數(shù)控機床的發(fā)展
(作者未知) 2009/7/2
1, 國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
世界制造業(yè)在20世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù),曾一度幾乎快成為夕陽工業(yè),所以美國人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90年代的全世界數(shù)控機床制造業(yè)都經(jīng)過重大改組。如美國、德國等幾大制造商都經(jīng)過較大變動,從90年代初開始已出現(xiàn)明顯的回升,在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國機床行業(yè)從2000年至今已接受3個月以后的訂貨合同,生產(chǎn)任務(wù)飽滿。
20世紀(jì)人類社會最偉大的科技成果是計算機的發(fā)明與應(yīng)用,計算機及控制技術(shù)在機械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進步。自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了50個年頭。數(shù)控設(shè)備包括:車、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機,形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族,每年全世界的產(chǎn)量有10~20萬臺,產(chǎn)值上百億美元。
世界制造業(yè)在20世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù),曾一度幾乎快成為夕陽工業(yè),所以美國人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90年代的全世界數(shù)控機床制造業(yè)都經(jīng)過重大改組。如美國、德國等幾大制造商都經(jīng)過較大變動,從90年代初開始已出現(xiàn)明顯的回升,在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國機床行業(yè)從2000年至今已接受3個月以后的訂貨合同,生產(chǎn)任務(wù)飽滿。
我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展的階段,許多機床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說,技術(shù)水平不高,質(zhì)量不佳,所以在90年代初期面臨國家經(jīng)濟由計劃性經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)移調(diào)整,經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時期,那時生產(chǎn)能力降到50%,庫存超過4個月。從1995年“九五”以后國家從擴大內(nèi)需啟動機床市場,加強限制進口數(shù)控設(shè)備的審批,投資重點支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān),對數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進作用,尤其是在1999年以后,國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金,使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。從2000年8月份的上海數(shù)控機床展覽會和2001年4月北京國際機床展覽會上,也可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮景象。但也反映了下列問題:
(1) 低技術(shù)水平的產(chǎn)品競爭激烈,互相靠壓價促銷;
(2) 高技術(shù)水平、全功能產(chǎn)品主要靠進口;
(3) 配套的高質(zhì)量功能部件、數(shù)控系統(tǒng)附件主要靠進口;
(4) 應(yīng)用技術(shù)水平較低,聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒有完全推廣使用;
(5) 自行開發(fā)能力較差,相對有較高技術(shù)水平的產(chǎn)品主要靠引進圖紙、合資生產(chǎn)或進口件組裝。
當(dāng)今世界工業(yè)國家數(shù)控機床的擁有量反映了這個國家的經(jīng)濟能力和國防實力。目前我國是全世界機床擁有量最多的國家(近300萬臺),但我們的機床數(shù)控化率僅達到1.9%左右,這與西方工業(yè)國家一般能達到20%的差距太大。日本不到80萬臺的機床卻有近10倍于我國的制造能力。數(shù)控化率低,已有數(shù)控機床利用率、開動率低,這是發(fā)展我國21世紀(jì)制造業(yè)必須首先解決的最主要問題。每年我們國產(chǎn)全功能數(shù)控機床3000~4000臺,日本1年產(chǎn)5萬多臺數(shù)控機床,每年我們花十幾億美元進口7000~9000臺數(shù)控機床,即使這樣我國制造業(yè)也很難把行業(yè)中數(shù)控化率大幅度提上去。因此,國家計委、經(jīng)貿(mào)委從“八五”、“九五”就提出數(shù)控化改造的方針,在“九五”期間,我協(xié)會也曾做過調(diào)研。當(dāng)時提出數(shù)控化改造的設(shè)備可達8~10萬臺,需投入80~100億資金,但得到的經(jīng)濟效益將是投入的5~10倍以上。因此,這兩年來承擔(dān)數(shù)控化改造的企業(yè)公司大量涌現(xiàn),甚至還有美國公司加入!笆濉眲倓傞_始,國防科工委就明確提出了在軍工企業(yè)中投入6.8億元,用于對1.2~1.8萬臺機床的數(shù)控化改造。
數(shù)控技術(shù)經(jīng)過50年的2個階段和6代的發(fā)展:
第1階段:硬件數(shù)控(NC)
第1代:1952年的電子管
第2代:1959年晶體管分離元件
第3代:1965年的小規(guī)模集成電路
第2階段:軟件數(shù)控(CNC)
第4代:1970年的小型計算機
第5代:1974年的微處理器
第6代:1990年基于個人PC機(PC-BASEO)
第6代的系統(tǒng)優(yōu)點主要有:
(1) 元器件集成度高,可靠性好,性能高,可靠性已可達到5萬小時以上;
(2) 基于PC平臺,技術(shù)進步快,升級換代容易;
(3) 提供了開放式基礎(chǔ),可供利用的軟、硬件資源豐富,使數(shù)控功能擴展到很寬的領(lǐng)域(如CAD、CAM、CAPP,連接網(wǎng)卡、聲卡、打印機、攝影機等);
(4) 對數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠來說,提供了優(yōu)良的開發(fā)環(huán)境,簡化了硬件。
目前,國際上最大的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠是日本F(未完,下一頁)
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