Ⅰ 中国什么时候能造高端机床
中国什么时候能造高端机床,中国制造2025年,高端数控机床,是国家重点发展之一,目前,我国数控机床行业的领先上市公司是创世纪,创世纪的数控机床业务规模处于行业前列,现在发行股份收购资产,扩大生产,
Ⅱ 国产数控机床与进口机床的差距究竟有多大
在机床行业,一般把数控机床以轴数为标准,三轴以下的为低档,三至五轴为中高档,五轴以上为高档。对工业来说,生产设备传统与现代区别的标志是传统机床和数控机床,这已成为行业共识。机床单机智能化和自动化即数控机床是机床工业的方向,其高精、高细、高速、柔性、智能,是现代工业的标志。现代装备业正在向极端制造方向发展,一是越来越高大,二是越来越细小,三是越来越复杂,生产工艺高度集成。
中国机床行业经过几代人的拼搏,从1949年只能生产简易皮带机床1600台到2008年机床生产到达61.7万台,成为世界第三大机床生产国,60多年的发展,中国的机床行业发生了翻天覆地的变化,但与国外的高端机床相比,还是有些差距的,只要体现在以下三个方面;
其一,精确度、稳定性、可靠性等差距。比如五轴联动数控机床国外产品连续1500H没有故障,国产大约1000H,相差1/3。
其二,数控系统的差距。数控系统是数控机床的核心,德国西门子、利勃海尔和日本的马扎克、法拉克掌握着数控系统的最高水平,利勃海尔数控系统16个软件包的费用接近母机费用,软件和母机一起卖,不分开出售,软件利润非常高。目前国内机床企业使用的中高档机床的数控系统基本都是国外进口。
其三,其他关键配套件差距。大连机床可以向国际先进水平追平95%,但剩下的5%不是一个企业甚至一个行业能够做到的,包括钢铁原料、标准件、螺钉、螺帽等,需要提升国家工业整体水平。此外,工艺、检测等环节目前也达不到世界先进水平。
Ⅲ 国内外数控机床的发展情况分析论文
当今世界,工业发达国家对机床工业高度重视,竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床,以加速工业和国民经济的发展。长期以来,欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争,已形成一条无形战线,特别是随微电子、计算机技术的进步,数控机床在20世纪80年代以后加速发展,各方用户提出更多需求,早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。中国加入WTO后,正式参与世界市场激烈竞争,今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展,实是紧迫而又艰巨的任务。
数控机床的技术特点及其发展条件
1948年美国空军部门为制造飞机杂零件,提供设备研经费,由G&L公司与MIT合作研究四年,於1952年试制出世界第一台数控铣床,立即生产100台交付军工使用。在成果上显示了它是社会需求、科技水平、人员素质三者的结晶;在技术上则显示出机电一体化机床在控制方面的巨大创新。
数控机床的技术特点
数控机床具有以下三大突出的特点:
利用二进制数学方式输入,加工过程可任意编程,主轴及进给速度可按加工工艺需要变化,且能实现多座标联动,易加工杂曲面。对於加工对象具有“易变、多变、善变”的特点,换批调整方便,可实现杂件多品种中小批柔性生产,适应社会对产品多样化的需求。但价格较昂贵,需要正确分析其使用的经济合理性;
利用硬件和软件相组合,能实现信息反馈、补偿、自动加减速等功能,可进一步提高机床的加工精度、效率、自动化程度;
是以电子控制为主的机电一体化机床,充分发挥了微电子、计算机技术特有的优点,易於实现信息化、智能化、网络化,可较易地组成各种先进制造系统,如FMS、FTL、FA,甚至将来的CIMS,能最大限度地提高工业的生产率、劳动生产率。
数控机床发展的条件
任何事物都有其特点与发展条件,人们掌握后才能加速其发展。数控机床的发展条件主要包括:
它是机、电、液、气、光多学科各种高科技的综合性组合,特别是以电子、计算机等现代先进技术为基石,必须具有巩固的技术基础,互相配套,缺一不可。如不齐备,则数控机床难以顺利发展;
数控机床是由主机、各种元部件(功能部件)和数控系统三大部分组成,还需先进的自动化刀具配合,才能实现加工,各个环节在技术上、质量上必须切实过关,确保工作可靠、稳定,才能保数控机床工作的精度、效率和自动化,否则,难以在生产实际中使用;
它是社会需求、科技水平和人员素质三者的结合,缺一不成。如果人员素质差、科技水平达不到,则难以满足社会需求。人是一切活动的主体,需要各种精通业务的专家、人才和熟练技术工人,互相配合,共同完成。否则,数控机床难以顺利发展。
工业发达国家发展数控机床的主要经验
数控机床出现至今的50年,随科技、特别是微电子、计算机技术的进步而不断发展。美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上,技术最先进、经验最多的国家。因其社会条件不同,各有特点。
美国的特点是,政府重视机床工业,美国国防部等部门不断提出机床的发展方向、科研任务和提供充足的经费,且网罗世界人才,特别讲究“效率”和“创新”,注重基础科研。因而在机床技术上不断创新,如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由於美国首先结合汽车、轴承生产需求,充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线,而且电子、计算机技术在世界上领先,因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实,且一贯重视科研和创新,故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国不仅生产宇航等使用的高性能数控机床,也为中小企业生产廉价实用的数控机床(如Haas、Fadal公司等)。其存在的教训是,偏重於基础科研,忽视应用技术,且在上世纪80代政府一度放松了引导,致使数控机床产量增加缓慢,於1982年被后进的日本超过,并大量进口。从90年代起,纠正过去偏向,数控机床技术上转向实用,产量又逐渐上升。
德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位,在多方面大力扶植。特别讲究“实际”与“实效”,坚持“以人为本”,师徒相传,不断提高人员素质。在发展大量大批生产自动化的基础上,於1956年研制出第一台数控机床后,一直坚持实事求是,讲求科学精神,不断稳步前进。德国特别注重科学试验,理论与实际相结合,基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作,对用户产品、加工工艺、机床布局结构、数控机床的共性和特性问题进行深入的研究,在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用,其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件,在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统和Heidenhain公司之精密光栅,均为世界闻名,竞相采用。
日本政府对机床工业之发展异常重视,通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国,在质量管理及数控机床技术上学习美国,甚至青出於蓝而胜於蓝。日本也和美、德两国相似,充分发展大量大批生产自动化,继而全力发展中小批柔性生产自动化的数控机床。自1958年研制出第一台数控机床后,1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台),至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台,出口27,409台,占59%)。战略上先仿后创,先生产量大而广的中档数控机床,大量出口,占去世界广大市场。在上世纪80年代开始进一步加强科研,向高性能数控机床发展。在策略上,首先通过学习美国全面质量管理(TQC),变为职工自觉群体活动,保产品质量。进而加速发展电子、计算机技术,进入世界前列,为发展机电一体化的数控机床开道。日本在发展数控机床的过程中,狠抓关键,突出发展数控系统。日本FANUC公司战略正确,仿创结合,针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统,在技术上领先,在产量上居世界第一。该公司现有职工3,674人,科研人员超过600人,月产能力7,000套,销售额在世界市场上占50%,在国内约占70%,对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。
中国数控机床现状及发展中的主要问题
数控机床的现状
目前,中国机床工业厂多人众。2000年,金切机床制造厂约358家(20.6万人),成形机床制造厂191家(约6.5万人),共计549家(27.1万人)。其中生产数控金切机床的约150家,生产数控成形机床的约30家,共计约180家,占厂家总数的1/3。2001年金切机床产量19.2万台,内数控金切机床17,521台,约占9%。
总的来说:数控机床产量不断增长,2001年为1991年的3.6倍;进口量增长较快,达29倍,出口量有所增加,但数目较小,为4.8倍;数控机床消费量增加较快,达7.9倍。产量满足不了社会发展的需求。
从金额上看,2001年数控机床进口17,679台,计14.1亿美元,出口2,509台,计0.44亿美元,进口额为出口额之32倍。进口大、出口小。
中国发展数控机床存在的主要问题
中国於1958年研制出第一台数控机床,发展过程大致可分为两大阶段。在1958~1979年间为第一阶段,从1979年至今为第二阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识,在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下,一哄而上又一哄而下,曾三起三落、终因表现欠佳,无法用於生产而停顿。主要存在的问题是盲目性大,缺乏实事求是的科学精神。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术,从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。
在20余年间,数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上处於从仿制走向自行开发阶段,与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括:缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引;严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人;缺少深入系统的科研工作;元部件和数控系统不配套;企业和专业间缺乏合作,基本上孤军作战,虽然厂多人众,但形成不了合力。
中国加速数控机床产业发展之路
中国今后要加速发展数控机床产业,既要深入总结过往的经验教训,切实改善存在的问题,又要认真学习国外的先进经验,沿正确的道路前进。建议切实做好以下几点:
中国厂多人众,极需正确的方针、政策对数控机床的发展进行有力的指引。应学习美、德、日经验,政府高度重视、正确决策、大力扶植。在方针政策上,应讲究科学精神、经济实效,以切实提高生产率、劳动生产率为原则。在方法上,深入用户,精通工艺,低中高档并举,学习日本,首先解决量大而广的中档数控机床,批量生产,占领市场,减少进口,扩大出口。在步骤措施上,必须使国产数控系统先进、可靠,狠抓产品质量与配套件过关,打好技术基础。近期重在打基础,建立信誉,扩大国产数控机床的国内市场份额,远期谋求赶超世界先进水平,大步走向世界市场;
必须狠抓根本,坚持“以人为本”,加速提高人员素质、培养各种专家人才,从根本上改变目前低效、落后的状态。人是一切事业成败的根本,层层都要重视“培才、选才、用才”,建立学习型企业,树立企业文化,加速培育新人,培训在职人员,建立师徒相传制度,举办各种技术讲座、训练班和专题讨论会,甚至聘请外国专家、顾问等,尽力提高数控。300家机械厂技术改进 数控机床需求高
根国家计委投资研究所预测:“十五”期间,我国固定资产总投资额达到22万亿元,年平均增长幅度为37%。按以往固定资产投资与机械市场消费之间的互动关系推断,“十五”期间,我国机械市场所孕育的商机高达320~400亿元。
据预测,至2010年:
汽车市场将达4400~8000万辆规模,其中轿车产量每增加1%,机械市场可增长0.54%;
交通方面,“十五”期间仅西部铁路开发就将投入1000亿元,未来10年西部交通则将投资7000~8000亿元,车轮车床、勾舌铣床、2m大型锯床、螺旋焊管扩径机械等专用设备大有用武之地;
水利工程未来5年将投资5300亿元,环保一期投资1888亿元,二期投资2600亿元,相应机械设备需求巨大;
300家机械厂商将进行技改,求购数控机床数量十分可观;
目前,国内有模具厂1.7万家,年产值约220亿元,预计到2005年产值将达到460亿元,所需的机械偏向于高精度、高效率、高速化铣削设备、虚拟轴机床、复合加工机及慢走丝切割机等。 国产数控机床市场占有率下滑即将有转机。
随着世界科技进步和机床工业的发展,数控机床作为机床工业的主流产品,已成为实现装备制造业现代化的关键设备,是国防军工装备发展的战略物资。数控机床的拥有量及其性能水平的高低,是衡量一个国家综合实力的重要标志。加快发展数控机床产业也是我国装备制造业发展的现实要求。
根据中国机床工具工业协会组织用户调查表明,航天航空、国防军工制造业需要大型、高速、精密、多轴、高效数控机床;汽车、摩托车、家电制造业需求高效、高可靠性、高自动化的数控机床和成套柔性生产线;电站设备、造船、冶金石化设备、轨道交通设备制造业需求高精度、重型为特征的数控机床;IT业、生物工程等高技术产业需求纳米级亚微米级超精密加工数控机床;工程机械、农业机械等传统制造行业的产业升级,特别是民营企业的蓬勃发展,需要大量数控机床进行装备。
目前我国数控机床的数量和品种,尚不能完全满足国内市场需求。据中国机床工具工业协会总干事长吴柏林(右图)近日透露,《国家数控机床产业发展专项规划》草案已经制订完成,目前正由国家发改委修改,修改完成后,将报国务院领导审阅批准,然后正式施行。据了解,《规划》施行以后,困扰我国机床工具业发展的数控机床产业化和自主开发能力偏低的问题将得到一定程度的解决,国产数控机床国内市场占有率连年下滑的局面将被扭转。
国家政策扶持数控机床产业化基地建设
按照《规划》,未来5年机床工具行业将营造20个数控机床产业化基地和为之配套的10个基础功能零部件产业基地,基地企业将享受国家政策和资金上的支持。《规划》中明确指出,数控机床产业化基地企业所开发生产的新产品和高档数控机床产品实行增值税返还政策。当问及在东北老工业基地改造中已经实行了消费型增值税的大连和沈阳的企业是否会因此享受双重税收优惠时,吴柏林给予了肯定的回答。东北地区增值税改革以后,全国其他地区,尤其是中西部地区增值税转型的呼声很高。《规划》实施后,东北以外地区的数控机床产业化基地企业很可能率先实行消费型增值税,从而也得到双重税收优惠。
事实上,国家已经对机床工具行业的部分企业给予了增值税返还政策,只是力度太小,新政策有望加大力度。但是吴柏林认为,应该按照企业生产新产品和高档数控机床产品销售额的比例进行返还,并且返还比例在3%~5%。
吴柏林还谈到了进口关税问题。“做功能部件,需要进口一些零件和散件,目前零件和散件的进口关税还是很高,这就增加了企业的生产成本。但是另一方面,整机进口关税却可以大幅度地往下降,甚至可以免税。”他说,“在若干关税政策方面还有待调整。” 另据了解,《规划》还将对进入产业化基地的企业给予国债项目资金的支持。对企业技术开发中心和技术工程研究中心的初期建设,以及首台、首套新产品,也将给予一定的风险补贴。
调整产业结构 加强功能部件开发制造能力
中档数控机床产业化程度低是《规划》要解决的问题之一。“中档数控机床我们能做,但是我们做出来的东西,从质量、交货期,到售后服务,都缺乏市场竞争力。”吴柏林说,“不要说跟欧美比,就连中国台湾我们现在都比不过。他以中档数控机床中典型的普通立式加工中心作例子:2004年内地约消耗了1万台,但是大陆所有企业加起来共生产2000台左右,而只有八九个生产加工中心工厂的台湾竟向大陆销售了3300台。这说明我们的竞争能力差,产业化水平低。”
在发展专业化生产方面,吴柏林认为,提高产业化水平,从政府导向来说,还是要大力提倡专业化生产。“搞机床,尤其是普及型或经济型机床,大而全、小而全的生产方法是不行的。” 他还特别提到我国机床产业结构中的一个问题,就是主机厂多,关键功能部件专业生产厂少且弱。以数控系统来说,我们的数控系统80%以上是进口的。不仅价格高,进口周期也不能满足主机厂的要求。而且,使用进口的东西组装起来的机床,可靠性和质量也会受到影响。
吴柏林因此认为,提高产业化水平,首先要调整产业结构,加强功能部件的开发和制造能力。其次,企业的技术改造也要加强,而这方面过去企业欠账太多。“制造高精度的机床,用低精度的普通机床去做,难度是很大的。”
提升高档数控机床开发能力
如果说中档数控机床我们还能做,只是产业化水平低的话,那么在高档数控机床方面,开发能力不足的问题就显得尤为突出。《规划》明确了以企业为主体提高开发能力的方针。吴柏林提到有希望进入国家数控机床产业化基地的企业,像大连、沈阳、北京、上海、济南、秦川、齐齐哈尔的几家企业,都具备一定的水平,而且这几年发展势头很好。“如果国家再扶持一下,它们可能很快就能上来。”
但是,提高开发能力并不是一件容易的事情。就拿数控系统来说,现在西方大的公司对我们采取封锁加倾销的市场战略。首先是封锁,封锁不成就倾销。其数控系统在中国市场以十分昂贵的价格出售,获取了高额利润。一但中国企业开发出同样产品,他们就立即大幅降价,甚至降到中国企业的成本价以下。在这种情况下,国家就更要给国内企业以扶持,就像当初美、德、日等扶持本国企业那样。
另一方面,吴柏林提醒企业也要从主观上重视开发的投入。“前几年国内机床企业多数处于亏损状态,无力进行科研和技术开发,现在过上了红红火火的好日子。但是你不能只顾生产那些万元一台的小机床。那样的话,几百万美元、几百万欧元一台的机床你永远都开发不出来。”
专家指出,机床企业如欲进入产业化基地,其技术开发投入不得低于产品销售收入的5%。如果达到了这个指标,将可每年享受国家给予的一定程度的补贴。按照《规划》的目标,到“十一五”末期,国产数控机床以销售额计的国内市场占有率将提高到50%以上,同时,国产全部机床产品的国内市场占有率也将提高到60%以上。
Ⅳ 我国什么时候开始引进车床,磨床,镟床等先进加工设备
1797年英国人H.莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架,能实现机动进给和车削螺纹,这是机床结构的一大变革。
沈阳第一机床厂 1935年建厂,三菱机器株式会社(满洲国)。 1946年,沈阳第四机器制造厂(中华民国)。 1949年,沈阳第一机器厂,出产中国第一台车床——六尺皮带车床。 1953年,更名为沈阳第一机床厂。 1953年—1955年,作为国家156项重点建设工程...
Ⅳ 中国能赶超日本或者德国的机床工业水平吗
人家研发生产和市场环境都比我们好,知识产权保护到位,技术迭代,资本积累的良性循环,关键是没有恶性竞争,这些我们国家到现在都没做到或者意识到,拿什么跟人家比?
关键是中国人口众多,又是后发国家,必须有计划的从低端至中端直至高端步步推进。参加国际竞争,必须有竞争力。要物美价廉。这几十年来,功夫不负苦心人,航天航空高铁超高压真流输电样样都走在世界的前列。让西方人感到担心,其实也是正常反应。有竞争,自然会有压力,落后就会落伍。
如果技术更新换代的够快,你看客户要不要换新?什么机床用很久,所以需求不大。这句话我真的想笑。比如你现在可以同时加工五个面,两年时间就技术升级到同时可加工七个面,精度更高,效率更快,你看客户他换不换新。轴承是一方面,主要还是在控制系统方面也是落后于日、德、美,日本的发那科和三菱的数控还有德国的西门子数控系统是世界领先地位,日本的山崎马扎克1919年成立。这些,我们在五年内可赶上和超越?当然,现在我们国家发展的也很快,希望在未来几年能赶超欧美,繁荣昌盛!
Ⅵ 数控车床的发展史
数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工,并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。 20世纪中期,随着电子技术的发展,自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现,给自动化技术带来了新的概念,用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制,推动了机床自动化的发展。
其采用数字技术进行机械加工,最早是在40年代初,由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司(ParsonsCorporation)实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时,利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理,并考虑到刀具直径对加工路线的影响,使得加工精度达到±0.0381mm(±0.0015in),达到了当时的最高水平。
1952年,麻省理工学院在一台立式铣床上,装上了一套试验性的数控系统,成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。
这台机床是一台试验性机床,到了1954年11月,在派尔逊斯专利的基础上,第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司(Bendix-Cooperation)正式生产出来。
在此以后,从1960年开始,其他一些工业国家,如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。
数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床,因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲线或曲面零件。
然而,由于当时的数控系统采用的是电子管,体积庞大,功耗高,因此除了在军事部门使用外,在其他行业没有得到推广使用。
到了1960年以后,点位控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统比起轮廓控制的数控系统要简单得多。因此,数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展,据统计资料表明,到1966年实际使用的约6000台数控机床中,85%是点位控制的机床。
数控机床的发展中,值得一提的是加工中心。这是一种具有自动换刀装置的数控机床,它能实现工件一次装卡而进行多工序的加工。这种产品最初是在1959年3月,由美国卡耐•;特雷克公司(Keaney&TreckerCorp.)开发出来的。这种机床在刀库中装有丝锥、钻头、铰刀、铣刀等刀具,根据穿孔带的指令自动选择刀具,并通过机械手将刀具装在主轴上,对工件进行加工。它可缩短机床上零件的装卸时间和更换刀具的时间。加工中心现在已经成为数控机床中一种非常重要的品种,不仅有立式、卧式等用于箱体零件加工的镗铣类加工中心,还有用于回转整体零件加工的车削中心、磨削中心等。
1967年,英国首先把几台数控机床连接成具有柔性的加工系统,这就是所谓的柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem——FMS)之后,美、欧、日等也相继进行开发及应用。 1974年以后,随着微电子技术的迅速发展,微处理器直接用于数控机床,使数控的软件功能加强,发展成计算机数字控制机床(简称为CNC机床),进一步推动了数控机床的普及应用和大力发展。
80年代,国际上出现了1~4台加工中心或车削中心为主体,再配上工件自动装卸和监控检验装置的柔性制造单元(FlexibleManufacturingCell——FMC)。这种单元投资少,见效快,既可单独长时间少人看管运行,也可集成到FMS或更高级的集成制造系统中使用。
目前,FMS也从切削加工向板材冷作、焊接、装配等领域扩展,从中小批量加工向大批量加工发展。
所以机床数控技术,被认为是现代机械自动化的基础技术。
那什么是车床呢?据资料所载,所谓车床,是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。
古代的车床是靠手拉或脚踏,通过绳索使工件旋转,并手持刀具而进行切削的。1797年,英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床,并于1800年采用交换齿轮,可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年,另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。
为了提高机械化自动化程度,1845年,美国的菲奇发明转塔车床;1848年,美国又出现回轮车床;1873年,美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床,不久他又制成三轴自动车床;20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。
第一次世界大战后,由于军火、汽车和其他机械工业的需要,各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率,40年代末,带液压仿形装置的车床得到推广,与此同时,多刀车床也得到发展。50年代中,发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床,70年代后得到迅速发展。
车床依用途和功能区分为多种类型。
普通车床的加工对象广,主轴转速和进给量的调整范围大,能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作,生产效率低,适用于单件、小批生产和修配车间。
转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架,能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序,适用于成批生产。
自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工,能自动上下料,重复加工一批同样的工件,适用于大批、大量生产。
多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床相似,但两组刀架分别装在主轴的前后或上下,用于加工盘、环和轴类工件,其生产率比普通车床提高3~5倍。
仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸,自动完成工件的加工循环,适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产,生产率比普通车床高10~15倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型
立式车床的主轴垂直于水平面,工件装夹在水平的回转工作台上,刀架在横粱或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件,一般分为单柱和双柱两大类。
铲齿车床在车削的同时,刀架周期地作径向往复运动,用于铲车铣刀、滚刀等的成形齿面。通常带有铲磨附件,由单独电动机驱动的小砂轮铲磨齿面。
专门车床是用于加工某类工件的特定表面的车床,如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等。联合车床主要用于车削加工,但附加一些特殊部件和附件后,还可进行镗、铣、钻、插、磨等加工,具有“一机多能”的特点,适用于工程车、船舶或移动修理站
看机床的水平主要看金属切削机床,其他机床技术和复杂性不高,就是近几年很流行的电加工机床,也只是方法的改变,没什么复杂性和科技含量。
我国的数控磨床水平不错,每年都有大量出口,因为它简单,基本属于劳动密集型。
金属加工主要是去除材料,得到想得到的金属形状。去除材料,主要靠车和铣,车床发展为数控车床,铣床发展为加工中心。高精度多轴机床,可以让复杂零件在精度和形状上一次到位,例如,飞机上的一个复杂零件,以前由很多种工人:车工、铣工、磨床工、画线工、热处理工用好几个月干,其中还有报废的,最新的复合数控机床几天甚至几个小时就全干好了,而且精度比你设计的还高。零件精度高就意味着寿命长,可靠性好。
由普通发展到数控,一个人顶原来的十个,在精度上,更是没法说,适应性上,零件变了,换个程序就行。把人的因素也降为最低,以前在工厂,谁要时会车涡轮、蜗杆,没个10年8年的不行,要是谁掌握了,那牛得很。现在用数控设备,只要你会编程,把参数输进去就可以了,很简单,刚毕业的技校学生都会,而且批量的产品质量也有保证。
自美国在50年代末搞出世界一台数控车床后,机床制造业就进入了数控时代,中国在六十年代也搞出了第一代数控机床,但后来中国进入了什么年代,大家都知道。等80年代我们再去看世界的数控机床水平,差距就是20年了,其实奋起直追还有希望,但国营工厂不思进取,到了90年代,我们再去看世界水平,已有30年的差距了。中国改革开放前走的是苏联的路子,什么叫苏联的路子,举个例子来讲:比如,生产一根轴,苏联的方式是建一个专用生产线,用多台专用机床,好处是批量很容易上去,但一旦这根轴的参数发生了变化,这条线就报废了,生产人员也就没事做了。在1960-1980年代,国营工厂一个产品生产几十年不变样。到了1980年代后,当时搞商品经济,这些厂不能迅速适应市场,经营就困难了,到了90年代就大量破产,大量职工下岗。现代的生产也有大批量生产,但主要是单件小批量,不管是那种,只要你的设备是数控的,适应起来就快。专业机床的路子已经到头了, ;西方走的路和前苏联不一样,当年的“东芝”事件,就是日本东芝卖给苏联了几台五轴联动的数控铣床,让苏联在潜艇的推进螺旋桨上的制造,上了一个档次,让美国的声纳听不到潜艇声音了,所以美国要惩处东芝公司。由此也可见,前苏联的机床制造业也落后了,他们落后,我们就更不用说了。虽然,美国搞出了世界第一台数控机床,但数控机床的发展,还是要数德国。德国本来在机械方面就是世界第一,数控机床无非就是搞机电一体化,机械方面德国已没问题,剩下的就是电子系统方面,德国的电子系统工业本来就强大,所以在上世纪六、七十年代,德国就执机床界的牛耳了。
但日本人的强项就是仿造,从上世纪70年代起,日本大量从德国引进技术,消化后大量仿造,经过努力,日本在90年代起,就超越了德国,成为世界第一大数控机床生产国,直到现在还是。他们在机床制造水平上,有一些也走在了世界前面,如在机床复合(一机多种功能)化方面,是世界第一。数控机床的核心就在数控系统方面,日本目前在系统方面也排世界第一,主要是它的发拿科公司。第一代的系统用步进电机,我们现在也能造,第二代用交流伺服电机。现在的数控系统的核心就是交流伺服电机和系统内的逻辑控制软件,交流伺服电机我们国家目前还没有谁能制造,这是一个光学、机械、电子的综合体。逻辑控制软件就是控制机床的各轴运动,而这些轴是用伺服电机驱动的,一般的系统能同时控制3轴,高级系统能控制五轴,能控5轴的,五轴以上也没问题。我们国家也由有5轴系统,但“做秀”的成份多,还没实用化。我们的工厂用的五轴和五轴以上机床,100%进口。
机床是一个国家制造业水平高低的象征,其核心就是数控系统。我们目前不要说系统,就是国内造的质量稍微好一点的数控机床,所用的高精度滚珠丝杠,轴承都是进口的,主要是买日本的,我们自产的滚珠丝杠、轴承在精度、寿命方面都有问题。目前国内的各大机床厂,数控系统100%外购,各厂家一般都买日本发那科、三菱的系统,占80%以上,也有德国西门子的系统,但比较少。德国西门子系统为什么用的少呢?早期,德国系统不太能适合我们的电网,我们的电网稳定性不够,西门子系统的电子伺服模块容易烧坏。日本就不同了,他们的系统就烧不坏。近来西门子系统改进了不少,价格方面还是略高。德国人很不重视中国,所以他们的系统汉语化最近才有,不像日本,老早就有汉语化版的。
就国产高级数控机床而言,其利润的主体是被外国人拿走了,中国只是挣了一个辛苦钱。
美国为什么没有能成为数控机床制造大国呢?这个和他们当时制定产业政策的人有关,再加上当时美国的劳动力贵,买比制造划算。机床属于投资大,见效慢,回报率底的产业,而且需要技术积累。不太附和美国情况。但后来美国发现,机床属于战略物资,没有它,飞机、大炮、坦克、军舰的制造都有问题,所以他们重新制定政策,扶植了一些机床厂,规定了一些单位只能买国产设备,就是贵也得买,这就为美国保留了一些数控机床行业。美国机床在世界上没有什么竞争力。
欧洲的机床,除德国外,瑞士的也很好,要说超高精密机床,瑞士的相当好,但价格也是天价。一般用户用不起。意大利、英国、法国属于二流,中国很少买他们的机床。西班牙为了让中国进口他们的机床,不惜贷款给中国,但买的人也很少??借钱总是要还的。
韩国、台湾的数控机床制造能力比大陆地区略强,不过水平差不多。他们也是在上世纪90年代引进日本技术发展的。韩国应该好一点,它有自己制造的、已经商业化了的数控系统,但进口到中国的机床,应我们的要求,也换成了日本系统。我们对他们的系统信不过。韩国数控机床主要有两家:大宇和现代。大宇目前在我国设有合资企业。台湾机床和我们大体一样,自己造机械部分,系统采购日本的。但他们的机床质量差,寿命短,目前在大陆影响很坏。其实他们比我们国产的要好一点。但我们自己的差,我们还能容忍,台湾的机床是用美金买来的,用的不好,那火就大了。台湾最主要的几家机床厂已打算把工厂迁往大陆,大部分都在上海。这些厂目前在国内的竞争中,也打着“国产”的旗号。
近来随着中国的经济发展,也引起了世界一些主要机床厂商的注意,2000年,日本最大的机床制造商“马扎克”在中国银川设立了一家数控机床合资厂,据说制造水平相当高,号称“智能化、网络化”工厂,和世界同步。今年日本另外一家大机床厂大隈公司在北京设立了一家能年产1000台数控机床的控股公司,德国的一家很有名的企业也在上海设立了工厂。
目前,国家制定了一些政策,鼓励国民使用国产数控机床,各厂家也在努力追赶。国内买机床最多的是军工企业,一个购买计划里,80%是进口,国产机床满足不了需要。今后五年内,这个趋势不会改变。不过就目前国内的需要来讲,我国的数控机床目前能满足中低档产品的订货。
美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上,技术最先进、经验最多的国家。因其社会条件不同,各有特点。
1.美国的数控发展史
美国政府重视机床工业,美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费,且网罗世界人才,特别讲究“效率”和“创新”,注重基础科研。因而在机床技术上不断创新,如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由於美国首先结合汽车、轴承生产需求,充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线,而且电子、计算机技术在世界上领先,因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实,且一贯重视科研和创新,故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床,其存在的教训是,偏重於基础科研,忽视应用技术,且在上世纪80代政府一度放松了引导,致使数控机床产量增加缓慢,于1982年被后进的日本超过,并大量进口。从90年代起,纠正过去偏向,数控机床技术上转向实用,产量又逐渐上升。
2.德国的数控发展史
德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位,在多方面大力扶植。,於1956年研制出第一台数控机床后,德国特别注重科学试验,理论与实际相结合,基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作,对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究,在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用,其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件,在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统,均为世界闻名,竞相采用。
3.日本的数控发展史
日本政府对机床工业之发展异常重视,通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国,在质量管理及数控机床技术上学习美国,甚至青出于蓝而胜于蓝。自1958年研制出第一台数控机床后,1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台),至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台,出口27,409台,占59%)。战略上先仿后创,先生产量大而广的中档数控机床,大量出口,占去世界广大市场。在上世纪80年代开始进一步加强科研,向高性能数控机床发展。日本FANUC公司战略正确,仿创结合,针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统,在技术上领先,在产量上居世界第一。该公司现有职工3,674人,科研人员超过600人,月产能力7,000套,销售额在世界市场上占50%,在国内约占70%,对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用
Ⅶ 国内外数机床的发展概况和数控技术的发展趋势,我国发展数控机床的必要性
回首过去的“十一五”规划的五年,机床工具行业之所以能够实现平稳较快发展,得益于全行业在新形势下把握住了“抓创新、调结构、促改革”这一工作主线,使行业面貌有了明显改观。年前召开的党的十七届五中全会通过了《关于制定国民经济发展第十二个五年规划的建议》,国务院也已正式审议通过了《关于加快培育发展新兴战略产业》的决议。在有关文件的精神指导下,数控机床专项已制定了“十二五”的实施计划,行业的“十二五”规划也在草拟中。有关文件已明确指出,“十二五”期间将以科学发展观为主题,以转变经济发展方式为主线,以调整结构为切入点,工业行业最主要的是抓好产业结构调整和升级,以保持行业的长期、健康、快速发展。
虽然“十一五”期间,机床工具行业在广大企业员工共同努力和各方面的大力扶持下,取得了较大发展和进步,2009年我国的机床产值和销售收入名列世界第一位,国产机床的国内市场占有率已超过70%,但应该看到,就机床工具行业而言,我们也只能算是个“发展中的大国”,在我国的机床工具产品结构中,中低档产品仍占有较大的比重;国家重点发展领域所需的一些中高档产品仍然需要依赖进口;我们的机床工具产品出口,依然在靠大量低值、廉价的一般产品来支撑,而且始终存在着较大的进出口贸易逆差。尽管经过多年的努力,我国的机床工具企业中,已经出现了一批具有国际影响力的大企业集团,一些具有国际先进水平和国际竞争力的机床产品也已经开始出口,但从全行业的总体来看,自主创新能力薄弱、基础制造水平落后、同质化低水平重复建设严重、自主创新产品推广应用困难等问题依然存在,而且产品质量和服务水平更有待提高,因此贯彻科学发展观,转变经济增长方式,大力调整产业结构和产品结构,力争“十二五”期间能够取得大的突破,将是我国机床工具行业共同努力的方向和目标。
国家加快培育发展的七大新兴战略产业和已经列入数控机床专项的船舶、航空航天、发电设备、汽车等重点领域所需的高端装备,将是行业在“十二五”期间产品结构调整升级的主攻方向和重点,这些专项的实施不只是满足重点领域需要和打破国外封锁,而且将极大地提升我国机床工具行业的科学技术水平和国际竞争力,为我国机床工具行业“由大变强”迈出更加坚定的步伐。
数控机床专项的所列项目,并非行业的所有企业都有机会具体承担,但根据市场需求,拓宽服务领域,坚持自主创新,注重“产、学、研、用”相结合,去寻找企业自身的市场切入点,确是每个企业都可以做到的。我们要转变观念,不等不靠,励精图治,开拓进取,只要找准方向,把产品做专做精,同样会有广阔的前景,对于符合发展方向且具有专业化特点的中小企业,有关方面也会给予扶持,从而使企业走上良性发展的道路。
2011年是我国“十二五”规划的开局之年,我国正处于工业转型升级的关键时期,目前国际机床市场也有一定好转。在这种形势下,战略性新兴产业的培养发展和数控机床专项“十二五”计划的实施,为我国机床工具行业发展提供了新的机遇,也提出了更大挑战,只要我们充分利用国内外有利条件,牢牢把握科学发展观这个主题,抓住转变经济发展方式这条主线,做好行业和企业的发展规划,加快产业结构和产品结构调整,坚持自主创新,坚持对外开放,大力促进改革,机床工具行业一定会再迈上一个新的台阶,在新的一年,行业面貌也会有一个新的变化。
Ⅷ 我国数控机床的发展前景如何怎样缩小和国外机床的差距
历经多年的低端发展之后,如今我国数控机床行业亟需提升行业产品竞争力,走高端化发展路线。创新是行业发展的基本推动力,想要实现数控机床行业技术水平的提高,就要注重创新能力平台建设。在“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项中,就有“创新能力平台建设”这一项目,包括行业技术与装备创新能力平台建设、复杂五轴机床平台等课题的研究。且随着数控机床行业各项研究的推进,使我国高端数控机床技术得到显著提高,五轴联动加工中心,五轴联动雕刻机等等,都有很大进步。这带动了国产数控机床及数控系统和相关功能部件的市场发展,为国内机床市场扩张提供了良好条件。
第八届中国数控机床展览会将向各界展示当前中国数控机床水平。可以预见,在技术水平显著提升,国家政策大力支持下,我国数控机床行业市场将走向健康发展之路,行业企业也必然发展的越来越好。