㈠ 我國數控機床哪個品牌最好
前十名分別是大連機床DMTG、秦川、濟二機JIER、沈陽機床SMTCL、牧野makino、馬扎克Mazak、DMG德馬吉、北一、齊一、AMADA天田。猛消升如果您正在查找數控車床什麼牌子好?那麼本數控車床十大品牌榜單可供您作為選購參考,我們致力於枝老用最真實的用戶數據推薦口碑最好的數控車床品牌,讓您選得放心。
目前國內數控機床行業的上市公司主要有:華明裝備(002270)、秦川機床(000837)、創世紀(300083)、亞威股份(002559)、沈陽機床(000410)、海天精工(601882)、華東數控(002248)等。
其中,創世紀的數控機床產銷量均處於行業前列,2021年數控機床產量為20787台,銷量為15657台。
最大的中國製造業龍頭。2025智能製造。工業4.0代表。
都破產啦。
哪有質量好的。
除了鐵塊子。
都他媽用進口的。
30年啦。還做這么80年代日本,淘汰的設備呢。
德國就不用說啦。不發展製造業。全民網紅,房地產。
未來十年。怎麼辦?
應該是大連光洋數控,五軸數控機床只有他家是最強的
市面上所有國產的車床都差不多,最重要的是看售後服務、售後服務、售後服務,重要的說三遍,我使用沈機50數車,只使用一年就得需要中修,現在的沈機的設備比以前的差太多了,如果自己干可以找靠譜的車床企業咨詢一下,當你購買使用後售後比什麼都重要!
海天還是不錯的!
有自己的編程軟體自己的畫圖軟體,自己的控制系統。北京精雕,很好用,我現在用習慣了。
現在南方數控車床廠家多,處於戰國時代,一個鎮上都有一兩家。都是為當橋槐地加工廠服務的,也都賣得不錯。而數控銑加工中心大都是台灣在大陸產的。
浙江日發不錯
機床是個大范圍產品,要看你指的是哪個細分領域產品,才好對應品牌廠家。
㈡ 數控機床的發展
當今世界,工業發達國家對機床工業高度重視,競相發展機電一體化、高精、高效、高自動化先進機床,以加速工業和國民經濟的發展。長期以來,歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭,已形成一條無形戰線,特別是隨微電子、計算機技術的進步,數控機床在20世紀80年代以後加速發展,各方用戶提出更多需求,早已成為四大國際機床展上各國機床製造商競相展示先進技術、爭奪用戶、擴大市場的焦點。中國加入WTO後,正式參與世界市場激烈競爭,今後如何加強機床工業實力、加速數控機床產業發展,實是緊迫而又艱巨的任務。
數控機床的技術特點及其發展條件
1948年美國空軍部門為製造飛機雜零件,提供設備研經費,由G&L公司與MIT合作研究四年,於1952年試制出世界第一台數控銑床,立即生產100台交付軍工使用。在成果上顯示了它是社會需求、科技水平、人員素質三者的結晶;在技術上則顯示出機電一體化機床在控制方面的巨大創新。
數控機床的技術特點
數控機床具有以下三大突出的特點:
利用二進制數學方式輸入,加工過程可任意編程,主軸及進給速度可按加工工藝需要變化,且能實現多座標聯動,易加工雜曲面。對於加工對象具有「易變、多變、善變」的特點,換批調整方便,可實現雜件多品種中小批柔性生產,適應社會對產品多樣化的需求。但價格較昂貴,需要正確分析其使用的經濟合理性;
利用硬體和軟體相組合,能實現信息反饋、補償、自動加減速等功能,可進一步提高機床的加工精度、效率、自動化程度;
是以電子控制為主的機電一體化機床,充分發揮了微電子、計算機技術特有的優點,易於實現信息化、智能化、網路化,可較易地組成各種先進製造系統,如FMS、FTL、FA,甚至將來的CIMS,能最大限度地提高工業的生產率、勞動生產率。
數控機床發展的條件
任何事物都有其特點與發展條件,人們掌握後才能加速其發展。數控機床的發展條件主要包括:
它是機、電、液、氣、光多學科各種高科技的綜合性組合,特別是以電子、計算機等現代先進技術為基石,必須具有鞏固的技術基礎,互相配套,缺一不可。如不齊備,則數控機床難以順利發展;
數控機床是由主機、各種元部件(功能部件)和數控系統三大部分組成,還需先進的自動化刀具配合,才能實現加工,各個環節在技術上、質量上必須切實過關,確保工作可靠、穩定,才能保數控機床工作的精度、效率和自動化,否則,難以在生產實際中使用;
它是社會需求、科技水平和人員素質三者的結合,缺一不成。如果人員素質差、科技水平達不到,則難以滿足社會需求。人是一切活動的主體,需要各種精通業務的專家、人才和熟練技術工人,互相配合,共同完成。否則,數控機床難以順利發展。
工業發達國家發展數控機床的主要經驗
數控機床出現至今的50年,隨科技、特別是微電子、計算機技術的進步而不斷發展。美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、製造和使用上,技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同,各有特點。
美國的特點是,政府重視機床工業,美國國防部等部門不斷提出機床的發展方向、科研任務和提供充足的經費,且網羅世界人才,特別講究「效率」和「創新」,注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新,如1952年研製出世界第一台數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研製成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求,充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線,而且電子、計算機技術在世界上領先,因此其數控機床的主機設計、製造及數控系統基礎扎實,且一貫重視科研和創新,故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國不僅生產宇航等使用的高性能數控機床,也為中小企業生產廉價實用的數控機床(如Haas、Fadal公司等)。其存在的教訓是,偏重於基礎科研,忽視應用技術,且在上世紀80代政府一度放鬆了引導,致使數控機床產量增加緩慢,於1982年被後進的日本超過,並大量進口。從90年代起,糾正過去偏向,數控機床技術上轉向實用,產量又逐漸上升。
德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位,在多方面大力扶植。特別講究「實際」與「實效」,堅持「以人為本」,師徒相傳,不斷提高人員素質。在發展大量大批生產自動化的基礎上,於1956年研製出第一台數控機床後,一直堅持實事求是,講求科學精神,不斷穩步前進。德國特別注重科學試驗,理論與實際相結合,基礎科研與應用技術科研並重。企業與大學科研部門緊密合作,對用戶產品、加工工藝、機床布局結構、數控機床的共性和特性問題進行深入的研究,在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用,其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件,在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統和Heidenhain公司之精密光柵,均為世界聞名,競相採用。
日本政府對機床工業之發展異常重視,通過規劃、法規(如「機振法」、「機電法」、「機信法」等)引導發展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國,在質量管理及數控機床技術上學習美國,甚至青出於藍而勝於藍。日本也和美、德兩國相似,充分發展大量大批生產自動化,繼而全力發展中小批柔性生產自動化的數控機床。自1958年研製出第一台數控機床後,1978年產量(7,342台)超過美國(5,688台),至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604台,出口27,409台,佔59%)。戰略上先仿後創,先生產量大而廣的中檔數控機床,大量出口,佔去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研,向高性能數控機床發展。在策略上,首先通過學習美國全面質量管理(TQC),變為職工自覺群體活動,保產品質量。進而加速發展電子、計算機技術,進入世界前列,為發展機電一體化的數控機床開道。日本在發展數控機床的過程中,狠抓關鍵,突出發展數控系統。日本FANUC公司戰略正確,仿創結合,針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統,在技術上領先,在產量上居世界第一。該公司現有職工3,674人,科研人員超過600人,月產能力7,000套,銷售額在世界市場上佔50%,在國內約佔70%,對加速日本和世界數控機床的發展起了重大促進作用。
中國數控機床現狀及發展中的主要問題
數控機床的現狀
目前,中國機床工業廠多人眾。2000年,金切機床製造廠約358家(20.6萬人),成形機床製造廠191家(約6.5萬人),共計549家(27.1萬人)。其中生產數控金切機床的約150家,生產數控成形機床的約30家,共計約180家,占廠家總數的1/3。2001年金切機床產量19.2萬台,內數控金切機床17,521台,約佔9%。
總的來說:數控機床產量不斷增長,2001年為1991年的3.6倍;進口量增長較快,達29倍,出口量有所增加,但數目較小,為4.8倍;數控機床消費量增加較快,達7.9倍。產量滿足不了社會發展的需求。
從金額上看,2001年數控機床進口17,679台,計14.1億美元,出口2,509台,計0.44億美元,進口額為出口額之32倍。進口大、出口小。
中國發展數控機床存在的主要問題
中國於1958年研製出第一台數控機床,發展過程大致可分為兩大階段。在1958~1979年間為第一階段,從1979年至今為第二階段。第一階段中對數控機床特點、發展條件缺乏認識,在人員素質差、基礎薄弱、配套件不過關的情況下,一哄而上又一哄而下,曾三起三落、終因表現欠佳,無法用於生產而停頓。主要存在的問題是盲目性大,缺乏實事求是的科學精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先後引進數控系統技術,從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、台灣省共11國(地區)引進數控機床先進技術和合作、合資生產,解決了可靠性、穩定性問題,數控機床開始正式生產和使用,並逐步向前發展。
在20餘年間,數控機床的設計和製造技術有較大提高,主要表現在三大方面:培訓一批設計、製造、使用和維護的人才;通過合作生產先進數控機床,使設計、製造、使用水平大大提高,縮小了與世界先進技術的差距;通過利用國外先進元部件、數控系統配套,開始能自行設計及製造高速、高性能、五面或五軸聯動加工的數控機床,供應國內市場的需求,但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數控系統依靠國外技術支撐,不能獨立發展,基本上處於從仿製走向自行開發階段,與日本數控機床的水平差距很大。存在的主要問題包括:缺乏象日本「機電法」、「機信法」那樣的指引;嚴重缺乏各方面專家人才和熟練技術工人;缺少深入系統的科研工作;元部件和數控系統不配套;企業和專業間缺乏合作,基本上孤軍作戰,雖然廠多人眾,但形成不了合力。
中國加速數控機床產業發展之路
中國今後要加速發展數控機床產業,既要深入總結過往的經驗教訓,切實改善存在的問題,又要認真學習國外的先進經驗,沿正確的道路前進。建議切實做好以下幾點:
中國廠多人眾,極需正確的方針、政策對數控機床的發展進行有力的指引。應學習美、德、日經驗,政府高度重視、正確決策、大力扶植。在方針政策上,應講究科學精神、經濟實效,以切實提高生產率、勞動生產率為原則。在方法上,深入用戶,精通工藝,低中高檔並舉,學習日本,首先解決量大而廣的中檔數控機床,批量生產,佔領市場,減少進口,擴大出口。在步驟措施上,必須使國產數控系統先進、可靠,狠抓產品質量與配套件過關,打好技術基礎。近期重在打基礎,建立信譽,擴大國產數控機床的國內市場份額,遠期謀求趕超世界先進水平,大步走向世界市場;
必須狠抓根本,堅持「以人為本」,加速提高人員素質、培養各種專家人才,從根本上改變目前低效、落後的狀態。人是一切事業成敗的根本,層層都要重視「培才、選才、用才」,建立學習型企業,樹立企業文化,加速培育新人,培訓在職人員,建立師徒相傳制度,舉辦各種技術講座、訓練班和專題討論會,甚至聘請外國專家、顧問等,盡力提高數控。300家機械廠技術改進 數控機床需求高
根國家計委投資研究所預測:「十五」期間,我國固定資產總投資額達到22萬億元,年平均增長幅度為37%。按以往固定資產投資與機械市場消費之間的互動關系推斷,「十五」期間,我國機械市場所孕育的商機高達320~400億元。
據預測,至2010年:
汽車市場將達4400~8000萬輛規模,其中轎車產量每增加1%,機械市場可增長0.54%;
交通方面,「十五」期間僅西部鐵路開發就將投入1000億元,未來10年西部交通則將投資7000~8000億元,車輪車床、勾舌銑床、2m大型鋸床、螺旋焊管擴徑機械等專用設備大有用武之地;
水利工程未來5年將投資5300億元,環保一期投資1888億元,二期投資2600億元,相應機械設備需求巨大;
300家機械廠商將進行技改,求購數控機床數量十分可觀;
目前,國內有模具廠1.7萬家,年產值約220億元,預計到2005年產值將達到460億元,所需的機械偏向於高精度、高效率、高速化銑削設備、虛擬軸機床、復合加工機及慢走絲切割機等。 國產數控機床市場佔有率下滑即將有轉機。
隨著世界科技進步和機床工業的發展,數控機床作為機床工業的主流產品,已成為實現裝備製造業現代化的關鍵設備,是國防軍工裝備發展的戰略物資。數控機床的擁有量及其性能水平的高低,是衡量一個國家綜合實力的重要標志。加快發展數控機床產業也是我國裝備製造業發展的現實要求。
根據中國機床工具工業協會組織用戶調查表明,航天航空、國防軍工製造業需要大型、高速、精密、多軸、高效數控機床;汽車、摩托車、家電製造業需求高效、高可靠性、高自動化的數控機床和成套柔性生產線;電站設備、造船、冶金石化設備、軌道交通設備製造業需求高精度、重型為特徵的數控機床;IT業、生物工程等高技術產業需求納米級亞微米級超精密加工數控機床;工程機械、農業機械等傳統製造行業的產業升級,特別是民營企業的蓬勃發展,需要大量數控機床進行裝備。
目前我國數控機床的數量和品種,尚不能完全滿足國內市場需求。據中國機床工具工業協會總幹事長吳柏林(右圖)近日透露,《國家數控機床產業發展專項規劃》草案已經制訂完成,目前正由國家發改委修改,修改完成後,將報國務院領導審閱批准,然後正式施行。據了解,《規劃》施行以後,困擾我國機床工具業發展的數控機床產業化和自主開發能力偏低的問題將得到一定程度的解決,國產數控機床國內市場佔有率連年下滑的局面將被扭轉。
國家政策扶持數控機床產業化基地建設
按照《規劃》,未來5年機床工具行業將營造20個數控機床產業化基地和為之配套的10個基礎功能零部件產業基地,基地企業將享受國家政策和資金上的支持。《規劃》中明確指出,數控機床產業化基地企業所開發生產的新產品和高檔數控機床產品實行增值稅返還政策。當問及在東北老工業基地改造中已經實行了消費型增值稅的大連和沈陽的企業是否會因此享受雙重稅收優惠時,吳柏林給予了肯定的回答。東北地區增值稅改革以後,全國其他地區,尤其是中西部地區增值稅轉型的呼聲很高。《規劃》實施後,東北以外地區的數控機床產業化基地企業很可能率先實行消費型增值稅,從而也得到雙重稅收優惠。
事實上,國家已經對機床工具行業的部分企業給予了增值稅返還政策,只是力度太小,新政策有望加大力度。但是吳柏林認為,應該按照企業生產新產品和高檔數控機床產品銷售額的比例進行返還,並且返還比例在3%~5%。
吳柏林還談到了進口關稅問題。「做功能部件,需要進口一些零件和散件,目前零件和散件的進口關稅還是很高,這就增加了企業的生產成本。但是另一方面,整機進口關稅卻可以大幅度地往下降,甚至可以免稅。」他說,「在若干關稅政策方面還有待調整。」 另據了解,《規劃》還將對進入產業化基地的企業給予國債項目資金的支持。對企業技術開發中心和技術工程研究中心的初期建設,以及首台、首套新產品,也將給予一定的風險補貼。
調整產業結構 加強功能部件開發製造能力
中檔數控機床產業化程度低是《規劃》要解決的問題之一。「中檔數控機床我們能做,但是我們做出來的東西,從質量、交貨期,到售後服務,都缺乏市場競爭力。」吳柏林說,「不要說跟歐美比,就連中國台灣我們現在都比不過。他以中檔數控機床中典型的普通立式加工中心作例子:2004年內地約消耗了1萬台,但是大陸所有企業加起來共生產2000台左右,而只有八九個生產加工中心工廠的台灣竟向大陸銷售了3300台。這說明我們的競爭能力差,產業化水平低。」
在發展專業化生產方面,吳柏林認為,提高產業化水平,從政府導向來說,還是要大力提倡專業化生產。「搞機床,尤其是普及型或經濟型機床,大而全、小而全的生產方法是不行的。」 他還特別提到我國機床產業結構中的一個問題,就是主機廠多,關鍵功能部件專業生產廠少且弱。以數控系統來說,我們的數控系統80%以上是進口的。不僅價格高,進口周期也不能滿足主機廠的要求。而且,使用進口的東西組裝起來的機床,可靠性和質量也會受到影響。
吳柏林因此認為,提高產業化水平,首先要調整產業結構,加強功能部件的開發和製造能力。其次,企業的技術改造也要加強,而這方面過去企業欠賬太多。「製造高精度的機床,用低精度的普通機床去做,難度是很大的。」
提升高檔數控機床開發能力
如果說中檔數控機床我們還能做,只是產業化水平低的話,那麼在高檔數控機床方面,開發能力不足的問題就顯得尤為突出。《規劃》明確了以企業為主體提高開發能力的方針。吳柏林提到有希望進入國家數控機床產業化基地的企業,像大連、沈陽、北京、上海、濟南、秦川、齊齊哈爾的幾家企業,都具備一定的水平,而且這幾年發展勢頭很好。「如果國家再扶持一下,它們可能很快就能上來。」
但是,提高開發能力並不是一件容易的事情。就拿數控系統來說,現在西方大的公司對我們採取封鎖加傾銷的市場戰略。首先是封鎖,封鎖不成就傾銷。其數控系統在中國市場以十分昂貴的價格出售,獲取了高額利潤。一但中國企業開發出同樣產品,他們就立即大幅降價,甚至降到中國企業的成本價以下。在這種情況下,國家就更要給國內企業以扶持,就像當初美、德、日等扶持本國企業那樣。
另一方面,吳柏林提醒企業也要從主觀上重視開發的投入。「前幾年國內機床企業多數處於虧損狀態,無力進行科研和技術開發,現在過上了紅紅火火的好日子。但是你不能只顧生產那些萬元一台的小機床。那樣的話,幾百萬美元、幾百萬歐元一台的機床你永遠都開發不出來。」
專家指出,機床企業如欲進入產業化基地,其技術開發投入不得低於產品銷售收入的5%。如果達到了這個指標,將可每年享受國家給予的一定程度的補貼。按照《規劃》的目標,到「十一五」末期,國產數控機床以銷售額計的國內市場佔有率將提高到50%以上,同時,國產全部機床產品的國內市場佔有率也將提高到60%以上。
㈢ 數控車床多少錢一台
綜述:數控車床普遍價格在7—10萬元之間,不同品牌和尺寸的數控車床價格不同。一般去數控廠定製。
數控車床是目前使用較為廣泛的數控機床之一。它主要用於軸類零件或盤類零件的內外圓柱面、任意錐角的內外圓錐面、復雜回轉內外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工,並能進行切槽、鑽孔、擴孔、鉸孔及鏜孔等。
數控機床有如下特點:
加工精度高,具有穩定的加工質量。
可進行多坐標的聯動,能加工形狀復雜的零件。
加工零件改變時,一般只需要更改數控程序,可節省生產准備時間。
參考資料來源:網路-數控車床
㈣ 數控車床行業的前景
什麼是數控技術
數控技術是指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一台或多台機械設備動作控制的技術。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數控的產生依賴於數據載體和二進制形式數據運算的出現。1908年,穿孔的金屬薄片互換式數據載體問世;19世紀末,以紙為數據載體並具有輔助功能的控制系統被發明;1938年,香農在美國麻省理工學院進行了數據快速運算和傳輸,奠定了現代計算機,包括計算機數字控制系統的基礎。數控技術是與機床控制密切結合發展起來的。1952年,第一台數控機床問世,成為世界機械工業史上一件劃時代的事件,推動了自動化的發展。
現在,數控技術也叫計算機數控技術,目前它是採用計算機實現數字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控製程序來執行對設備的控制功能。由於採用計算機替代原先用硬體邏輯電路組成的數控裝置,使輸入數據的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現,均可通過計算機軟體來完成。
數控機床是一種技術密集度及自動化程度很高的機電一體化加工設備,是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密...加工精度高,質量容易保證,發展前景十分廣闊,因此掌握數控車床的加工編程技術尤為重要
數控機床發展趨勢
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4月19日從第七屆中國國際機床展獲悉,隨著科學技術不斷發展,數控機床的發展也越來越快,數控機床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發展。 高性能:隨著數控系統集成度的增強,數控機床也實現多台集中控制,甚至遠距離遙控。高精度:數控機床本身的精度和加工件的精度越來越高,而精度的保持性要好。高速度:數控機床各軸運行的速度將大大加快。高柔性:數控機床的柔性化將向自動化程度更高的方向發展,將管理、物流及各相應輔機集成柔性製造系統。模塊化:數控機床要縮短周期和降低成本,就必然向模塊化方向發展,這既有利於製造商又有利於客戶。 我國近幾年數控機床雖然發展較快,但與國際先進水平還存在一定的差距,主要表現在:可靠性差,外觀質量差,產品開發周期長,應變能力差。為了縮小與世界先進水平的差距,有關專家建議機床企業應在以下6個方面著力研究:1.加大力度實施質量工程,提高數控機床的無故障率。2.跟蹤國際水平,使數控機床向高效高精方面發展。3.加大成套設計開發能力上求突破。4.發揮服務優勢,擴大市場佔有率。5.多品種製造,滿足不同層次的用戶。6.模塊化設計,縮短 開發周期,快速響應市場。 數控機床使用范圍越來越大,國內國際市場容量也越來越大,但競爭也會加劇,我們只有緊跟先進技術進步的大方向,並不斷創新,才能趕超世界先進水平。 中國冶金報
數控技術和裝備發展趨勢及對策
1 數控技術的發展趨勢
數控技術的應用不但給傳統製造業帶來了革命性的變化,使製造業成為工業化的象徵,而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大,他對國計民生的一些重要行業(it、汽車、輕工、醫療等)的發展起著越來越重要的作用,因為這些行業所需裝備的數字化已是現代發展的大趨勢。從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看,其主要研究熱點有以下幾個方面〔1~4〕。
1.1 高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
效率、質量是先進製造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產品的質量和檔次,縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代製造技術之一,國際生產工程學會(cirp)將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業領域,年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業領域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對這些筋、壁進行加工。近來採用大型整體鋁合金坯料「掏空」的方法來製造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝,使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從emo2001展會情況來看,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經採用以高速加工中心組成的生產線部分替代組合機床。美國cincinnati公司的hypermach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉速已達60 000r/min。加工一薄壁飛機零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國dmg公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年來,普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,並且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面,國外數控裝置的mtbf值已達6 000h以上,伺服系統的mtbf值達到30000h以上,表現出非常高的可靠性。
為了實現高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發展,應用領域進一步擴大。
1.2 5軸聯動加工和復合加工機床快速發展
採用5軸聯動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認為,1台5軸聯動機床的效率可以等於2台3軸聯動機床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時,5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因,其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍,加之編程技術難度較大,制約了5軸聯動機床的發展。
當前由於電主軸的出現,使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化,其製造難度和成本大幅度降低,數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發展。
在emo2001展會上,新日本工機的5面加工機床採用復合主軸頭,可實現4個垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5軸加工可在同一台機床上實現,還可實現傾斜面和倒錐孔的加工。德國dmg公司展出dmuvoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯動加工,可由cnc系統控制或cad/cam直接或間接控制。
1.3 智能化、開放式、網路化成為當代數控系統發展的主要趨勢
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統,智能化的內容包括在數控系統中的各個方面:為追求加工效率和加工質量方面的智能化,如加工過程的自適應控制,工藝參數自動生成;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。
為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟體的產業化生產存在的問題。目前許多國家對開放式數控系統進行研究,如美國的ngc(the next generation work-station/machine control)、歐共體的osaca(open system architecture for control within automation systems)、日本的osec(open system environment for controller),中國的onc(open numerical control system)等。數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平台上,面向機床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結構對象(數控功能),形成系列化,並可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中,快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統,形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平台、數控系統功能庫以及數控系統功能軟體開發工具等是當前研究的核心。
網路化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網路化將極大地滿足生產線、製造系統、製造企業對信息集成的需求,也是實現新的製造模式如敏捷製造、虛擬企業、全球製造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統製造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機,如在emo2001展中,日本山崎馬扎克(mazak)公司展出的「cyberproction center」(智能生產控制中心,簡稱cpc);日本大隈(okuma)機床公司展出「it plaza」(信息技術廣場,簡稱it廣場);德國西門子(siemens)公司展出的open manufacturing environment(開放製造環境,簡稱ome)等,反映了數控機床加工向網路化方向發展的趨勢。
1.4 重視新技術標准、規范的建立
1.4.1 關於數控系統設計開發規范
如前所述,開放式數控系統有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性,美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰略發展計劃,並進行開放式體系結構數控系統規范(omac、osaca、osec)的研究和制定,世界3個最大的經濟體在短期內進行了幾乎相同的科學計劃和規范的制定,預示了數控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的onc數控系統的規范框架的研究和制定。
1.4.2 關於數控標准
數控標準是製造業信息化發展的一種趨勢。數控技術誕生後的50年間的信息交換都是基於iso6983標准,即採用g,m代碼描述如何(how)加工,其本質特徵是面向加工過程,顯然,他已越來越不能滿足現代數控技術高速發展的需要。為此,國際上正在研究和制定一種新的cnc系統標准iso14649(step-nc),其目的是提供一種不依賴於具體系統的中性機制,能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型,從而實現整個製造過程,乃至各個工業領域產品信息的標准化。
step-nc的出現可能是數控技術領域的一次革命,對於數控技術的發展乃至整個製造業,將產生深遠的影響。首先,step-nc提出一種嶄新的製造理念,傳統的製造理念中,nc加工程序都集中在單個計算機上。而在新標准下,nc程序可以分散在互聯網上,這正是數控技術開放式、網路化發展的方向。其次,step-nc數控系統還可大大減少加工圖紙(約75%)、加工程序編制時間(約35%)和加工時間(約50%)。
目前,歐美國家非常重視step-nc的研究,歐洲發起了step-nc的ims計劃(1999.1.1~2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個cad/cam/capp/cnc用戶、廠商和學術機構。美國的step tools公司是全球范圍內製造業數據交換軟體的開發者,他已經開發了用作數控機床加工信息交換的超級模型(super model),其目標是用統一的規范描述所有加工過程。目前這種新的數據交換格式已經在配備了siemens、fidia以及歐洲osaca-nc數控系統的原型樣機上進行了驗證。
2 對我國數控技術及其產業發展的基本估計
我國數控技術起步於1958年,近50年的發展歷程大致可分為3個階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發展階段。在此階段,由於國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制,數控技術的發展較為緩慢。第二階段是在國家的「六五」、「七五」期間以及「八五」的前期,即引進技術,消化吸收,初步建立起國產化體系階段。在此階段,由於改革開放和國家的重視,以及研究開發環境和國際環境的改善,我國數控技術的研究、開發以及在產品的國產化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的「八五」的後期和「九五」期間,即實施產業化的研究,進入市場競爭階段。在此階段,我國國產數控裝備的產業化取得了實質性進步。在「九五」末期,國產數控機床的國內市場佔有率達50%,配國產數控系統(普及型)也達到了10%。
縱觀我國數控技術近50年的發展歷程,特別是經過4個5年計劃的攻關,總體來看取得了以下成績。
a.奠定了數控技術發展的基礎,基本掌握了現代數控技術。我國現在已基本掌握了從數控系統、伺服驅動、數控主機、專機及其配套件的基礎技術,其中大部分技術已具備進行商品化開發的基礎,部分技術已商品化、產業化。
b.初步形成了數控產業基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上,建立了諸如華中數控、航天數控等具有批量生產能力的數控系統生產廠。蘭州電機廠、華中數控等一批伺服系統和伺服電機生產廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數控主機生產廠。這些生產廠基本形成了我國的數控產業基地。
c.建立了一支數控研究、開發、管理人才的基本隊伍。
雖然在數控技術的研究開發以及產業化方面取得了長足的進步,但我們也要清醒地認識到,我國高端數控技術的研究開發,尤其是在產業化方面的技術水平現狀與我國的現實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發展速度很快,但橫向比(與國外對比)不僅技術水平有差距,在某些方面發展速度也有差距,即一些高精尖的數控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看,對我國數控技術水平和產業化水平估計大致如下。
a.技術水平上,與國外先進水平大約落後10~15年,在高精尖技術方面則更大。
b.產業化水平上,市場佔有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規模生產;功能部件專業化生產水平及成套能力較低;外觀質量相對差;可靠性不高,商品化程度不足;國產數控系統尚未建立自己的品牌效應,用戶信心不足。
c.可持續發展的能力上,對競爭前數控技術的研究開發、工程化能力較弱;數控技術應用領域拓展力度不強;相關標准規范的研究、制定滯後。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。
a.認識方面。對國產數控產業進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足;對市場的不規范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足;對我國數控技術應用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術的角度關注數控產業化問題的時候多,從系統的、產業鏈的角度綜合考慮數控產業化問題的時候少;沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網路等支撐體系。
c.機制方面。不良機製造成人才流失,又制約了技術及技術路線創新、產品創新,且制約了規劃的有效實施,往往規劃理想,實施困難。
d.技術方面。企業在技術方面自主創新能力不強,核心技術的工程化能力不強。機床標准落後,水平較低,數控系統新標准研究不夠。
3 對我國數控技術和產業化發展的戰略思考
3.1 戰略考慮
我國是製造大國,在世界產業轉移中要盡量接受前端而不是後端的轉移,即要掌握先進製造核心技術,否則在新一輪國際產業結構調整中,我國製造業將進一步「空芯」。我們以資源、環境、市場為代價,交換得到的可能僅僅是世界新經濟格局中的國際「加工中心」和「組裝中心」,而非掌握核心技術的製造中心的地位,這樣將會嚴重影響我國現代製造業的發展進程。
我們應站在國家安全戰略的高度來重視數控技術和產業問題,首先從社會安全看,因為製造業是我國就業人口最多的行業,製造業發展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國就業的壓力,保障社會的穩定;其次從國防安全看,西方發達國家把高精尖數控產品都列為國家的戰略物質,對我國實現禁運和限制,「東芝事件」和「考克斯報告」就是最好的例證。
3.2 發展策略
從我國基本國情的角度出發,以國家的戰略需求和國民經濟的市場需求為導向,以提高我國製造裝備業綜合競爭能力和產業化水平為目標,用系統的方法,選擇能夠主導21世紀初期我國製造裝備業發展升級的關鍵技術以及支持產業化發展的支撐技術、配套技術作為研究開發的內容,實現製造裝備業的跨躍式發展。
強調市場需求為導向,即以數控終端產品為主,以整機(如量大面廣的數控車床、銑床、高速高精高性能數控機床、典型數字化機械、重點行業關鍵設備等)帶動數控產業的發展。重點解決數控系統和相關功能部件(數字化伺服系統與電機、高速電主軸系統和新型裝備的附件等)的可靠性和生產規模問題。沒有規模就不會有高可靠性的產品;沒有規模就不會有價格低廉而富有競爭力的產品;當然,沒有規模中國的數控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發方面,要強調產、學、研以及最終用戶的緊密結合,以「做得出、用得上、賣得掉」為目標,按國家意志實施攻關,以解決國家之急需。
在競爭前數控技術方面,強調創新,強調研究開發具有自主知識產權的技術和產品,為我國數控產業、裝備製造業乃至整個製造業的可持續發展奠定基礎。