數(shù)控課程結(jié)課論文

1、數(shù)控技術(shù)大作業(yè)專業(yè)班級班級序號24學(xué)生姓名20152016學(xué)年第2學(xué)期我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展摘要數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心，是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、復(fù)合化的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)發(fā)展也越會越快，它所需考慮和處理的技術(shù)與非技術(shù)問題也就越來越多。數(shù)控技術(shù)發(fā)展應(yīng)根據(jù)我國的實際情況，制定符合國情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，朝著高速高精度化、開放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性制化、集成化方向發(fā)展。關(guān)鍵詞：自主創(chuàng)新；功能部件；高速；柔性一、數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字化信號對設(shè)備運(yùn)行及其加工過程進(jìn)行控制的一種自動化技術(shù)，是典型的機(jī)械、電子、自動控制、計算機(jī)和檢測技術(shù)密切結(jié)合的機(jī)電一體化高新技

2、術(shù)，是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的重要組成部分。其主要特點(diǎn)為：1）能高質(zhì)量地完成一般機(jī)床難以完成的復(fù)雜零件和曲面形狀的加工；2）能方便地改變加工工藝參數(shù)（如切削用量），因而利于換批加工和新產(chǎn)品的研制；3）可實現(xiàn)一次裝夾工件完成多道工序加工，從而確保高質(zhì)量的加工精度，同時又減少了輔助時間；4）采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)工具，既減少了換刀和安裝時間，又提高了工具標(biāo)準(zhǔn)化程度和工具的管理水平；5）便于實現(xiàn)計算機(jī)輔助制造。二、我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀21.取得的成就1）中高檔數(shù)控機(jī)床的開發(fā)取得了較大進(jìn)展，在五軸聯(lián)動、復(fù)合加工、數(shù)字化設(shè)計以及高速加工等一批關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破，自主開發(fā)了包括大型、五軸聯(lián)動數(shù)控加工機(jī)床，精密及超精

3、密數(shù)控機(jī)床以及一大批專門化高性能機(jī)床，并形成了一批中檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化基地。2）關(guān)鍵功能部件的技術(shù)水平、制造質(zhì)量逐年穩(wěn)步提高，功能逐步完善，部分性能指標(biāo)接近國際先進(jìn)水平，形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的功能部件。開發(fā)出了高速主軸單元、高速滾珠絲杠、重載直線導(dǎo)軌、高速導(dǎo)軌防護(hù)裝置、直線電機(jī)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺、刀庫與機(jī)械手、A/C軸數(shù)控銃頭、高速工具系統(tǒng)、數(shù)字化量儀等高性能功能部件樣機(jī)，其中有的品種已實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。3）中高檔數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)研究與應(yīng)用取得一定成果。通過自主研發(fā)或與國外開展技術(shù)合作，在中檔數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)和生產(chǎn)上取得明顯進(jìn)展。初步解決了多坐標(biāo)聯(lián)動、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)難題；為適應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)的配套要求，相繼

4、開發(fā)出交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)和主軸交流伺服控制系統(tǒng)，并形成了系列化產(chǎn)品。1.存在的不足1）高檔數(shù)控機(jī)床的國內(nèi)供應(yīng)能力不足：盡管我國機(jī)床行業(yè)近年來取得了長足的發(fā)展，數(shù)控化率穩(wěn)步提高，但機(jī)床消費(fèi)和生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)性矛盾仍然比較突出。目前，國內(nèi)對中高檔機(jī)床的需求量逐漸超過低檔機(jī)床。但國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床以低檔為主，高檔數(shù)控機(jī)床絕大部分依賴進(jìn)口。2）自主創(chuàng)新能力不足：長期以來，我國機(jī)床制造業(yè)的基礎(chǔ)、共性技術(shù)研究工作主要在行業(yè)性的研究院所進(jìn)行。能力薄弱，技術(shù)創(chuàng)新投入不足，引進(jìn)消化吸收能力差，低水平生產(chǎn)能力過剩，自主創(chuàng)新能力不高，缺乏優(yōu)秀技術(shù)人才。雖然國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床制造商通過技術(shù)引進(jìn)、海內(nèi)外并購重組以及國外采購等獲得了一些先進(jìn)

5、數(shù)控技術(shù)，但缺乏對基礎(chǔ)共性技術(shù)的研究，忽視了自主開發(fā)能力的培育，企業(yè)的市場響應(yīng)速度慢。3）產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性及服務(wù)等能力不強(qiáng)：國產(chǎn)機(jī)床在質(zhì)量、交貨期和服務(wù)等方面與國外著名品牌相比存在較大的差距。在質(zhì)量方面，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)MTBFW國際先進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)相差較大。國產(chǎn)數(shù)控車床、加工中心的MTBFW國際上先進(jìn)水平也有較大差距。在交貨期方面，絕大多數(shù)企業(yè)由于任務(wù)重拖期交貨。服務(wù)體系不健全，在市場開拓、成套技術(shù)服務(wù)、快速反應(yīng)能力等方面不能滿足市場快節(jié)奏和個性化的要求。4）功能部件發(fā)展滯后：整體上，我國機(jī)床功能部件發(fā)展緩慢、品種少、產(chǎn)業(yè)化程度低，精度指標(biāo)和性能指標(biāo)的綜合情況還不過硬。目前，滾珠絲杠、數(shù)

6、控刀架、電主軸等功能部件僅能滿足中低檔數(shù)控機(jī)床的配套需要。衡量數(shù)控機(jī)床水平的高檔數(shù)控系統(tǒng)、高速精密電主軸、高速滾動功能部件等還依賴進(jìn)口。3、 我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展策略以轎車制造業(yè)為代表的汽車及其零部件制造業(yè)、以航空航天為代表的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展，為機(jī)床制造業(yè)帶來了巨大商機(jī)。同時，要滿足我國重大基礎(chǔ)制造和國防工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω邫n數(shù)控機(jī)床的巨大需求，擺脫對國外高檔數(shù)控機(jī)床的依賴及壟斷，必須突破高檔數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)高性能功能部件的關(guān)鍵技術(shù)。我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展需要以市場需求為導(dǎo)向，主機(jī)為牽引，統(tǒng)籌考慮數(shù)控系統(tǒng)與功能部件、關(guān)鍵部件與主機(jī)，推行數(shù)字制造；以功能部件為基礎(chǔ)，以共性技術(shù)為支撐，加速振興我國機(jī)床制造業(yè)

7、。具體在以下方面：1）提高數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的自主開發(fā)、制造能力對于我國這樣一個制造業(yè)大國，必須快速提高數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的自主開發(fā)、制造能力。共性和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)必須與數(shù)控機(jī)床和功能部件的基地建設(shè)有機(jī)結(jié)合，要以高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展為主攻目標(biāo)，提高整機(jī)可靠性和產(chǎn)業(yè)化水平，提高國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和關(guān)鍵功能部件的配套能力，特別是要提高在國產(chǎn)中高檔數(shù)控機(jī)床中的配套能力；加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)開發(fā)理論的研究、基礎(chǔ)工藝技術(shù)研究及應(yīng)用軟件開發(fā)，搞好行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和專利工作，為數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展夯實基礎(chǔ)。2）以功能部件為基礎(chǔ)，以關(guān)鍵共性技術(shù)為支撐數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、關(guān)鍵部件是發(fā)展高檔數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)，當(dāng)前我國在這方面發(fā)展十分薄弱，已成為制約數(shù)控機(jī)

8、床發(fā)展的瓶頸，必須加快發(fā)展，提高專業(yè)化、批量化生產(chǎn)技術(shù)水平和能力。產(chǎn)品的發(fā)展和自主創(chuàng)新能力的提高必須依賴于核心技術(shù)的掌握，依賴于共性技術(shù)的支撐。基礎(chǔ)技術(shù)研究是機(jī)床整體水平提高的前提和保障，是機(jī)床設(shè)計的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，對于我國機(jī)床行業(yè)邁上新臺階，解決機(jī)床開發(fā)中低水平重復(fù)和附加值低等瓶頸問題具有重要意義。3）加快技術(shù)引進(jìn)與國際合作為了較快得到最新技術(shù)，企業(yè)可直接與國外科研院所和國外一流企業(yè)合資、合作，以市場換技術(shù)，以有限的資金換取無限的發(fā)展，實現(xiàn)主流產(chǎn)品生產(chǎn)的高起點(diǎn)、成批量、專業(yè)化。在引進(jìn)與合作過程中，需要加強(qiáng)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收與再創(chuàng)新。某些領(lǐng)域，與國外差距較大，國外先進(jìn)技術(shù)有引進(jìn)的可能，則通過引進(jìn)技

9、術(shù)，加強(qiáng)消化吸收，實現(xiàn)再創(chuàng)新，滿足用戶的需求。在技術(shù)基礎(chǔ)較好的領(lǐng)域，集成現(xiàn)已形成一定優(yōu)勢的技術(shù)，與用戶結(jié)合，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，開發(fā)滿足用戶需要的產(chǎn)品，形成技術(shù)創(chuàng)新能力，力求在原始創(chuàng)新上取得突破。4、 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢1 .高速、高精加工技術(shù)趨勢效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力為此，國際生產(chǎn)工程學(xué)會（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。在加工精度方面，近10年來，普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10m提高到5m,精密級加工中心則從35（im,提高到11.5仙m,并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級（0.01

10、m）。為了實現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)等均得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。機(jī)械零件的高速加工包括零件送進(jìn)、定位夾緊、刀具快進(jìn)、刀具工進(jìn)、刀具快退、工具卸下、質(zhì)量檢測等七個基本生產(chǎn)環(huán)節(jié)；具切削速度較普通切削快510倍。高速加工技術(shù)主要以較簡捷的工藝流程、較短較快的生產(chǎn)周期進(jìn)行加工生產(chǎn)。2 .開放化發(fā)展趨勢由于傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)是專用封閉性數(shù)控系統(tǒng)，存在兼容性差、技術(shù)升級困難等弊端；越來越不適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)系統(tǒng)日益開放的特點(diǎn)，目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如美國的NGC計劃、日本的OSEC計劃等。數(shù)控系統(tǒng)開放化，已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)，就是

11、數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或裁剪結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)等，是當(dāng)前研究的核心。3 .智能化、網(wǎng)絡(luò)化的趨勢科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，由此產(chǎn)生了實時智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實時智能控制的研究和應(yīng)用，正沿著幾個主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中，

12、配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動設(shè)定和刀具自動管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時的綜合運(yùn)動控制中，引入提前預(yù)測和預(yù)算功能、動態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。4,數(shù)控技術(shù)柔性制化趨勢采用FMS（柔性制造系統(tǒng)）的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果是：能按裝配作業(yè)配套需要，及時安排所需零件的加工，從而減少毛坯的庫存量，縮短生產(chǎn)周期；提高設(shè)備的利用率，減少設(shè)備數(shù)量和廠房面積；減少勞動力，在少人看管條件下可實現(xiàn)24h的連續(xù)“無人化生產(chǎn)”；提高產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。結(jié)束語我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展需要以市場需求為導(dǎo)向，主機(jī)牽引，統(tǒng)籌考慮數(shù)控系統(tǒng)與功能部件、關(guān)鍵部件與主機(jī)，推行數(shù)字制造；以功能部件為基礎(chǔ)，以共性技術(shù)為支撐，加速振興我國機(jī)床制造業(yè)。致謝這一學(xué)期的生活快要結(jié)束了，感謝老師這一學(xué)期的陪伴與教導(dǎo)，在數(shù)控的啟蒙路途中給予的很大的幫助。參考文獻(xiàn)1周祖德，龍毅宏，劉泉.嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)與系統(tǒng)J.機(jī)械工程學(xué)報2007,(5):1-2.2中桂香，王桂萍，賈亞