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【文章摘 要】

随着社会生产力的发展,如今机床生产小批量或大批量机械零件、配件等,不再需要繁杂的一系列手动操作,取而代之的是数控机床.

【关 键 词】

普通机床；数控技术；CAD/CAM

数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床.该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置.经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来.数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品.

我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代,通过“六五”期间引进数控技术,“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”,我国数控技术和数了相当大的成绩.特别是最近几年,我国数控产业发展迅速,1998～2004年国产数控产业取得数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%34.9%.

尽管如此,进口数控机床的发展势头依然强劲.有一大批高档数控系统的国产市场完全依靠进口,这样就会形成受制于人的局面.究其原因,国产中高端数控系统的差距主要表现在技术成熟度低、可靠性不高、质量不稳定、精度不高,正因为如此,对于质量的保证才显得尤其重要.

1技术创新是提高国产数控机床水平的关键

国产数控机床缺乏核心技术,从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口,即时近几年有些国内制造商艰难的创新出了自己的品牌,但其产品的功能、性能的可靠性仍然与国外产品有一定差距,近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术,但缺乏对机床结构与精度、可靠性、人性化设计等基础性技术的研究,忽视了自主开发功能的培育,国产数控机床的技术水平、性能和质量与国外还有较大的差距,同样难以得到大多数用户的认可.

2制造水平与管理手段依然落后

一些国产数控机床制造商不够重视整体工艺与制造水平的提高,加工手段基本以普通机床与低效刀具为主,装配调试完全靠收工,加工质量在生产进度的紧逼下不能得到稳定与提高.另外很多国产数控机床制造商的生产管理依然沿用原始的手工台帐管理方式,工艺水平和管理效率地下使得企业无法形成足够生产规模.如果外机床制造商能做到每周装调出产品,而

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3服务水平与能力欠缺也是影响国产数控机床占有率的重要因素

由于数控机床产业发展迅速,一部分企业不过长远利益,对提高自身的综合服务水平不够重视,甚至对服务缺乏真正的理解,只注重推销而不注重售前与售后服务.有些企业派出的人员在对生产的数控机床缺乏足够了解,不会使用或使用不好数控机床,更不能指导用户使用好机床；有的对先进高效刀具缺乏基本了解,不能提供较好的工艺解决方案,用户自然对制造商缺乏信心.制造商的服务应从研究用户的加工产品、工艺、生产类型、质量要求入手,帮助用户进行设备选型,推荐先进工艺与工辅具,设备专业的培训人员和良好的培训坏境,帮助用户发挥机床的最大效益、加工出高质量的最终产品,这样才能逐步得到用回的认同,提高国产数控机床的市场占有率.

4加大数控专业人才的培养力度

从我国数控机床的发展形势来看需要三种层次的数控技术人才：第一种是熟悉数控机床的操作机加工工艺、懂得简单的机床维护、能够进行手工或自动编程的车间技术操作人员：第二种是熟悉数控机床机械结构及数控系统软件知识的中级人才,要掌握复杂模具的设计和制造知识,能够熟练应用UG、PRO/E等CAD/CAM软件,同时有扎实的专业理论知识、较高的英语水平并累计了大量的实践经验；第三种是精通数控机床结构设计以及数控系统电气设计、能够进行数控机床产品开发及技术创新的数控技术高级人才.我国应根据需要有目标的加大人才培养力度,为我国的数控机床产业提供强大的技术人才支撑.

数控机床相对于普通机床,有诸多优点.就加工精度而言,数控机床是精密机械和自动化技术的综合体.机床的数控装置可以对机床运动中产生的位移、热变形等导致的误差,通过测量系统进行补偿而获得很高且稳定的加工精度.由于数控机床实现自动加工,所以减少了操作人员素质带来的人为误差,提高了同批零件的一致性.就生产效率而言,相对普通机床,数控机床的效率一般能提高2～3倍、甚至十几倍.主要体现在以下几个方面：①一次装夹完成多工序加工,省去了普通机床加工的多次变换工种、工序间的转件以及划线等工序.②简化了夹具及专用工装等,由于是一次装夹完成加工.所以普通机床多工序的夹具省去了,即使偶尔必须用到专用夹具.由于数控机床的超强功能夹具的结构也可简化.

但数控机床也存在着诸多不足.数控机床较为复杂,当机床发生故障时会导致工作瘫痪,无法正常运行.数控机床故障的发生频率高低,故障原因等可以评定数控机床质量的好坏,通过多年来对遍布全国的汽车,航天,兵工、动力和通用机械等行业的数十家机床用户进行调查发现：装有国外数控系统的数控机床,数控系统（含伺服单元）故障数占整台机床故障总数的21.8%,国外数控系统故障部位主要是进给运动控制单元,实时数据库,电气系统以及CNC电源故障等.其故障模式涉及面也很广.其中多发的故障模式是元器件损坏、CNC参数设定错误,加工环境湿度太大或灰尘太大、元器件性能参数下降,软件故障、外部干扰引起数据丢失或混乱等.国产数控系统的故障部位也是多方面的,主要为进给驱动单元,主板、数控面板、检测单元、其它硬件（多功能板）.电源及电气系统等.其中最频繁的故障模式是元器件损坏、元器件功能丧失软件故障（CNC参数错误等）、伺服系统设计不合理,元器件性能参数下降和线路,电缆连接不良等.由此可见,无论是国外数控系统还是国产数控系统,都是数控机床的重要故障源之一,都会对机床整机造成停机损.

5结束语

目前,无论是国外还是国内数控机床的质量问题或多或少都存在着,换言之,数控机床的可靠性增长技术还有待进一步的研究.降低数控机床的故障率,在可靠性摸底和故障分析的基础上进行多方面的有针对性的可靠性改进.在市场竞争日趋激烈的今天,如何提高可靠性及可靠性的好坏是数控产业的关键所在.

【参考文献】

[1]《数控机床结构原理与应用》北京理工大学出版

[2]《数控机床结构与维修》人民邮电出版社

【作者简介】

江沙、女、1962出生、1988年起在镇江技师学院从事铣工实习指导教师工作.

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