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数控机床的发展趋势范文1
自20世纪末开始,我国制造业就开始了由制造大国向制造强国迈进的脚步,机床制造业也跟着取得数控机床快速增长的业绩。机床是先进制造技术和制造信息集成的重要元素,既是生产力要素,又是重要商品。机床的发展和创新在一定程度上能映射出加工技术的主要趋势。近年来,我国在数控机床和机床工具行业对外合资合作进一步加强,无论在精度、速度、性能,还是智能化方面都取得了相当的成绩。在国际贸易中,很多发达国家把数控机床视为具有高技术附加值、高利润的主要机电出口产品。因此,对数控机床技术的发展历程进行总结分析,将有助于推进我国数控机床技术实现跨越式发展的目标。
一、数控机床的发展进程
自上世纪50年代以来,世界数控机床主要经历了数控NC(NumericalControl)和计算机数控CNC(ComputerNumericalControl)2个阶段。数控NC阶段主要经历了以下3代:第1代数控系统,始于50年代初年,系统全部采用电子管元件,逻辑运算与控制采用硬件电路完成。第2代数控系统,始于50年代末,以晶体管元件和印刷电路板广泛应用于数控系统为标志。第3代数控系统,始于60年代中期,由于小规模集成电路的出现,使其体积变小、功耗降低,可靠性提高,推动了数控系统的进一步发展。计算机数控CNC阶段也经历了3代:第4代数控系统,始于70年代,当首个采用小型计算机的CNC装置在芝加哥展览会上露面时,标志着CNC技术的问世;第5代数控系统,始于70年代后期,中、大规模集成电路技术取得成就,促使价格低廉、体积更小、集成度更高、工作可靠的微处理器芯片的产生,并逐步应用于数控系统;第6代数控系统,始于90年代初,受通用微机技术飞速发展的影响,数控系统正朝着以个人计算机(PC)为基础,向着开放化、智能化、网络化等方面进一步发展。数控机床通常由控制系统、进给伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。其中进给伺服系统作为数控机床的重要功能部件,其性能是决定数控机床加工性能的极其重要的技术指标。因此提高进给伺服系统的动态特性与静态特性的品质是人们始终追求的目标。接下来主要介绍一下进给伺服系统和机械传动系统的发展历程。
1、进给伺服系统
进给伺服系统是以运动部件的位置和速度作为控制量的自动控制系统,它是一个很典型的机电一体化系统,主要由位置控制单元、速度控制单元、驱动元件(电机)、检测与反馈单元和机械执行部件几个部分组成。根据系统使用的电动机的不同,进给伺服系统分为4大类伺服系统:步进伺服系统,直流伺服系统,交流伺服系统,直线伺服系统。
步进伺服系统。在20世纪60年代以前,步进伺服系统是以步进电机驱动的液压伺服电动机或是以功率步进电机直接驱动为特征,伺服系统采用开环控制。步进伺服系统接受脉冲信号,它的转速和转过的角度取决于指令脉冲的频率或个数。由于没有检测和反馈环节,步进电机的精度取决于步距角的精度,齿轮传动间隙等,所以它的精度较低。而且步进电机在低频时易出现振动现象,它的输出力矩随转速升高而下降。又由于步进伺服系统为开环控制,步进电机在启动频率过高或负载过大时易出现“丢步”或“堵转”现象,停止时转速过高容易出现过冲的现象。另外步进电机从静止加速到工作转速需要的时间也较长,速度响应较慢。但是由于其结构简单、易于调整、工作可靠、价格较低的特点,在许多要求不高的场合还是可以应用的。
60~70年代后,数控系统大多采用直流伺服系统。直流伺服电机具有良好的宽调速性能。输出转矩大,过载能力强,伺服系统也由开环控制发展为闭环控制,因而在工业及相关领域获得了更加广泛的运用。但是,随着现代工业的快速发展,其相应设备如精密数控机床、工业机器人等对电伺服系统提出越来越高的要求,尤其是精度、可靠性等性能。而传统直流电动机采用的是机械式换向器,在应用过程中面临很多问题,如电刷和换向器易磨损,维护工作量大,成本高;换向器换向时会产生火花,使电机的最高转速及应用环境受到限制;直流电机结构复杂、成本高、对其他设备易产生干扰。
交流伺服系统针对直流电动机的缺点,人们一直在努力寻求以交流伺服电动机取代具有机械换向器和电刷的直流伺服电动机的方法,以满足各种应用领域,尤其是高精度、高性能伺服驱动领域的需要。但是由于交流电机具有强耦合、非线性的特性,控制非常复杂,所以高性能运用一直受到局限。自80年代以来,随着电子电力等各项技术的发展,特别是现代控制理论的发展,在矢量控制算法方面的突破,原来一直困扰着交流电动机的问题得以解决,交流伺服发展越来越快。直线伺服系统永磁同步直线电机在推力、动态性能、定位精度方面比其他直线电机更具优越性,因而PMLSM越来越多的用于直线伺服系统中。但由于直线伺服系统存在很大的参数摄动和负载扰动,此外还存在“边端效应”等问题,因此,采用传统的比例(P)或比例积分(PI)位置调节器的矢量控制系统很难满足高性能伺服系统的要求。
2、机械传动系统
机械传动系统由数控机床的主传动系统,进给运动系统,回转工作台与导轨组成。数控机床主传动系统的作用就是产生不同的主轴切削速度以满足不同的加工条件要求。主传动系统组成包括主轴电动机、传动系统和主轴组件等。其中动力源部分包括:电机;传动系统包括:定比传动机构、变速装置;运动控制装置包括:离合器、制动器;执行件包括:主轴等。进给运动是以保证刀具与工件相对位置关系为目的,被加工工件的轮廓精度和位置精度都受到进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性的直接影响。进给运动是数字控制系统的直接控制对象。对于闭环控制系统,还要在进给运动的末端加上位置检测系统,并将测量的实际位移反馈到控制系统中,以使运动更准确。回转工作台的作用:按照数控装置的指令做回转分度或连续回转进给。导轨的作用:起导向及支承作用,它的精度、刚度及结构形式等对机床的加工精度和承载能力有直接影响。为了保证数控机床具有较高的加工精度和较大的承载能力,要求其导轨具有较高的导向精度、足够的刚度、良好的耐磨性、良好的低速运动平稳性,同时应尽量使导轨结构简单,便于制造、调整和维护。数控机床常用的导轨按其接触面间摩擦性质的不同可分为滑动导轨和滚动导轨。在数控机床上常用的滑动导轨有液体静压导轨、气体静压导轨和贴塑导轨。
1)液体静压导轨:在两导轨工作面间通入具有一定压力的油,形成静压油膜,使导轨工作面间处于纯液态摩擦状态,摩擦系数极低,多用于进给运动导轨。
2)气体静压导轨:在两导轨工作面间通入具有恒定压力的气体,使两导轨面形成均匀分离,以得到高精度的运动。这种导轨摩擦系数小,不易引起发热变形,但会随空气压力波动而使空气膜发生变化,且承载能力小,故常用于负荷不大的场合。
3)贴塑导轨:在动导轨的摩擦表面上贴上一层由塑料等其它化学材料组成的塑料薄膜软带,其优点是导轨面的摩擦系数低,且动静摩擦系数接近,不易产生爬行现象;塑料的阻尼性能好,具有吸收振动能力,可减小振动和噪声;耐磨性、化学稳定性、可加工性能好;工艺简单、成本低。滚动导轨的最大优点是摩擦系数很小,一般为0.0025~0.005,比贴塑料导轨还小很多,且动、静摩擦系数很接近,因而运动轻便灵活,在很低的运动速度下都不出现爬行,低速运动平稳性好,位移精度和定位精度高。滚动导轨的缺点是抗振性差,结构比较复杂,制造成本较高。近年来数控机床愈来愈多地采用由专业厂家生产的直线滚动导轨副或滚动导轨块。这种导轨组件本身制造精度很高,对机床的安装基面要求不高,安装、调整都非常方便。
3、数控机床加工程序的结构
数控机床程序分成程序开始、程序内容和程序结束三部分。
第一部分程序开始部分。主要定义程序号,调出零件加工坐标系、加工刀具、启动主轴、打开冷却液等方面的内容。数控程序主轴最高转速限制定义G50S2000,设置主轴的最高转速为2000RPM,对于数控车床来说,这是一个非常重要的指令。坐标系定义如不作特殊指明,数控系统默认G54坐标系。返回参考点指令G28U0,为避免换刀过程中,发生刀架与工件或夹具之间的碰撞和/或干涉,一个有效的方法是机床先回到X轴方向的机床参考点,并离开主轴一段安全距离。刀具定义G0T0505M8,自动调5号左偏刀5号刀补,开启冷却液。主轴转速定义G96S150M4,恒定线速度S功能定义,S功能使数控车床的主轴转速指令功能,有两种表达方式,一种是以r/min或rpm作为计量单位;另一种是以m/min为计量单位。数控车床的S代码必须与G96或G97配合使用才能设置主轴转速或切削速度。G97:转速指令,定义和设置每分钟的转速。G96:恒线速度指令,使工件上任何位置上的切削速度都是一样的。
第二部分程序内容部分。程序内容是整个程序的主要部分,由多个程序段组成。每个程序段由若干个字组成,每个字又由地址码和若干个数字组成,它表示数控机床要完成的全部动作。常见的为G指令和M指令以及各个轴的坐标点组成的程序段,并增加了进给量的功能定义。F功能是指进给速度的功能,数控车床进给速度有两种表达方式,一种是每转进给量,即用mm/r单位表示,主要用于车加工的进给;另一种和数控铣床相同采用每分钟进给量,即用mm/min单位表示。主要用于车铣加工中心中铣加工的进给。
第三部分程序结尾部分。在程序结尾,需要刀架返回参考点或机床参考点,为下一次换刀的安全位置,同时进行主轴停止,关掉冷却液,程序选择停止或结束程序等动作。回参考点指令G28U0为回X轴方向机床参考点,G0Z300.0为回Z轴方向参考点。停止指令M01为选择停止指令,只有当设备的选择停止开关打开时才有效;M30为程序结束指令,执行时,冷却液、进给、主轴全部停止。数控程序和数控设备复位并回到加工前原始状态,为下一次程序运行和数控加工重新开始做准备。
二、数控机床的发展趋势
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。数控机床正向高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等方面发展。
高速化。新一代数控机床为提高生产效率,向超高速方向发展,采用新型功能部件(如电主轴、直线电机、LM直线滚动系统等)主轴转速达15,000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大,计算机系统及其应用软件的复杂化,带来了机床系统及其硬件结构的简化,数控机床的智能化程度日趋提高。
高精度化。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005mm(ISO标准、统计法),就是一台高精度机床,在0.005mm(ISO标准、统计法)以下,就是超高精度机床。高精度的机床,要有最好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造(CAM)系统的发展,精密度已达到微米级。
功能复合化。工件一次装夹,能进行多种工序复合加工,可大大地提高生产效率和加工精度,是机床一贯追求的。由于产品开发周期愈来愈短,对制造速度的要求也相应提高,机床也朝高效能发展。机床已逐渐发展成为系统化产品,用一台电脑控制一条生产线的作业。产品对外观曲线要求的提高,机床五轴加工、六轴加工已日益普及,机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。
控制智能化。随着人工智能在计算机领域的渗透和发展,数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理,不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能,而且人机界面极为友好,并具有故障诊断专家系统,使自诊断和故障监控功能更趋完善。为日本Mazak公司最新推出的E—zizith型卧式加工中心,将信息技术与制造技术融为一体。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,已形成将测量、建模、加工、机器操作四者融合在一个系统中,实现信息共享,促进测量、建模、加工、操作一体化的4M智能系统。
体系开放化。计算机技术的飞速发展,推动数控技术更快地更新换代。许多数控系统生产厂家利用Pc机丰富的软硬件资源开发开放式体系结构的新一代数控系统。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、可扩展性,并可以较容易地实现智能化、网络化。开放式体系结构可以大量采用通用微机技术,使编程、操作以及技术升级和更新变得更加简单快捷。开放式体系结构的新一代数控系统,其硬件、软件和总线规范都是对外开放的,数控系统制造商和用户可以根据这些开放的资源进行系统集成,同时它也为用户根据实际需要灵活配置数控系统带来极大方便,促进了数控系统多档次、多品种的开发和广泛应用,开发生产周期大大缩短。同时,这种数控系统可随CPU升级而升级,而结构可以保持不变。
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”。
极端化(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。
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。
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。
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。
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。
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。
三、数控机床发展中所存在的问题
由于我国的技术水平和基础工业相对其他发达国家比较落后,数控机床的性能、水平和可靠性与工业发达国家相比差距还很大。因此,加速进行中国数控系统的工程化、商品化攻关,尽快建成与完善我国数控机床和数控产业成了我国的主要任务。目前,我国在发展数控机床业中存在的主要问题主要有以下几点:
缺乏实事求是的科学精神,忽视了数控机床本身的技术特点、发展规律,没有实事求是地制定数控机床发展的规划,盲目性大。
缺乏系统深入的科研工作难以对各种技术资料进行积累,设计方法陈旧,仅靠类比模仿进行产品设计,既缺乏机床创新的基本理论,又缺乏丰富的生产实际经验,对高效自动化机床、数控机床的刚度、振动、热变形、噪声、精度补偿等基础技术缺乏深入研究,对各类机床加工工艺、布局、结构、导轨、卡轴、卡具等应用技术又缺乏认真试验,难以创新设计出优质适销的先进产品。
没有合理地运用资源,这主要表现在两点:第一,对于所涉及到的研究所、厂房等没有综合应用、取长补短,往往见到的是他们孤军作战,而且各单位忙于生存,普遍缺乏深入系统的科研工作,更没有做到生产一代、研制一代、预研一代等可持续的发展;第二,机床行业人员素质低,缺乏各方面人才,而且各研究单位、企业、人才流失严重,科研、设计力量十分虚弱,往往呈现低效运行状态。
我国制造业大环境的制约。由于没有在全国范围内发展大量大批生产自动化,对高效自动化机床的卞机设计的基本功较差,而机床的品种结构发展,全靠主机设计本领加以变化,因此,依靠引进和合作生产来发展各类卞机,至今我国许多高性能、新结构的数控机床大都为合作产品,基本处于仿制阶段。缺乏吸引高层次、高素质人才创新创业的环境,高速、柔性、精密机床配套技术的自主研发能力低。对国外技术重引进、轻消化吸收的问题仍很突出。“消化”在整个资金投入中所占的比例相对其他工业发达国家来讲太低。
四、数控机床的发展策略
从上世纪80年代起,我国机床制造业对数控技术和数控机床一直给予较大的关注。但是由于我们的数控技术与其他工业发达国家差距较大,与国外一些先进产品相比,仍存在着很大劣势,使得我们总是处于技术跟踪阶段。面对这种情况,为了加速振兴我国的机床制造业,提高我国的数控机床技术,应当加强以下几个方面的研究工作:
1、以高速化为先导,提高数控机床的综合性能
数控机床的高速化是提高其高效、柔性和高精化的一个重要措施。分析中型加工中心的高速化与高精化的发展历程,可以得出,作为表征其切削运动高速化的主轴最高转速和最大进给速度,大致持续地以每10年增长1倍的比率上升,而表征压缩机床辅助时间的快移速度(指以滚珠丝杠和旋转伺服电机驱动)和自动换刀/工作台转位速度,基本上以每12~15年翻一番的速度增长,1993年后逐步推广用直线电动机直接驱动的新技术,使加工中心的快移速度比用滚珠丝杠副驱动时又提高了1倍。高速化的发展还要多注意2个问题:从先进适用出发确定高速范围;高速化要和机床的结构和控制性能相匹配。
2、推进μm工程,研制高效精密数控机床
目前国内生产的数控机床尚缺少高效、高可靠性且加工精度达微米级的产品。为此,需研发一些能兼顾高效化和高精化的数控制造装备以适应汽车制造业加工关键零件的需求。由于这些数控制造装备的加工精度主要在微米级(μm)范围内,因此可称为μm级制造装备及技术研究,简称“μm工程”。
3、发展复合加工数控机床、缩短制造过程链
加快复合数控机床的发展步伐,提高工序的集中度,使加工过程链集约化,可以提高多品种单件和中小批量加工的工效,也有利于加工精度的稳定性。复合数控机床可以减少在不同数控机床间进行工序的转换而引起的待工以及多次上下料等时间。通常这些时间占零件整个生产周期的40%~60%,即使在信息管理良好的情况下,仍将占20%左右。因此,复合数控机床具有明显的技术效果。为了避免复合机床因功能的扩展而过多地引起结构的复杂化和成本的增加,还需要探求两个问题:通过创新技术扩大功能部件的适用面来简化结构;发展模块化和可重构化的复合机床。
4、高效柔性化的新一代制造系统
1995年开始研究的在可重构制造技术支持下,构建具有适应大批量高效柔性化生产的可重组制造系统(RMS)是一个值得注意的发展动向。其核心为制造系统能物理组态,即根据加工对象的变化方便地进行布局和设备配置的调整,发展了能对多变的市场需求做出合理的配置规划和易于调整的布局方式、适应重构的控制软件、开放式控制系统和规范化接口以及能快速提升系统重组后制造质量的诊断系统等技术,使其兼具专用生产线的高效性能和适用的柔性以取得更佳的经济性,已在生产中取得了初步成功的应用。
5、发展网络化制造单元,推进企业制造能力的高效柔性化
当前,国内外一些机床和数控系统制造企业在从分布式网络化联盟制造的角度出发研究相适应的制造单元,强化其自治管理能力,能与企业的资源计划(erp),产品数据管理(PDM)和计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程(CAD/CAPP/CAM)的信息集成,进而通过与客户关系管理(CRM)和供应链管理(SCM)的联系做出智能决策,实施并行工程、可视化监控等以提高机床利用率,实现高效的柔性生产。
6、开展可靠性设计,加强全面质量管理,保证数控机床的可靠性增长
为了保证数控机床有高的可靠性,设计时不仅要考虑其功能和力学特性,还要进行可靠性设计,根据可靠性要求合理分配各组成件的可靠性指标,在配套件采购和制造过程中重视质量要求,加强全面质量管理以求可靠性的不断增长。
7、提高技术人员的综合素质。
中国机床工业的振兴,数控机床的加速发展,归根到底,取决于人员素质的提高、工业文化水平的提高、人才的加速培养,有效的深化改革、改组、改制,切切实实加强科学管理,提高工作质量、生产率、劳动生产率。进入21世纪知识经济时代,科学知识作为重要生产要素的机床,其作用将更加突出。
数控机床的发展趋势范文2
关键词:数控机床;新技术;趋势
0 引言
在世界经济一体化进程加快的影响下,各个国家间呈现出越来越激烈的竞争,并且这为企业的良好发展提供了契机,尤其是制造行业应当把握住机会实现更好的发展。应用数控机床技术促进了制造行业的发展,数控机床技术的特点是质量高、生产效率高,因此能够为企业带来理想的经济效益。
1 数控机床的组成部分和特点
通常而言,数控机床的组成部分是:(1)主机,其属于数控机床的主体,数控机床的机械部件是主轴、立柱、机床身等,其作用是为了对机械部件进行切削加工;(2)数控设备,其属于数控机床的核心部分,主要有软件和硬件(纸带阅读机、键盒、CRT显示器、印刷电路板),用以将数字化零件程序输入,且存储输入信息、插补运算、变换数据,以及进行一系列的控制;(3)驱动设备,其属于数控机床执行的驱动部分,主要有进给电机、主轴电机、进给单元,以及驱动单元组成。基于数控设备的控制,借助电液伺服系统或电气完成进给与主轴驱动。在几个进给联动的情况下,能够加工空间曲线、平面曲线、直线,定位;(4)辅助设备,其指的是数控机床的一部分配件,确保数控机床的监测、照明、、排屑、冷却等,这主要有监控检测设备、刀具设备、数控分度头、数控转台、交换工作台、排屑设备、气动设备,液压设备等等;(5)编程和其它的一些附属装置,其主要作用是存储和编制零件程序。
在数控单元当中包括数控机床的监控与操作部分,其属于数控机床的核心。相比较于普通的机床,数控机床的特点是:(1)生产效率高(通常是普通机床的几倍)、机床的刚性大,精度高;(2)加工精度高、加工质量稳定;(3)机床的自动化能力强、能够使工人的劳动强度减轻;(4)能够实施多坐标联动,可以对复杂形状的零件进行加工;(5)在改变加工零件的情况下,通常仅仅要求对数控程序进行改变,如此能够使生产准备的时间减少;(6)需要操作工作者和维修工作者都具备较高的素质。
2 数控机床新技术的特性
(1)在数控机床中应用新型智能化的机器人。在最初的阶段,智能机器人的工作主要是装卸搬运,在日益进步的科学技术影响下,新型的智能机器人业已具备视觉与触觉的功能,可以凭借感官完成一些人工方面的事项。应用一些智能机器人不但使大量的物力和人力节省,而且也使大量的费用减少。
(2)复合加工技术的应用。复合加工业已由初期的钻、车等加工步骤向加工齿面、削磨内外圆,以及表面助理转变。
(3)直驱技术的应用。功率和扭矩较大的直线点击重点用在重载机床与高速机床,这不但使高定位精度和快速度实现,而且力矩电机会代替普通的机械传动。在国际机械制造领域当中,业已出现相似的成功例子,接下来的发展就是推广与普及。
(4)应用绿色机床技术。学术界很长一段时间以来探究的重点就是绿色机床。在注重数控机床高精度和高速度的过程中也应当重视它的环保性。机床的环保会对人们的健康产生直接性的影响,怎样节能减排以及确保工作者身体健康以及提高工作效率,这是绿色机床的根本所在。
3 数控机床技术的发展趋势
(1)高精度。各个工业大国都十分注重提升数控机床的加工精度,通常来讲,数控机床的加工精度涵盖数控机床生产的几何精度和数控机床应用的加工精度。在提高数控机床稳定性以及应用补偿技术和辅助策略的基础上能够大大地提高数控机床的精度。
(2)高稳定性。针对数控系统和数控机床的制造商来讲,其非常重视的一个问题是数控机床的稳定性,如果一台数控机床的稳定性能非常高,就会使数控机床的事故率大大地降低,这不但有利于制造工作的顺利进行,而且有利于生产效率的大大提升。为此,衡量数控机床质量的一个关键性指标是数控机床的稳定性。
(3)高效性。具体来讲,高效性是指大大地提高数控机床的运行速度,这一是能够确保产品的质量,实现运行效率的提升,二是能够使投入的费用降低,在生产的过程中普遍性地应用零件的高速加工。
(4)智能化。针对各种领域的生产过程而言,一致的理想是智能化。应用一种模拟网络化监控与数字化网络技术,凭借电子计算机编制本来人工操作的运行程序为一种既定的模式,且以机器控制代替人力控制的方法就是智能化加工。通常而言,应用智能化重点包括智能维修、智能分析,以及智能监控。
(5)网络化。网络化数控机床的网络化又称“e-制造”,是把数控系统通过网络连接和网络控制,在计算机上操作使用,虚拟设计、虚拟制造等高端技术也越来越多地为工程技术人员所追求。通过软件智能替代复杂的硬件,正在成为当代机床发展的重要趋势。
4 结论
总之,数控加工技术对于制造业的重要性不言而喻, 其对一国经济、国防、综合实力和国际地位的推动作用是十分突出的。针对制造领域的重要性来讲,数控加工技术举足轻重。其有利于国家综合实力、国防经济,以及国际地位的提升,当前形势下,一个非常显著的问题是我国的制造领域的发展不够先进,依旧滞后于西方发达国家,这就要求进一步地探究数控加工这种机械制造技术。在对新型技术引进的过程中也应当不断地创新,进而不再依赖于发达国家的数控技术,自主研发有着国际先进能力的数控机床技术,从而使我国逐步地转变成为世界性的制造业强国。
参考文献:
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数控机床的发展趋势范文3
关键词:数控机床;发展现状;趋势
1 数控机床技术发展状况
社会的不断进步,市场需求量的不断增多,使得人们对产品的质量更加的重视,企业为了能够适应市场发展环境就必须提高自身的加工技术,数控机床得以被广泛应用。但是我国使用数控机床的时间比较短,不能真正地掌握数控机床的使用技术,在实际的应用过程中能够会出现很多的问题,给我国制造企业的发展造成不良影响。通过大量的实践工作,我们总结出我国的数控技术发展情况的几种现象。
1.1 数控机床技术的“三多”要求
企业之间的竞争愈演愈烈,这就导致数控机床加工零件的数量不断增多,数控化加工设备的使用量不断增多,对加工产品的工艺要求越来越多。这三个方面对数控机床使用技术提出更高的要求。通过实践发现当前有很多行业百分之九十到百分之百关键部位的零件都采用机床加工技术。特别是近几年制造业的发展过程中,数控机床加工技术起到了很大的推动作痛,而且随着机床技术的不断发展,加工精度、效率等方面都有很大的提高。
1.2 数控机床技术的“三缺”现象
我们需要正视的问题是当前我国对数控机床加工技术的研究还比较少,缺乏相关的数据参数,缺乏实践的理论指导,缺乏研究发展的平台。这就是当前我国的数控机床技术所缺乏的方面,其中缺乏科学的理论参数就不能对数控机床加工技术有深入的了解,进而不能发挥出其真正的作用,具体的表现在应用中出现故障不能拿上解决,影响了生产效率,不能满足高效生产的要求。有关机床加工数据库的建立还不是很完善,而且使用范围也是非常的有限,这就很大程度上影响了加工技术的应用和发展,特别是缺乏针对服务业的加工技术数据库,甚至有很多企业根本就没有建立相关的系统,这就给数控机床技术的发展造成阻碍。
1.3 数控机床技术的“一低”现象
当前的数控加工技术的总体效率比较低,具体的表现为主轴开动的效率比较地,直接影响到相关加工企业的经济效益。
关于数控机床加工技术出现的问题,已经引起了人们的关注。国家针对此问题也开展了很多的项目研究,取得了很好的成果,在提高数控机床技术快速发展方面起到了很大的促进作用,这也进一步增加了相关企业的经济效益。
2 我国数控机床技术问题对策
虽然我国的数控机床技术起步比较晚,但是发展比较快,通过总结大量的实践经验,加工技术得到了很大的发展并取得了很好的效果。但是市场经济环境是不断发展和变化的,特别是技术方面在实际的应用中总会产生一些问题,影响其发展。下面我们就针对这些问题给出相应的对策。
2.1 重视数控机床理论探索
理论对实践具有重要的指导作用,数控机床理论对于技术的不断创新和产品的开发起到支撑作用,该理论涉及到的内容比较多,包括工程、力学、机械学等方面的知识。随着研究的不断深入,当代的数控机床理论有了更大的进步,具体的包括基础暗黑动力学、动态分析等方面。
由于数控机床技术发展的时间比较短,相应的专业人才也比较短缺,使得机床技术的研究理论成果比较少,试验的环境不够完善。针对我国数控机床技术理论上的落后,我们必须提高这方面的投入,特别是人才的培养,在高校中设置这门学科,培养该学科的实践能力,并能够从实践中总结出理论经验,在实际的工作中,能够利用有限的理论资源来提高生产效率,建立一定规模的研究机构,实现对机床技术各个方面的理论探索。
2.2 提高数控机床开发设计能力
数控机床是集电机、电子、机械等多个学科为一体的高科技设备,当前我国在数控机床自主研发、设计方面还有很大的差距,主要表现在设计没有对相关零部件进行整合、以静态设计模式为主、设计没有充分的论证仅仅依靠以往的经验进行定型化设计等。这种设计往往导致零件加工同质化现象严重,缺乏创新,有关零件细分产品较少很难满足现代市场的需求。因此,在现代数控机床设计时应注重探索数控技术设计理论,提高机床性能和功能的创新意识,不断优化在数控机床方面的探究和应用,逐渐实现油静态设计到动态设计模式的转化。
2.3 加强数控机床可靠性探究
数控机床工作性能是判定机床质量的重要指标,是用户比较关心的重要内容。数控机床稳定性一般使用平均故障时间间隔来判定,该参数不但描述了产品质量时间度量值,而且还综合反映了机床生产企业的综合实力。因此,应加强数控机床可靠性方面的研究,建立和完善机床可靠性评价体系,熟悉机床故障发生的模式,在设计时采用相关措施加以避免,全面提高数控机床的可靠性能。
2.4 掌握经典加工工艺
掌握典型的数控机床加工工艺,能够准确把握市场需求,从而不断研发新产品,在提升产品竞争上具有重要意义,尤其最近几年来我国机床企业对此引起了高度重视,对经典工艺的研究越来越重视。通过对经典加工工艺的研究能够指导新工艺的开发,缩短新工艺的开发周期,树立企业良好的形象,以此发挥企业的竞争优势。
3 数控机床的发展趋势
随着制造业对数控机床的依赖程度越来越大,以及现代计算机技术水平的飞速发展为数控机床功能的扩展提供了坚实的技术支撑,使数控机床的应用范围不断扩大,而且逐渐向智能化、高精度化以及网络化的趋势发展。
数控技术控制智能化主要通过执行相关算法对加工的产品进行识别,从而选择合理的加工参数。智能化功能的实现极大的提高零件加工的精读,提高机床的工作效率。例如,它能利用已有的故障信息对新出现的故障进行快速定位。
数控机床的高精度化不仅仅局限在几何精度上,它还包括机床各个部件运动、振动检测等方面上,因此,能够在同条件下完成多个零件的加工。
数控机床的网络化是未来发展的主要特点之一,通过网络能够保证加工参数在各个车间进行传递,既能达到数据之间的共享还能对数控机床进行远程监控,因此大大提高了机床的操作效率。
4 结束语
综上所述,文章主要针对数控机床技术在我国的应用现状以及出现问题进行了相关阐述,并进一步提出了当前应该采取的措施和该项技术未来的发展趋势。数控机床技术对企业的重要性是不言而喻的,我们必须抓住发展的机遇,对数控机床理论进行分析和研究,并不断创新,希望能够使我国尽快地实现制造强国。
参考文献
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数控机床的发展趋势范文4
关键词:数控机床 控制技术
数控机床是机电一体化的典型产品,数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。随着科学技术的高速发展,机电一体化技术迅猛发展,数控机床在企业普遍应用,对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。
一、数控机床的优点与缺点
(一)数控机床的优点
对零件的适应性强,可加工复杂形状的零件表面。在同一台数控机床上,只需更换加工程序,就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工,这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利,特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面),数控机床也能实现自动加工。
加工精度高,加工质量稳定。目前,数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm,而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差,使数控机床达到很高的加工精度。此外,数控机床的制造精度高,其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差,因此,同一批工件的尺寸一致性好,产品合格率高,加工质量稳定。
生产效率高。由于数控机床结构刚性好,允许进行大切削用量的强力切削,从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此在加工时可选用最佳切削用量,提高了数控机床的切削效率,节省了机动时间。与普通机床相比,数控机床的生产效率可提高2—3倍。
良好的经济效益。使用数控机床进行单件、小批量生产时,可节省划线工时,减少调整、加工和检验时间,节省直接生产费用;同时还能节省工装设计、制造费用;数控机床加工精度高,质量稳定,减少了废品率,使生产成本进一步下降。此外,数控机床还可实现一机多用,所以数控机床虽然价格较高,仍可获得良好的经济效益。
自动化程度高。数控机床自动化程度高,可大大减轻工人的劳动强度,减少操作人员的人数,同时有利于现代化管理,可向更高级的制造系统发展。
(二)数控机床的缺点
数控机床的主要缺点如下:价格较高,设备首次投资大;对操作、维修人员的技术要求较高;加工复杂形状的零件时。手工编程的工作量大。
二、数控机床的种类
数控机床的种类很多,主要分类如下:
按工艺用途分类。按工艺用途,数控机床可分类如下。普通数控机床:这种分类方式与普通机床分类方法一样,铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床:数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床,它可在一次装夹后进行多种工序加工。
按运动方式分类。按运动方式,数控机床可分类如下:点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床:数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外,还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线,而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。轮廓控制数控机床:数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床等。
按伺服系统的控制方式分类。按伺服系统的控制方式,数控机床可分类如下。开环控制系统的数控机床。闭环控制系统的数控机床。半闭环控制系统的数控机床。
按数控系统的功能水平分类。技功能水平分类,数控系统可分类如下。经济性数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜,适用于自动化程度要求不高的场合。中档数控机床。这类数控机床功能较全,价格适中,应用较广。高档数控机床。这类数控机床功能齐全,价格较贵。
三、数控机床控制技术的发展
机械设备最早的控制装置是手动控制器。目前,继电器—接触器控制仍然是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。到了20世纪奶年代至50年代,出现了交磁放大机—电动机控制,这是一种闭环反馈系统,系统的控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管——晶闸管控制,由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善,而且减少了机械设备和占地面积,耗电少,效率局,完全取代了交磁放大机—电动机控制系统。
在20世纪的60年代出现丁一种能够根据需要方便地改变控制程序,结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用,在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器。这种器件完全能够适应恶劣的工业环境,由于它具备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点,故目前已作为一种标准化通用设备普通应用于工业控制。
随着计算机技术的迅速发展,数控机床的应用日益广泛,井进一步推动了数控系统的发展,产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体化的高级阶段,可实现产品从设计到制造的全部自动化。
综上所述,机械设备控制技术的产生,并不是孤立的,而是各种技术相互渗透的结果。它代表了正在形成中的新一代的生产技术,已显示出并将越来越显示出强大的威力。
四、数控机床控制技术的发展趋势
数控机床的发展趋势范文5
【关键词】维修实验台;数控机床;基本组成;存在问题;发展方向
1、引言
随着我国制造业的迅速发展,数控装备被大量的使用,涉及数控机床、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)等一大批高科技的产品。数控装备给企业提供了强大的加工手段和技术支持,提高了生产效率和加工精度。在使用数控设备的过程中,由于使用不恰当、维护不好而造成故障频频发生,且维修又不及时很容易造成设备停机,损失巨大。另一方面,大量企业对数控设备的维护和维修能力偏低,缺乏专业数控维修人员。因此,加强数控设备的维修和管理直接关系到发挥数控设备优势,关系到企业的经济效益。因此数控维修人员培养问题迫在眉睫,完备的数控维修人才培养模式应该具备有数控维修经验的教师团队,有配套的教材、教学方法、教学手段、考核方法和政策支持,有配套的数控维修实训设备和校内外实训基地。但是,目前用于数控维修人员学习、培训的专业实训设备不多。即使有,也价格也是非常昂贵的,而且也并不一定适合现阶段各个企业和职业院校的需要。
2、数控维修实验台的基本组成
数控维修实验台是以数控机床为基础,并能充分揭示数控机床各部分功能的实验设备。
3、国内外现状
现代企业随着社会的发展,数控设备以及数控设备的工作状态都直接关系到企业的进步和发展。由此数控设备的维护和修理工作就显得尤为重要了。所以说在现代企业中不公需要会操作数控设备的高科技人员,同时维修数控设备的操作工作也是同样需要。而传统企业维修人员的培养模式都是师傅带徒弟的模式,这样都是远远不能满足现代企业发展的需求的。为了适应企业需要,现在有很多职业院校,都开设〈数控机床维修〉这门课程,注入大量的师资力量,来培养专业人才。尽管目前各个学校级别上还存在一定的差距,但是要想培养出合格的数控设备操作和维修人员,必须理论结合实际。
通过对于市场的调查显示,用于数据维修的国外系统的实验台比较少,这种国外系统价格较贵,并且这些系统也不符合我国现阶段的发展要求;而国内有华中数控模拟实验台、广数数控原理机、成都天川教学仪器、南京巨森自动化设备等实验台。据调查研究分析,证实这些实验数控台在用于培养维修人才时有以下缺点:
1)现有数控设备维修实验台, 价格却比数控机床还要贵, 且故障模式相对固定,只适合简单的出厂检测,与真正意义的综合维修测试水平还有比较大的差距。
2)没有设备故障的讲解和展示,一些常见的机械和电器故障发生的原因、位置、处理都没有让培训人员了解透彻。
3)无总线配置故障诊断功能。
4)在计算机技术使用上存在不足,只起到简单的辅助功能,未发挥计算机技术的优势。
4、发展趋势
随着数控机床的高速发展,网络化、智能化、综合性等功能的不断增强,这些都影响了数控维修技术的发展,受这些因素影响,数控机床故障诊断维修实验台走向网络化、集成化就成为一种趋势,且在不久的将来,数控机床故障维修实验台将会出现出以下特点:
1)智能化,具有很高的自诊断功能。只要给出机床故障的特点,机器马上就可以分析出机床故障的位置以及怎样调整等信息;
数控机床的发展趋势范文6
关键词 数控机床 技术改造 经济分析 发展趋势 提高精度
数控机床被广泛应用于生产实践中,取得了巨大的效果。目前数控机床以开始朝着基于PC的第六展方向,由于PC是一个开放性的成本,可靠性高,软件系统应用广泛,在应用中比较广泛;又朝着高速化和高精度发展,这是社会高速化发展的必然要求;又朝着智能化方向发展,随着计算机技术的发展,数控系统的智能化的程度也在不停地提高,在智能化发展趋势中,许多企业引进自适应控制技术,引入专家系统来指导加工,引入故障诊断专家系统以及智能化数字伺服的驱动装置等。这些发展趋势都是可以预见的,将有助于了解数控技术。
一、数控机床的概论
数控机床是指采用数字形式信息控制机床。详言之,凡是用数字化的代码将零件加工过程中所需的各种操作和步骤以及刀具与工件之间的相对位移量等记录在程序介质上,送入计算机或数控系统,经过译码、运算以及处理,控制机床的刀具与工件的相对运动,加工出所需要的工件的一类机床即为数控机床。
数控机床较好地解决了复杂、精密、小批、多变的零件加工问题,是一种灵活的、高效能的自动化机床,尤其对于约占机械加工总量80%的单件、小批量零件的加工,更显示出其特有的灵活性。概括起来,采用数控机床有以下几方面的好处:一是提高加工精度,尤其提高了同批零件加工的一致性,使产品质量稳定;二是提高生产效率,一般约提高效率3~5倍,使用数控加工中心机床则可提高生产率5~10倍;三是可加工形状复杂的零件;四是减轻了劳动强度,改善了劳动条件;五是有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展。
然而,数控机床毕竟是一种高度自动化的机床,技术复杂,成本较高。在实际采用时,一定要充分考虑其技术经济效果。目前,选用数控机床时主要考虑以下三种因数:即单件、中小批量的生产;形状比较复杂,精度要求高的加工;产品更新频繁,生产周期要求短的加工。凡是符合这三种因素之一的情况,采用数控机床,对于改进产品质量、减轻工人劳动强度、提高经济效益等,都会获得显著的效果
二、数控机床的经济分析
(一)实用性
选购数控机床时,企业要有明确的目的和出发点,首先考虑的是数控机床的实用性。
(1)数控机床规格、精度的实用性。在选择数控机床时,首先应确定数控机床上加工的典型零件。零件的尺寸决定机床的加工范围;零件关键部位的精度决定了所选机床的精度等级。机床精度的评定指标较多,因数控机床类别而异,但共有的关键项目是定位精度、重复定位精度以及综合加工精度。定位精度与传动链各环节的弹性、间隙等因素有关,反映了机械系统中的扭曲、挠度、爬行、共振等诸因素造成的综合误差。这些指标既反映了伺服机构的刚度,也说明了位置反馈测量系统的质量。重复定位精度反映了数控轴在全行程内定位点的稳定性,传动链刚性直接影响重复定位精度。综合加工精度指最后加工出来的工件尺寸与所要求尺寸之间的误差。选购时应避免盲目追求高精度,注意机床精度与工件精度相匹配。
(2)数控系统功能的实用性。数控系统功能可分为基本功能与选用功能, 各知名品牌数控系统的基本功能差别不大。除基本功能以外, 数控系统还为用户提供多种可选功能。通常数控系统具备的基本功能比较便宜, 而特定选择的功能很贵。在可供选择的功能模块中, 性能差别很大,价格也相差数倍,所以要根据加工要求和机床性能的需要来选择。从控制方式、驱动形式、反馈形式、检测、操作方式、接口形式和故障诊断等方面来衡量, 合理地选择适合机床的可选功能,放弃可有可无或不实用的可选功能。比如,自动换刀装置(ATC) 是加工中心的基本特征,ATC装置的投资往往占整机的30%~50%。因此在满足使用要求的前提下尽量选用结构简单和可靠性高的ATC, 以提高机床的可靠性和降低整机的价格。应当注意,单独签订合同购买附件的单价大大高于随同主机一起供货的附件单价,应尽可能在购买主机时一并购置部分易损部件及其他附件。
(二)经济性
经济性是指选用的数控机床在满足加工要求的条件下, 所支付的“钱”最少或较为合理的。经济性往往是和实用性紧密相连的, 机床选得实用、经济, 可避免不必要的浪费, 避免以高代价换来功能过多而又不实用的较复杂的数控机床,避免在操作使用、维护保养等诸多方面带来困难。
数控机床的设计使用寿命一般为7年, 主要以数控方面的使用寿命为准。同时还得考虑市场占有率, 市场占有率高的数控设备说明是旺销产品, 已受到多数用户的青睐和肯定, 一般不会有太多的质量问题。
选购数控机床应考虑投资回报, 能够在短期内收回投资的机床才是好机床。因为数控机床的主要优势是实现工序集中,从而提高生产率和加工精度,所以数控机床既适于单件小批生产,又适于大批量生产。多数中小型企业购买的数控机床用于批量生产,因为批量生产不仅节省编程、对刀等辅助时间,提高机床利用率;而且对操作者的技术要求不高,人工费用也相对较低。所以用于大批量生产的机床投资回报较快。少数产品附加值高,具有一定经济实力的企业,为了生产组织方便而购买用于单件生产的数控机床。机床利用率较低时,不仅要考虑设备的使用费用,比如油、冷却液、电力消耗等,还要计算设备折旧。另外一个不可忽视的因素是设备的贬值,数控机床的升级、更新较快,同配置的一台机床,现在售价40万,三年后可能降至35万,这样算起来贬值和折旧一样不可忽视。所以没有定型产品或产品附加值较低的中小型企业,在购置贵重数控设备之前,一定要充分研究收回投资的周期。有些企业事先确定较稳定的批量加工意向,甚至已经接到订单,选购机床时要求机床厂为其准备工装、编制程序、培训工人,即所谓“交钥匙”工程,这是投资数控机床最理想的情况。
(三)稳定可靠性
数控设备的可靠性是广大数控设备用户必须关心的焦点问题, 因此在选用数控设备时应注意生产厂家的规模和市场占有率, 确认其产品是否达到国家规定的平均无故障时间标准(规定为500h)。目前多数机床厂都采购成熟的数控系统和零部件进行组装。国内应用较多的数控系统有日本FANUC、德国的西门子等。立式加工中心的床身出自昆明和南京的居多,而床身中的直线导轨、主轴又分别来自德国和台湾等地。所以机床的主要零部件的质量一般是可靠的,需要重点考察的是数控机床组装企业的售后服务网络是否健全,服务队伍的素质是否能胜任工作,服务能否及时,是否能履行承诺等。
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