数控机床的复兴之路

   看文网   2016-10-04 00:00:00

  【摘要】数控机床国产化――没有强大的机床工业,振兴装备制造业就成了无本之木、无源之水。而其中作为机电一体化装备的数控机床,集高效、柔性、精密、复合、集成诸多优点于一身,已经成为当前装备制造业的主力加工设备和机床市场的主流产品,其拥有量的多少及技术水平的高低成为一个国家竞争力强弱的重要体现。
  【关键词】国产化 数控机床
  
  我国自从1958年开始研究数控技术以来,到现在已经建立了以中、低档数控机床为主的产业体系。数控产业化的最终成功将体现在数控机床的全国产业化和市场占有率上。到目前为止,我国数控市场大多被国外数控系统占领,例如日本fanuc系统、德国的siemens系统等一些国外知名品牌在我国占有很大的市场,而国产系统由于各种原因受到冷落。数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固将直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,必须在国内市场上快速收复失地,在国际市场上稳步进军,才能最终打赢国产数控机床市场翻身仗。下面仅就低价位数控机床、高速高效数控机床和重型数控机床的发展问题做一简单讨论。
  一、大力发展低价位数控机床低价位数控机床,就是功能满足用户小批量,多品种生产要求(无功能浪费)、技术指标适中、可靠性好、价格便宜,中、小型企业都能接受的普及型数控机床。
  这类机床已成为国际市场上数控机床的发展趋势之一,也是国内众多用户渴求的产品,比较适合中国国情,其市场前景相当广阔。然而,如果采用国外数控系统(包括伺服元件)按照传统思路来发展低价位机床,是很难将价格降至**用户所能接受的水平。因此,采用本文提出的新型集成化国产数据系统来发展高性能的低价位数控机床,将是一条最有希望成功的道路。只要有一定批量,由此构成的国产普及型数控车床的售价完全可以控制在10万元以内,三坐标数控铣床可控制在l5万元左右,加工中心可控制在2o万元左右。
  此价位的国产数控机床将是具有较强竞争力。
  二、加速开发高速数控机床高速、高效是数控机床发展的另一大潮流。
  发展高速、高效数控机床的技术途径可有以下几条:①通过提高切削速度和进给速度的方法,来满足成倍提高生产效率,有效提高零件的表面加工质量和加工精度的加工效果,并且此方法还能解决常规加工难以解决的某些特殊材料(如铝钛合金、模具钢、淬硬钢)和特殊形状零件(如复杂薄壁零件)的高效加工问题。②通过工艺复合的方法来减少工件的安装次数,这样能有效地缩短搬运和装夹时间。例如,将五面五轴加工中心与立车复合构成万能加工中心,可实现一次装卡完成零件的大部分(或全部)加工任务。③采用高速、高精度圆周铣的方法,能够完成以螺旋轨迹插补实现不钻底孔的直接攻丝等新的加工方法,这种方法能够大幅度减少换刀次数,提高加工效率。④为数控机床开发智能寻位加工功能,消除对精密夹具和人工找正的依赖,有效缩短单件小批量加工的准备时间。在我国现实条件下,如果沿用传统思路是难以实现上述途径的,因此必须立足国情、结合实际、勇于创新、大胆探索新的道路。考虑到常规数控机床在总体结构上基本上采用工件和刀具沿各自导轨共同运动的方案,一方面由于机床传动环节刚性不足和导轨中摩擦阻力较大,使运动部件难以获得高的进给速度;另一方面由于工件、夹具和工作台的总质量比较大,使之难以获得高的加速度。此外,传统机床结构是一种串联开链结构,组成环节多、结构复杂,并且由于存在悬臂部分,部件和环节间存在联接间隙,所以不容易获得高的总体刚度,因此难以适应高速高效加工的特殊要求。为此,开发国产高速高效数控机床时,可采用工件固定,以直线电机组成并联短链直接驱动主轴和刀具运动,将高速高精度传动与高刚度支撑合二为一的适合于高速高效加工中心的新型结构。采用该结构的高速高效数控机床不但速度高、刚度高,如果在传动与控制上处理得当,还可以达到比常规机床更高的加工精度和加工质量,而且具有机械结构简单,零部件通用化、标准化程度高,制造成本低,易于经济化批量生产等显著优点。因此,沿此思路发展高速高效数控机床将是一条符合国情、易于取得成功的道路。
  三、突破重型数控机床的设计制造技术重型数控机床(特别是多坐标重型数控机床)是国民经济和国防生产中的重大关键设备,属于战略物资,真正先进的重型数控机床国外是不可能卖给我们的。
  因此,在我国下世纪数控产品的发展中必须依靠自己的力量进行解决。发展重型数控机床必须有过硬的基础,我们在数控机床国产化的进程中应不断总结经验,加强基础技术和关键技术研究,充分发挥我国产、学、研相结合的优势,各部门通力合作、共同努力,争取在短时期取得突破性进展。
  四、建立起有力的售后保障机制数控系统和数控机床做为典型的高技术产品,对用户的技术支持和服务是相当重要的,以前国产数控产品丧失信誉的原因,除可靠性问题外,另一大问题应是缺乏有力的技术支持和服务。
  用户花了很多钱买的数控机床或数控系统,一旦出现问题却叫天天不应,叫地地不灵,即便是厂家答应了,维修人员也不能及时到位,而且维修人员的技术水平也是参差不齐的,在这个讲究效率的时代,这样的售后服务是行不通的,长此下去谁还敢买我们的产品呢。因此,对用户的技术支持和服务应当成为我们重要的日常工作,使我们在市场上向纵深挺进的同时,有一个强大后方做保障。因此,为了取得数控产品市场竞争的全面胜利,必须建立一个以技术支持和服务为核心的强大的售后服务基础。
  目前,中国前进中的数控机床产业仍然面临着十分严峻的形势。进入wto后,中国进入日趋完善的国内外相统一的大市场,大量数控机床及数控系统进口,对发展中的数控产业造成巨大冲击。随着时间的推移,中国成为全球最大的机床消费国和世界上最大的数控机床进口国的趋势已经形成。面对国内大部分生产企业研究不足、创新不多,以及中国加入wto之后国内外贸易边界的日益模糊,退去进口关税的保护伞,国内企业的压力更是有增无减等问题,如何在日益激烈的竞争中实现数控机床的国产化之路,将是未来较长时间内国内生产企业和政府将要共同面临和解决的问题。
  


数控机床复兴



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