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数控机床的现状及发展趋势
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你可能喜欢智能制造时代数控机床的发展趋势
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数控机床最早诞生于美国。1948年，美国帕森斯公司在研制加工直升机叶片轮廓检查用样板的机床时，提出了数控机床的设想，后受美国空军委托与麻省理工学院合作，于1952年试制了世界上台三坐标数控立式铣床，其
&&&&&&& 数控机床最早诞生于美国。1948年，美国帕森斯公司在研制加工直升机叶片轮廓检查用样板的机床时，提出了数控机床的设想，后受美国空军委托与麻省理工学院合作，于1952年试制了世界上台三坐标数控立式铣床，其数控系统采用电子管。
　　1960年开始，德国、日本、中国等都陆续地开发、生产及使用数控机床，中国于1968年由北京机床厂研制出台数控机床。
　　1974年微处理器直接用于数控机床，进一步促进了数控机床的普及应用和飞速发展。
　　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。
　　（1）主轴转速：机床采用电主轴（内装式主轴电机），主轴转速达200000r/min；
　　（2）进给率：在分辨率为0.01μm时，进给率达到240m/min且可获得复杂型面的加工；
　　（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。
　　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。
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258集团 版权所有 闽ICP备我国数控车床的现状和发展趋势
咨询电话：随着世界先进制造技术不断发展，超高速切削、超精密加工等技术的应用，柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求。现今的数控机床行业，将向着以下6个趋势发展：1、多功能化。配有自动换刀机构(刀库容量可达100把以上)的各类加工中心，能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工，现代数控机床还采用了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了多CPU结构和分级中断控制方式，即可在一台机床上同时进行零件加工和程序编制，实现所谓的“前台加工，后台编辑”。为了适应柔性制造系统和计算机集成系统的要求，数控系统具有远距离串行接口，甚至可以联网，实现数控机床之间的数据通信，也可以直接对多台数控机床进行控制。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，以提高系统的数据处理能力，即提高插补运算的速度和精度。并采用直线电动机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式，其高速度和动态响应特性相当优越。采用前馈控制技术，使追踪滞后误差大大减小，从而改善拐角切削的加工精度。为适应超高速加工的要求，数控机床采用主轴电动机与机床主轴合二为一的结构形式，实现了变频电动机与机床主轴一体化，主轴电机的轴承采用磁浮轴承、液体动静压轴承或陶瓷滚动轴承等形式。目前，陶瓷刀具和金刚石涂层刀具已开始得到应用。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、自修复功能，在整个工作状态中，系统随时对CNC系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、检查。一旦出现故障时，立即采用停机等措施，并进行故障报警，提示发生故障的部位、原因等。还可以自动使故障模块脱机，而接通备用模块，以确保无人化工作环境的要求文章出自，转载请保留此链接！。为实现更高的故障诊断要求，其发展趋势是采用人工智能专家诊断系统。4、数控编程自动化。随着计算机应用技术的发展，目前CAD/CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用，是数控技术发展的新趋势。它是利用CAD绘制的零件加工图样，再经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理，从而自动生成NC零件加工程序，以实现CAD与CAM的集成。随着CIMS技术的发展，当前又出现了CAD/CAPP/CAM集成的全自动编程方式，它与CAD/CAM系统编程的最大区别是其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的CAPP数据库获得。5、可靠性最大化。数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标。数控系统将采用更高集成度的电路芯片，利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路，以减少元器件的数量，来提高可靠性。通过硬件功能软件化，以适应各种控制功能的要求，同时采用硬件结构机床本体的模块化、标准化和通用化及系列化，使得既提高硬件生产批量，又便于组织生产和质量把关。还通过自动运行启动诊断、在线诊断、离线诊断等多种诊断程序，实现对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。利用报警提示，及时排除故障;利用容错技术，对重要部件采用“冗余”设计，以实现故障自恢复;利用各种测试、监控技术，当生产超程、刀损、干扰、断电等各种意外时，自动进行相应的保护6、控制系统小型化。数控系统小型化便于将机、电装置结合为一体。目前主要采用超大规模集成元件、多层印刷电路板，采用三维安装方法，使电子元器件得以高密度安装，较大规模缩小系统的占有空间。而利用新型的彩色液晶薄型显示器替代传统的阴极射线管，将使数控操作系统进一步小型化。这样可以方便地将它安装在机床设备上，更便于对数控机床的操作使用。最近更新：免责声明：本文仅代表作者个人观点,与本网无关。看完本文，记得打分哦：很好下载Doc格式文档马上分享给朋友：?知道苹果代表什么吗实用文章，深受网友追捧比较有用，值得网友借鉴没有价值，写作仍需努力相关数控机床：
48小时热门2015年中国数控机床行业发展现状及分析展望（图）_中国产业信息网
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2015年中国数控机床行业发展现状及分析展望（图）
& & 产业信息网发布的《》显示，2014年我国机床电子市场规模为425亿元。2014年中国机床电子市场中，数控系统市场规模约为246.5亿元，占比58.0%;伺服系统市场规模为65.5亿元，占比15.4%;控制电器市场规模54.0亿元，占比12.7%;主轴系统市场规模约为20.8亿元，占比4.9%;供电系统市场规模22.5亿元，占比5.3%;还余3.7%为其他机床电子元器件。2014年机床电子市场格局：%资料来源：智研数据中心整理& &&我国的数控机床无论从产品种类、技术水平、质量和产量上都取得高速发展，在一些关键技术方面也取得重大突破。2010年我国数控机床产量达到23.6万台，同比增长62.2%，中国可供市场的数控机床有1500种，几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。2014年我国数控机床产量达到39.1万台。年我国数控机床产量：万台资料来源：智研数据中心整理& &&高档数控机床的自主化问题，扼住了中国先进制造业的喉咙。比如，中国数控机床的高档数控系统和功能部件仍然主要依靠进口。2014年国内高档系统的自给率不到10%，约90%依赖进口，其中日本是主要的进口来源国，约占三分之一。年中国机床进口统计
年份 进口：美元 出口：美元
2010 $957,525,050 $245,283,739
2011 $1,153,488,119 $347,857,189
2012 $1,020,372,797 $455,894,710
2013 $891,232,326 $494,150,489
2014 $1,168,807,812 $570,887,540 资料来源：联合国数据统计库& &&国内数控机床的需求日益增长，数控机床的发展推动了数控机床功能部件的创新升级。目前我国高档数控机床关键功能部件工业还不能满足国内需要，国内数控功能部件产业主要存在以下问题。& &&1、适应性和满足度远达不到市场需求& &&从当前我国数控机床的发展趋势来看，国产功能部件的适应性和满足度远远达不到市场的需求。主要表现在：& &&1）我国功能部件的产品水平和国外有一定差距。我国生产的功能部件多数以劳动密集型为主，技术含量低，难以适应国产数控机床的发展速度和技术要求，特别是高档数控机床。& &&2）我国功能部件开发能力较弱，新产品开发速度慢，多数功能部件需要与国外合作开发、合作生产、合资经营，甚至只能组装。虽然这两年形势有显著变化，但高技术、最新型的功能部件，我国尚在研制过程中，市场占有率前景依然不容乐观。& &&2、我国数控功能部件生产企业的规模小& &&据统计我国固定资产达到1000万元以上的功能部件生产企业有70多家，占全部生产企业的10%以下。我国的功能部件生产企业的&出身&有4种：一是从研究院所、大专院校以技术支撑发展而来的企业，可称为&院所型&。这些企业的特点是：有一定技术基础和人才基础，有多项技术的发展潜力，但生产手段较弱，难以在短时间内形成产业规模，在成本、营销、服务等方面也存在一些差距；二是从主机厂逐步&独立&、&分离&出来的以生产某种功能部件为主发展起来的企业，可称之为&主厂型&。这些企业在生产能力、工艺水平和使用经验上都可以适应市场需求，在一定程度上可以形成规模，但由于其与原主机厂有着千丝万缕的联系，在竞争中往往让用户产生疑虑，影响其市场开拓，同时，其开发能力也有一定的局限性，所以难以形成著名品牌；三是在江浙一带大量涌现出的民营企业，可称之为&民企型&。这些企业主要以劳动密集型、单一品种为主，如护链罩、拖板、喷油管、排屑器、照明设备等。由于竞争激烈，其质量和价格都能满足中低档数控机床的市场需要。虽然这些品种的高档产品尚不能制造，还需依赖进口，但在很大程度上，适应了我国数控机床发展的总体需求；还有一部分外商合资企业或独资企业生产部分较高水平的功能部件，但批量较小，且没有独立的技术开发能力，难以成为功能部件的主体和主流。& &&3、核心零部件大量依靠进口& &&中国数控机床行业的发展令人瞩目，但行业迅速发展的背后，一个不能忽视的事实是，我国关键零部件生产依然受制于人，出现了利润不高、产品缺乏核心竞争力的局面。& &&4、缺乏高技术含量威胁产业安全& &&我国机床出口连年保持增长的喜人态势，不过&量增价减&的尴尬直接反映出我们的技术水平。大量核心技术的缺乏和关键零部件的依赖直接影响到我国的机床产业安全。因此，我们需要强化预警工作意识，凝聚行业智慧和力量，维护产业安全。& &&对策具体包括以下3个方面:& &&1、调整数控系统的产品结构,提升经济型数控系统,巩固已有市场。当前经济型数控系统技术上已基本成熟,加上成本的优势,已经占市场主流地位,可按市场规律继续发展,形成市场上的绝对优势；推进普及型数控系统产业化,扩大市场占有率。发展普及型数控系统,当前首要的任务是培育市场、引导消费,确保数控系统可靠性指标过硬。为此要开展大量的生产验证,学习广州数控成功的经验,在生产验证中不断进行质量改进,不断提高可靠性增长,逐步形成自己的品牌；跟踪国外先进技术,加速研发自主创新高档数控系统。& &&2、形成主机厂、系统厂、用户厂战略联盟。数控系统生产厂要与主机厂结合,不断开发应用软件,全面地提高系统应用与水平,与重点机床生产企业密切配合,争取主机厂和用户厂的信任和支持,使普及型数控系统的生产形成批量、形成效益。使系统开发、生产制造、系统配套、生产管理、用户服务全面进入产业化良性循环。& &&国产系统市场上的突破主要依靠主机厂。如何加强主机厂、系统厂、用户厂三者间的有机结合,如何在开发、生产、验证、使用各个环节加强信息沟通,各司其职、团结协作,主机厂是中心环节。三者有机的战略联盟形成长效机制,国产数控系统的应用才能取得突破性的进展。& &&3、市场拉动力、企业内动力、政策推动力,三力合一是促进国产系统发展的重要条件。由于市场需求旺盛,当前国产数控机床产量快速增长,整机在系统配置上,经济型几乎是国产系统包打天下,国外产品很难进入,普及型、高级型系统国外品牌占有绝对优势,国产系统很难扩大市场份额。只有在政府的宏观调控下,通过企业的积极努力,才能真正形成自己具有核心竞争力的数控系统产业。
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