國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀分析
資源天下 2017/1/5 17:34:59
(接上頁)動(dòng)了大量高技術(shù)的興起 徽細(xì)加工技術(shù)和裝各不僅支持了電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而且對微機(jī)械的誕生和發(fā)展也起到了決定性的作用。
2.2 數(shù)控機(jī)床發(fā)展情況
數(shù)控機(jī)床是集計(jì)算機(jī)、微電子、信息、傳感、測試、機(jī)械制造技術(shù)為一體的高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品,包括數(shù)控金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床、鑄造機(jī)械、木工機(jī)床等彀其相關(guān)配套件。目前,數(shù)控機(jī)床主要指的是那些由主機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)和相關(guān)配套件組成的金屬切削機(jī)床和鍛壓機(jī)床。
2.3 世界數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢
據(jù)國際咨詢機(jī)構(gòu)預(yù)測,今后世界上數(shù)控機(jī)床將以較高的速度發(fā)展,在金切機(jī)床中幾乎所有品種均可實(shí)現(xiàn)數(shù)控化;數(shù)控系統(tǒng)向高度集成(采用64位CPU)、高分辨率(0.1um)、小型化方向發(fā)展。機(jī)械加工向工序復(fù)合化、智能化方向發(fā)展。未來工廠將廣泛應(yīng)用數(shù)控機(jī)床、柔性加工單元和柔性加工生產(chǎn)線,最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。工廠可以靈活地根據(jù)用戶需要,在短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)、制造出全新的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)更高精度、效率和效益。
1、高精度化。國外效控系統(tǒng)的設(shè)定單位由1um發(fā)展到0.1um和0.01um。1992年7月,日本FANUC公司在慶祝該公司成立二十周年的新成果展示會(huì)上,展示了實(shí)現(xiàn)納米加工的整套技術(shù),實(shí)現(xiàn)了0.001um/脈沖的控制系統(tǒng),能牘利執(zhí)行每個(gè)脈沖當(dāng)量為0.001um的伺服單元,伺服電機(jī)、氣浮絲杠、氣浮主軸等部件,能檢測納米級精度的高精度檢測反饋系統(tǒng)。據(jù)資料介紹,這是世界上第一個(gè)真正實(shí)現(xiàn)納米加工的成套技術(shù)。
2、高速化?焖傩谐桃褟24m/min提高到240m/min(當(dāng)設(shè)計(jì)單位為1um時(shí)),加工中心的切削進(jìn)給速度可達(dá)10m/min以上。數(shù)控系統(tǒng)已從16位微機(jī)發(fā)展到32位、64位機(jī),或用40多個(gè)CPU 的結(jié)構(gòu)。FANUC公司開發(fā)的15B數(shù)控系統(tǒng)就采用了64位微機(jī)的RISC技術(shù)(壓縮、優(yōu)化程序、消除跟蹤誤差)。
3、高可靠性。FANUC公司的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的平均無故障工作時(shí) (MTBF)是0.01次/月•臺(tái),即實(shí)現(xiàn)了100個(gè)月里出現(xiàn)一次故障的高可靠性t從而使機(jī)器人也實(shí)現(xiàn)了0.013次/月•臺(tái)的高可靠性(另一種說法是國外數(shù)控系統(tǒng)的MTBF在1萬小時(shí)以上)。
4、系統(tǒng)化。在新廠籌建和老廠擴(kuò)建過程中,人們已注意到了耍在系統(tǒng)工程觀念指導(dǎo)下來添置數(shù)控機(jī)床、柔性加工單位及柔性制造系統(tǒng)、機(jī)器人等機(jī)電一體化產(chǎn)品。德國的維勒爾公司已經(jīng)給世界各國提供了上百條柔性制造系統(tǒng)。FANUC公司還在筑波科學(xué)城中按計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(O1MS)的五層結(jié)構(gòu)建成CIMS模式的工廠。富士通公司建立了紹津CIMS工廠,富士電機(jī)也建立了吹上C1MS工廠}德國的西門子公司建立了CIMS數(shù)控系統(tǒng)制造廠。
5、微型化。FANUC公司由于采用了64位傲處理囂、RISC技術(shù)、SMT技術(shù)(表面涂裝技術(shù)),用液晶顯示器代替CRT及三維立體安裝等新技術(shù).已將16、18等新數(shù)控系統(tǒng)鰭小到原有數(shù)控系統(tǒng)的1/3。同時(shí),已開始與其它公司,政府部門合作,開展了徽型機(jī)器人的研制工作。用于醫(yī)學(xué)頓域的傲型機(jī)器人要能進(jìn)入人體,執(zhí)行打通血管阻塞的任務(wù),還要在任務(wù)完成后自動(dòng)退出人體。
6、智能化。視覺、觸覺、模糊邏輯控制等智能化工作仍在積極進(jìn)行。如FANUC公司展示的7軸雙腕智能化機(jī)器人。日本在無人化工廠的研制上長期保持l~2個(gè)示范工廠的狀態(tài)現(xiàn)已打破,目前已有7個(gè)無人化工廠。FANUC公司在無人化工廠的研制上每年投入1億美元的研制費(fèi)。
7、由傳統(tǒng)的萬能機(jī)床向機(jī)床功能專用化和產(chǎn)品多樣化發(fā)展。由于機(jī)床的萬能性和多功能性,造成機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造周期長、成本也相應(yīng)提高。用戶往往只需要都分功能,但付出的卻是多功能的代價(jià),功能浪費(fèi)了,根不經(jīng)濟(jì),F(xiàn)在機(jī)l床制造業(yè)從品種少、批量大的生產(chǎn)轉(zhuǎn)換為多品種、專業(yè)化和小批量生產(chǎn)。對每一種具體的機(jī)床產(chǎn)品來說,它的功能應(yīng)該是有限的,適合用戶特定需要的,盡量步帶不必要的功能。
8、以模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多樣化,功能專用化,已成為當(dāng)前機(jī)床發(fā)展的主流。這類機(jī)床是較為專用化的機(jī)床。這類機(jī)床在機(jī)床鎊售額中所占的比重,過去5~10年為3%,現(xiàn)在已達(dá)到10%,再過5~lO年,將達(dá)到50%以上。生產(chǎn)企業(yè)要為每個(gè)不同的用戶專門設(shè)計(jì)機(jī)床,而規(guī)格和功能完全相同的機(jī)床將缸來愈少。甚至于以后有可能不再出現(xiàn)。
9、發(fā)展經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床和加工中心也成為當(dāng)前數(shù)控機(jī)床發(fā)展的一種趨勢。經(jīng)濟(jì)型(國外多稱為廉價(jià)型)數(shù)控機(jī)床,加工中心,是美國、日本等國的機(jī)床業(yè)作為一個(gè)參與市場競爭的新策略而再現(xiàn)的。
10、“電子—— 機(jī)械”商品化。一般認(rèn)為機(jī)電一律化商品,機(jī)械部分成本較高,F(xiàn)在國際市場上機(jī)電一體化商品中的“電子”部分的比啻I不斷增加。FAN(未完,下一頁)
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