数控机床国内外发展趋势-课件.ppt

数控机床国内外发展趋势1数控机床国内外发展趋势 浙江省对数控机床基础技术的需求数控机床产业背景我省数控机床基础研究的建议 1234主要内容2机床是装备制造业的基本生产手段，机床工业是一个国家的基础性、战略性产业之一。作为机电一体化装备的数控机床，集高效、柔性、精密、复合、集成诸多优点于一身，已经成为装备制造业的主力加工设备和主流产品。高速高精度数控机床是实现制造技术和装备现代化的基石，是保证国防工业和高技术产业发展的战略物资。数控机床产业背景32006年全国机床行业工业总产值和产品销售收入将达到1500亿元。其中：金属加工机床的销售产值450亿元左右，数控金切机床的产量将突破70000台。金属加工机床的消费金额将在120亿美元左右。“十一五”期间，国家已经确定振兴装备制造业，将重点支持大力发展16个重大技术装备项目，数控机床是最重要的重大技术装备之一。数控机床产业背景4数控机床产业背景浙江省数控机床经济效益排名居前。浙江省数控机床总体仅次于辽宁，与山东、江苏并列第二集团。浙江省数控机床产量已据国内第一位。生产的数控机床以中低档的经济型居多，产业层次和技术档次都较低，竞争的优势更多体现在低成本上。5数控机床国内外发展趋势 1高速、高效、高精度、高可靠性2模块化、复合化、多轴化3智能化、开放式、网络化4新技术标准、规范的建立61高速、高效、高精度、高可靠性（1)高速、高效 切削速度已达到50008000m/min以上；主轴转速在30000转/分(有的高达10万r/min)以上；工作台的移动速度(进给速度)：在分辨率为1微米时，达到100m/min(有的到200m/min)以上，在分辨率为0.1微米时，达到24m/min以上；自动换刀速度在1秒以内；小线段插补进给速度达到12m/min。71高速、高效、高精度、高可靠性（2)高精度 普通级数控机床的加工精度已由10m提高到5m；精密级加工中心的加工精度则从35m，提高到11.5m，甚至更高；超精密加工精度进入纳米级(0.001微米)，主轴回转精度要求达到0.010.05微米。加工圆度为0.1微米，加工表面粗糙度Ra=0.003微米等。81高速、高效、高精度、高可靠性（3)高可靠性 当前国外数控装置的MTBF值已达6000小时以上，驱动装置达30000小时以上，但是，可以看到距理想的目标还有差距。9 中型加工中心高速化与高精化的发展历程102模块化、复合化、多轴化（1）模块化机床结构模块化，数控功能专门化，机床性能价格比显著提高并加快优化。为了适应数控机床多品种、小批量的特点，机床结构模块化，数控功能专门化，机床性能价格比显著提高并加快优化。（2）复合化一次装夹，整体加工。112模块化、复合化、多轴化（3）多轴化随着5轴联动数控系统和编程软件的普及，5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，由于在加工自由曲面时，5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3维曲面的过程中始终保持合理的切速，从而显着改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率。因此，5轴联动机床以其无可替代的性能优势已经成为各大机床厂家积极开发和竞争的焦点。12铣车中心1314153智能化、开放式、网络化（1）智能化为追求加工效率和加工质量的智能化，如自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作的智能化，如智能化的自动编程，智能化的人机界面等；智能诊断、智能监控，方便系统的诊断及维修等。16聪明（闭环智能）加工系统聪明（闭环智能）加工系统性能评价性能评价性能数据性能数据误差模型误差模型零件零件误差补偿误差补偿加工过程中传感器数据加工过程中传感器数据加工过程间的检验数据加工过程间的检验数据加工完毕后的检验数据加工完毕后的检验数据173智能化、开放式、网络化（2）开放式为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究。美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController)中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。183智能化、开放式、网络化（3）网络化网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。日本山崎马扎克（Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”（智能生产控制中心，简称CPC)日本大隈（Okuma）机床公司展出“ITplaza”（信息技术广场，简称IT广场)德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment（开放制造环境，简称OME）等19信息塔(e-Tower)机床信息化，具有语音、文本和视像等通讯功能。与生产计划调度系统联网，实时反映机床工作状态和加工进度操作权限指纹确认。工件试切时，可在屏幕上观察加工过程。故障报警显示、在线帮助排除智能化、开放式、网络化数控机床操作权限指纹确认加工任务完成情况和机床状态可用手机查询数码相机204新技术标准、规范的建立（1）数控系统设计开发规范 开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。214新技术标准、规范的建立（2）数控标准 STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命，对于数控技术的发展乃至整个制造业，将产生深远的影响。首先，STEP-NC提出一种崭新的制造理念，传统的制造理念中，NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下，NC程序可以分散在互联网上，这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次，STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸（约75）、加工程序编制时间（约35）和加工时间（约50）。22谢 谢！23