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國內(nèi)數(shù)控機床系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

發(fā)布時間:2019-12-16  發(fā)布者:禹創(chuàng)重工機械
  在經(jīng)濟化和信息技術(shù)革命的影響下,制造業(yè)正在發(fā)生深刻變化,制造業(yè)的規(guī)模和水平已成為衡量一個綜合的重要標志。數(shù)控(numerical control NC)機床特別是數(shù)控機床是裝備制造業(yè)競爭的熱點。我國已經(jīng)將數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備列入科技重大專項給予大力推進。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的控制核心,價值占到整機的30%~40%,其功能、控制精度和性直接影響機床的整體性能、性價比和市場競爭力。
  目前,德、美、日等工業(yè)發(fā)達已先后完成了數(shù)控機床的產(chǎn)業(yè)化進程,數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展日趨成熟。我國數(shù)控系統(tǒng)由于起步晚、隊伍較弱、投入力度不夠等多方面原因,長期以來始終處于低端膨脹、中端進展緩慢、依靠的局面。
   目前,正值裝備制造業(yè)高速發(fā)展期,閥門機床的重要性愈加明顯,對數(shù)控系統(tǒng)的需求越來越大,然而國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的市場基本被廠商,因此加強數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)研究和共性關(guān)鍵問題攻關(guān),已成為我國裝備制造業(yè)發(fā)展的當務(wù)之急,對提升我國數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計能力和競爭力具有重要意義。
  我國對數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)的研究始于1958年,經(jīng)過幾十年的發(fā)展已形成具有技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系,建立了華中數(shù)控、沈陽數(shù)控、航天數(shù)控、廣州數(shù)控和北京數(shù)控等一批國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)基地。雖然國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與相比在功能、性能和性方面仍存在差距,但近年來在多軸聯(lián)動控制、功能復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和開放性等也取得了成績。
  多軸聯(lián)動控制。多軸聯(lián)動控制技術(shù)是數(shù)控系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵,也是制約我國數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的一大瓶頸。近年來,在政策支持和多方不懈努力下了發(fā)展,逐漸形成了較為成熟的產(chǎn)品。華中數(shù)控、航天數(shù)控、北京機電院、北京等已成功五軸聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng)。2013年,應(yīng)用華中數(shù)控系統(tǒng),武漢重型機床集團有限公司成功研制出CKX5680七軸五聯(lián)動車銑復(fù)合數(shù)控加工機床,用于大型艦船推進器關(guān)鍵部件一大型螺旋槳的高精、加工。同年,北京推出了JD50數(shù)控系統(tǒng),具備多軸聯(lián)動加工控制能力,滿足微米級精度產(chǎn)品的多軸加工需求,配備JD50數(shù)控系統(tǒng)的SmartCNC500E_ DRTD系列機,可用于加工航空航天零部件葉輪。
  國產(chǎn)數(shù)控機床性提升策略
  三面數(shù)控鏜孔機床屬于典型的多品種、小批量產(chǎn)品,實施性的特點不僅與汽車、電子等大批量產(chǎn)品不同,與飛機、火箭等產(chǎn)品也不相同,需要結(jié)合機床的特點提出針對性強的實施策略。歸納起來,筆者認為:為了提高國產(chǎn)機床的性,需要從打造企業(yè)的性增長能力入手,增強企業(yè)自身的“性”素質(zhì),才能制造出比更的產(chǎn)品。具體講,需要在企業(yè)打造4種能力:性預(yù)防能力(主要體現(xiàn)在設(shè)計方面)、性控制能力(主要體現(xiàn)在制造方面)、性基礎(chǔ)能力(主要體現(xiàn)在試驗手段方面)和性能力(主要體現(xiàn)在管理方面)。
  1、預(yù)防能力:性設(shè)計與分析
  國內(nèi)機床制造企業(yè)在進行產(chǎn)品設(shè)計時,基本上不做性設(shè)計與分析,從源頭上就帶來性差的隱患。為了提升性預(yù)防能力,就從設(shè)計和分析入手,在企業(yè)搭建性設(shè)計與分析平臺,該平臺應(yīng)該包括以下功能:故障樹分析、故障模式影響與危害性分析、結(jié)構(gòu)應(yīng)力均衡性分析及優(yōu)化、電磁兼容性分析技術(shù)、性建模、性預(yù)計、性分配、性評估、性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等。
  2、控制能力:制造過程性
  制造過程是設(shè)計意圖的具體體現(xiàn),但國內(nèi)企業(yè)所加工的零部件的一致性很差,在裝配工藝中基本不考慮性問題,所謂的精度調(diào)整事實上就是“敲打”軸承改變配合狀態(tài),造成軸承的附加應(yīng)力大,不僅造成精度的喪失,還會增加產(chǎn)品的故障。為了提高制造控制能力,應(yīng)該從以下幾個方面入手:對零件加工的一致J睦進行控制;對部件裝配的性進行控制;對整機裝配的性進行控制;對加工過程的殘余應(yīng)力進行控制。
  3、基礎(chǔ)能力:性試驗手段和規(guī)范
  國內(nèi)企業(yè)普遍缺乏性試驗手段,一般只做精度檢驗和功能驗證,在出廠之前基本上發(fā)現(xiàn)不了故障,把故障都帶給用戶。部分企業(yè)盡管制造了一些試驗裝置,但缺乏適當?shù)男栽囼炓?guī)范,或者發(fā)現(xiàn)不了問題,甚至對試驗裝置棄而不用,發(fā)揮不了作用。為了提高企業(yè)的基礎(chǔ)能力,需要做好以下工作:通過用戶現(xiàn)場跟 蹤試驗采集產(chǎn)品的故障數(shù)據(jù)(或者機床的機載信息采集平臺)、搭建功能部件的性試驗臺、建立整機性試驗加載裝置、建立成套試驗規(guī)范、建立早期故障的技術(shù)體系。
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