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切削刀具供应商谈数控车床发展趋势
日期：2024-11-25 13:26
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摘要：根据2013年10月，完成的《数控机床产业发展专项规划》。国内数控机床大致发展趋势表现在以下几方面：
1．智能、高速、高精度化 新一代数控机床为提高生产效率(efficiency)，向超高速方向发展，采用**功能部(如电主轴、直线马达、LM直线滚动系统等)主轴转速达15,000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大，计算机系统及其应 用软件的复杂化，带来了机床系统及其硬件结构的简化，数控机床的智能化程度日趋提高。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005 mm(ISO 标准、统计法)，就是一台高精度机床，在...
根据2013年10月，完成的《数控机床产业发展专项规划》。国内数控机床大致发展趋势表现在以下几方面：
1．智能、高速、高精度化 新一代数控机床为提高生产效率(efficiency)，向超高速方向发展，采用**功能部(如电主轴、直线马达、LM直线滚动系统等)主轴转速达15,000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大，计算机系统及其应 用软件的复杂化，带来了机床系统及其硬件结构的简化，数控机床的智能化程度日趋提高。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005 mm(ISO 标准、统计法)，就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO 标准、统计法)以下，就是超高精度机床。高精度的机床，要有*好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造(CAM)系统的发展，精密度已达到微米级。
2．设计、制造绿色化 绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的**设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本
前提下，系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响，从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响*小，资源利用率*高。数控机床在设计时要考虑：绿色材料设计；可拆卸性设计；节能性设计；可回收性设计；模块化设计；绿色包装设计等。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，通过绿色生产过程生产出绿色产品。数控机床在制造时要考虑：节约资源的工艺设计；节约能源的工艺设计；环保型工艺设计等。随着世界经济的迅速发展，尤其是国内改革开放以来工业化程度的加快，所带来的环境污染问题越来越严重，环境保护的呼声越来越高，环保问题已经成为各国经济可持续发展的制约因素之一。数控机床作为装备制造业的重要，能否顺应环保趋势，加大绿色设计与制造的研制，将是影响经济发展的重要要素之一。
3．复合化与系统化 工件一次装夹，能进行多种工序复合加工，可大大地提高生产效率和加工精度，是机床一贯追求的。由于产品开发周期愈来愈短，对制造速度的要求也相应提高，机床也朝高效能发展。机床已逐渐发展成为系统化产品，用一台电脑控制一条生产线的作业。产品对外观曲线要求的提高，机床五轴加工、六轴加工已日益普及（指遍布、遍及於一般)，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。
4．数控系统控制性能向智能化方向发展 随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能，而且人机界面极为友好，并具有故障诊断**系统，使自诊断和故障监控功能更趋完善。为日本Mazak公司*新推出的E—zizith型卧式加工中心，将信息技术与制造技术融为一体。在制造过程中，加工、检测一体化是实现快速制造、 快速检测和快速响应的有效途径，已形成将测量融合在一个系统中，实现信息共享．促进测量、建模、加工、操作一体化的4M智能系统。
5．数控系统向网络化方向发展 数控系统的网络化，主要指数控系统与外部的其他控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控系统一般首先面向生产现场和企业内部的局域网，然后再经由因特网通向企业外部．这就是所谓的Intranet技术。随着网络技术的成熟和发展，*近业界又提出了数字制造的概念。数字制造，又称“E一制造”，是机械制造企业现代化的标志之一，也是国际**机床制造商当今标准配置的供货方式。随着信息化技术的大量采用，越来越多的国内用户在进口数控机床时要求具有远程通讯服务等功能。为模具车间利用kmeIn技术进行的网络化控制数控加工．数控系统的网络化进一步促进了柔性自动化制造技术的发展，现代柔性制造系统从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMCC、FMS、RRL、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(分布式网络集成制造系统)的方向发展。柔性自动化技术以易于联网和集成为目标，同时注重加强单元技术的开拓、完善，能方便地与CAD、CAMCAPF、MiX3联结，向信息集成方向发展，网络系统向开放、集成和智能化方向发展。
6．数控系统向高可靠性方向发展 随着数控机床网络化应用的日趋广泛，数控系统的高可靠性已经成为数控系统制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在16h内连续正常工作，无故障率在99％以上，则数控机床的平均无故障运行时间就必须大于3000h。如主机与数控系统的失效率之比为10：l(数控的可靠比主机高一个数量级)，数控系统(system)的MTBF就要大于3h，而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于105h。对整条生产线而言，可靠性要求还要更高。
7．数控系统向复合化方向发展 在零件加工过程中，有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升速、降速上，为了尽可能降低这些无用时间，人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上，因此具有复合功能的机床成为近年来发展很快的机种。柔性制造范畴的机床复合加工概念是指将工件一次装夹后，机床便能按照数控加工程序自动进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序加工，以完成一个复杂形状零件的主要乃至全部加工工序。
8．数控系统向多轴联动化方向发展 加工自由曲面时，三轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参予切削，进而对工件的加工质量造成破坏性影响，而五轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单，并且能使球头铣刀在铣削三维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而显著改善加工表面的粗糙度，大幅度提高加工效率。因此多轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点。
1．智能、高速、高精度化 新一代数控机床为提高生产效率(efficiency)，向超高速方向发展，采用**功能部(如电主轴、直线马达、LM直线滚动系统等)主轴转速达15,000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大，计算机系统及其应 用软件的复杂化，带来了机床系统及其硬件结构的简化，数控机床的智能化程度日趋提高。一台机床的重复定位精度如果能达到0.005 mm(ISO 标准、统计法)，就是一台高精度机床，在0.005mm(ISO 标准、统计法)以下，就是超高精度机床。高精度的机床，要有*好的轴承、丝杠。随着电脑辅助制造(CAM)系统的发展，精密度已达到微米级。
2．设计、制造绿色化 绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的**设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本
前提下，系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响，从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响*小，资源利用率*高。数控机床在设计时要考虑：绿色材料设计；可拆卸性设计；节能性设计；可回收性设计；模块化设计；绿色包装设计等。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式，通过绿色生产过程生产出绿色产品。数控机床在制造时要考虑：节约资源的工艺设计；节约能源的工艺设计；环保型工艺设计等。随着世界经济的迅速发展，尤其是国内改革开放以来工业化程度的加快，所带来的环境污染问题越来越严重，环境保护的呼声越来越高，环保问题已经成为各国经济可持续发展的制约因素之一。数控机床作为装备制造业的重要，能否顺应环保趋势，加大绿色设计与制造的研制，将是影响经济发展的重要要素之一。
3．复合化与系统化 工件一次装夹，能进行多种工序复合加工，可大大地提高生产效率和加工精度，是机床一贯追求的。由于产品开发周期愈来愈短，对制造速度的要求也相应提高，机床也朝高效能发展。机床已逐渐发展成为系统化产品，用一台电脑控制一条生产线的作业。产品对外观曲线要求的提高，机床五轴加工、六轴加工已日益普及（指遍布、遍及於一般)，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。
4．数控系统控制性能向智能化方向发展 随着人工智能在计算机领域的渗透和发展，数控系统引入了自适应控制、模糊系统和神经网络的控制机理，不但具有自动编程、前馈控制、模糊控制、学习控制、自适应控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等功能，而且人机界面极为友好，并具有故障诊断**系统，使自诊断和故障监控功能更趋完善。为日本Mazak公司*新推出的E—zizith型卧式加工中心，将信息技术与制造技术融为一体。在制造过程中，加工、检测一体化是实现快速制造、 快速检测和快速响应的有效途径，已形成将测量融合在一个系统中，实现信息共享．促进测量、建模、加工、操作一体化的4M智能系统。
5．数控系统向网络化方向发展 数控系统的网络化，主要指数控系统与外部的其他控制系统或上位计算机进行网络连接和网络控制。数控系统一般首先面向生产现场和企业内部的局域网，然后再经由因特网通向企业外部．这就是所谓的Intranet技术。随着网络技术的成熟和发展，*近业界又提出了数字制造的概念。数字制造，又称“E一制造”，是机械制造企业现代化的标志之一，也是国际**机床制造商当今标准配置的供货方式。随着信息化技术的大量采用，越来越多的国内用户在进口数控机床时要求具有远程通讯服务等功能。为模具车间利用kmeIn技术进行的网络化控制数控加工．数控系统的网络化进一步促进了柔性自动化制造技术的发展，现代柔性制造系统从点(数控单机、加工中心和数控复合加工机床)、线(FMCC、FMS、RRL、FML)向面(工段车间独立制造岛、FA)、体(分布式网络集成制造系统)的方向发展。柔性自动化技术以易于联网和集成为目标，同时注重加强单元技术的开拓、完善，能方便地与CAD、CAMCAPF、MiX3联结，向信息集成方向发展，网络系统向开放、集成和智能化方向发展。
6．数控系统向高可靠性方向发展 随着数控机床网络化应用的日趋广泛，数控系统的高可靠性已经成为数控系统制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在16h内连续正常工作，无故障率在99％以上，则数控机床的平均无故障运行时间就必须大于3000h。如主机与数控系统的失效率之比为10：l(数控的可靠比主机高一个数量级)，数控系统(system)的MTBF就要大于3h，而其中的数控装置、主轴及驱动等的MTBF就必须大于105h。对整条生产线而言，可靠性要求还要更高。
7．数控系统向复合化方向发展 在零件加工过程中，有大量的无用时间消耗在工件搬运、上下料、安装调整、换刀和主轴的升速、降速上，为了尽可能降低这些无用时间，人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上，因此具有复合功能的机床成为近年来发展很快的机种。柔性制造范畴的机床复合加工概念是指将工件一次装夹后，机床便能按照数控加工程序自动进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序加工，以完成一个复杂形状零件的主要乃至全部加工工序。
8．数控系统向多轴联动化方向发展 加工自由曲面时，三轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参予切削，进而对工件的加工质量造成破坏性影响，而五轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单，并且能使球头铣刀在铣削三维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而显著改善加工表面的粗糙度，大幅度提高加工效率。因此多轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点。
三. 结语
目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、复合化、智能(intelligence)化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。中国作为一个制造大国，主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势，而在产品的技术革新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控产业不能安于现状，应该抓住机会不断发展，努力发展自己的**技术，加大技术革新与人才培训力度，提高企业综合服务能力，努力缩短与发达国家之间的差距。力争早日实现数控机床产品从低端到优异、从初级产品加工到高精尖产品制 造的转变，实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。
尊敬的客户:
本公司自主产品有刀测仪、外观检查仪、镭射外径跳动测量仪、一键式测量仪等刀具相关量具量仪。代理瑞士Schaublin、德国schunk刀柄及筒夹等磨刀机配件。
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