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编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码:数控技术和装备发展趋势内容摘要:装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术以提高制造能力和水平提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别不在于生产什么而在于怎样生产用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术以提高制造能力和水平提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品即所谓的数字化装备其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。1数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化使制造业成为工业化的象征而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率提高产品的质量和档次缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域年产30万辆的生产节拍是40秒/辆而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域其加工的零部件多为薄壁和薄筋刚度很差材料为铝或铝合金只有在高切削速度和切削力很小的情况下才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。从EMO2001展会情况来看高速加工中心进给速度可达80m/min甚至更高空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂包括我国的上海通用汽车公司已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min快速为100m/min加速度达2g主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件只用30min而同样的零件在一般高速铣床加工需3h在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。在加工精度方面近10年来普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm精密级加工中心则从3~5μm提高到1~1.5μm并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。在可靠性方面国外数控装置的MTBF值已达6000h以上伺服系统的MTBF值达到30000h以上表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展应用领域进一步扩大。1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工可用刀具最佳几何形状进行切削不仅光洁度高而且效率也大幅度提高。一般认为1台5轴联动机床的效率可以等于2台