,用以确定错误引起的原因,找出解决问题的办法,积累生产经验; 智能化交流伺服驱动装置:能自动识别负载,并自动调整参数的智能化伺服系统,包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装置。这种驱动装置能自动识别电机及负载的转动惯量,并自动对控制系统参数进行优化和调整,使驱动系统获得最佳运行; 智能4M数控系统:在制造过程中,加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径,将测量(Measurement)、建模(Modelling)、加工 (Manufacturing)、机器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一个系统中,实现信息共享,促进测量、建模、加工、装夹、操作的一体化。 3、体系开放化 向未来技术开放:由于软硬件接口都遵循公认的标准协议,只需少量的重新设计和调整,新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容,这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期; 向用户特殊要求开放:更新产品、扩充功能、提供硬软件产品的各种组合以满足特殊应用要求; 数控标准的建立:国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),以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命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程乃至各个工业领域产品信息的标准化。标准化的编程语言,既方便用户使用,又降低了和操作效率直接有关的劳动消耗。 4、驱动并联化 并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷,在机床主轴(一般为动平台)与机座(一般为静平台)之间采用多杆并联联接机构驱动,通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动,可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能,更能满足复杂特种零件的加工,具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。 并联机床作为一种新型的加工设备,已成为当前机床技术的一个重要研究方向,受到了国际机床行业的高度重视,被认为是“自发明数控技术以来在机床行业中最有意义的进步”和“21世纪新一代数控加工设备”。 5、端化(大型化和微型化) 国防、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要大型且性能良好的数控机床的支撑。而超精密加工技术和微纳米技术是21世纪的战略技术,需发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备,所以微型机床包括微切削加工(车、铣、磨)机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需求量正在逐渐增大。 6、信息交互网络化 对于面临激烈竞争的企业来说,使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能,以保证信息流在车间各个部门间畅通无阻是非常重要的。既可以实现网络资源共享,又能实现数控机床的远程监视、控制、培训、教学、管理,还可实现数控装备的数字化服务(数控机床故障的远程诊断、维护等)。例如,日本Mazak公司推出新一代的加工中心配备了一个称为信息塔(e-Tower)的外部设备,包括计算机、手机、机外和机内摄像头等,能够实现语音、图形、视像和文本的通信故障报警显示、在线帮助排除故障等功能,是独立的、自主管理的制造单元。 7、新型功能部件 为了提高数控机床各方面的性能,具有高精度和高可靠性的新型功能部件的应用成为必然。具有代表性的新型功能部件包括: 高频电主轴:高频电主轴是高频电动机与主轴部件的集成,具有体积小、转速高、可无级调速等一系列优点,在各种新型数控机床中已经获得广泛的应用; 直线电动机:近年来,直线电动机的应用日益广泛,虽然其价格高于传统的伺服系统,但由于负载变化扰动、热变形补偿、隔磁和防护等关键技术的应用,机械传动结构得到简化,机床的动态性能有了提高。如:西门子公司生产的1FN1系列三相交流永磁式同步直线电动机已开始广泛应用于高速铣床、加工中心、磨床、并联机床以及动态性能和运动精度要求高的机床等;德国EX-CELL-O公司的XHC卧式加工中心三向驱动均采用两个直线电动机; 电滚珠丝杆:电滚珠丝杆是伺服电动机与滚珠丝杆的集成,可以大大简化数控机床的结构,具有传动环节少、结构紧凑等一系列优点。 8、高可靠性 数控机床与传统机床相比,增加了数控系统和相应的监控装置等,应用了大量的电气、液压和机电装置,易于导致出现失效的概率增大;工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利,而数控机床加工的零件型面较为复杂,加工周期长,要求平均无故障时间在2万小时以上。为了保证数控机床有高的可靠性,就要精心设计系统、严格制造和明确可靠性目标以及通过维修分析故障模式并找出薄弱环节。国外数控系统平均无故障时间在7~10万小时以上,国产数控系统平均无故障时间仅为10000小时左右,国外整机平均无故障工作时间达800小时以上,而国内最高只有300小时。 9、加工过程绿色化 随着日趋严格的环境与资源约束,制造加工的绿色化越来越重要,而中国的资源、环境问题尤为突出。因此,近年来不用或少用冷却液、实现干切削、半干切削节能环保的机床不断出现,并在不断发展当中。在21世纪,绿色制造的大趋势将使各种节能环保机床加速发展,占领更多的世界市场。 10、多媒体技术的应用 多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力,因此也对用户界面提出了图形化的要求。合理的人性化的用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、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功能的实现。除此以外,在数控技术领域应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,应用于实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等,因此有着重大的应用价值。
数控车床的发展一、数控车床的简述一般机床是能完成车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等机械加工的方法的设备,它能把金属毛坯零件加工成所需要的形状,其中包括尺寸精度和几何精度两个方面。数控机床则是从普通机床的基础上发展过来的,它是一种装备了数控系统的机床。数控系统则是采用了自动控制技术,能用数控指令来控制机床的运动(称之为数控控制技术)的自动控制系统。二、机床的雏形、诞生及发展机床是人类进行生产劳动的重要工具,也是社会生产力发展水平的重要标志。1、数控车床的雏形机床最早的雏形是于公元前2000多年出现的树木车床。当时,工作时脚踏绳索下端的套圈,利用树枝的弹性使工作由绳索带动旋转,中世纪的弹性棒车床运用的仍是这一原理。1500年左右,意大利人达芬奇曾绘制过车床、镗床、螺纹加工机床的构想革图。中国明朝出版的《天工开物》中载有磨床的结构,用脚踏的方法使铁盘旋转,加上沙子和水剖切玉石。18世纪的工业革命推动了机床的发展。1774年,英国人威尔金发明较精密的炮筒镗床,他用这台炮镗床镗出的汽缸,满足了瓦特蒸汽机的发展。1770年威尔金森制造了一台水轮驱动的镗床。1797年英国人莫利兹创造的车床能实现机动进给和车削螺纹,这是机床结构的一大变革。19世纪以后,由于纺织、动力、交通运输机械和军火生产的推动,各种基本类型的机床相继出现。2、机床的诞生及发展普通机床经经历了近两百年的历史。随着电子技术、计算机技术及自动化,精密机械与测量等技术的发展与综合应用,生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。在20世纪40年代,飞机和导弹制造业发展迅速,原来的加工设备已无能力加工航工业需要的高精度的复杂型面零件。1948年,美国PARSONS公司在加工直升机叶片轮廓检验样板的机床时,首先提出了数控机床的设想,在麻省理工学院(MIT)伺服机构研究所的协助下,于1952年成功研制了世界上第一台三坐标铣床样机。后又经过三年时间的改造和自动程序编制的研究,数控机床进入了实用阶段。于1958年,美国的KEANEY&TRECKER公司在世界上首先研制成功了带有自动换刀装置的加工中心。可以说,数控机床的诞生为人类带来了不同凡响的意义。于此同时,数控机床的优越性也着重的体现出来了,在国际的竞争日益剧烈、产品品种变化频繁的形势下,各国也开始研究各种不同类型的数控机床,新品种的机床也随之增长。在这样的条件下,数控机床也经历了几代变化:1952-1959年采用的是电子管构成的专用数控(NC)系统的数控机床,这是第一代。1959年由于在计算机行业中研制出晶体管元件,因而便出现了采用晶体管电路NC系统的数控机床,从而跨入了第二代。1965年出现了开始采用小、中规模集成的NC系统数控机床的第三代。1970年为数控机床发展的第四代,此时采用大规模集成电路的小型通用电子计算机控制系统的系统数控机床。1974年开始采用微型电子计算机数控系统(MNC)数控机床,此时为第五代。在经历不同的年代的发展,机床的数控化率不断提高,也使数控机床加工对象改型的适应性加强,加工精度提高,大大的提高了生产效率,为制造业提供了良好的经济效益,且数控机床由于自动化程度很高,很利用现在化的生产管理,使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。三、数控机床的发展趋向数控机床一经使用就了其独特的优越性和强大生命力,使原来大量不能解决的问题,找到了科学解决的途径。然而,随着制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,数控机床必须不断发展以更适应生产加工的需要,以达更高更好的效果。随着数控机床的不断发展,不断提高,同时随着当今世界的快速发展,
永远不会淘汰,只是前景不会,越来越高端,越来投资越大,收入不见得多多少,

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