第212章 数控-《绝处逢生》
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1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的展。
6o年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称dnc),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称netc),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。
1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称mnc),这是第五代数控系统。
2o世纪8o年代初,随着计算机软、硬件技术的展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。
2o世纪9o年代后期,出现了pnetnetetc软件系统,此种方式系统维护方便,易于实现网络化制造。
数控技术也叫计算机数控技术(netumerinetc),它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可以通过计算机软件来完成。数控技术是制造业信息化的重要组成部分。
展途径
数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,世界上各工业达国家均采取重大措施来展自己的数控技术及其产业。
在我国,数控技术与装备的展亦得到了高度重视,取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域,以pc平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。但是,我国在数控技术研究和产业展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开部门和生产厂家所面临的重要任务。
为完成此任务,先必须确立符合中国国情的展道路。为此,本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的展途径。
3展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代展的大趋势。从世界上数控技术及其装备展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面:
效率、质量是先进制造技术的主体。高、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(cIRp)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。
在轿车工业领域,年产3o万辆的生产节拍是4o秒\/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高、高精和高柔性的要求。
从emo2oo1展会情况来看,高加工中心进给度可达8om\/min,甚至更高,空运行度可达1oom\/min左右,世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国netaTI公司的hypermanet,快为1oom\/min,加度达2g,主轴转已达6oooor\/min。加工一薄壁飞机零件,只用3omin,而同样的零件在一般高铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国dmg公司的双主轴车床的主轴度及加度分别达12*1ooor\/mm和1g。
在加工精度方面,普通级数控机床的加工精度已由1oμm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且精密加工精度已开始进入纳米级(o.o1μm)。
在可靠性方面,国外数控装置的mTBF值已达6oooh以上,伺服系统的mTBF值达到3ooooh以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快的展,应用领域进一步扩大。
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