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      國產數控機床現狀及發展趨勢


      20世紀80年代初,國內先后從日本、美國等國引進了一些CNC裝置及主軸、伺服系統的生產技術,并陸續投入了批量生產,從而結束了數控機床發展徘徊不前的局面,推動了數控機床的發展。到20世紀90年代初,國內的數控機床及數控系統的生產具有了一定的規模,但前進中的數控機床產業正面臨十分嚴峻的形勢。進入WTO后,中國將進入日趨完善的國內外相統一的大市場,大量數控機床及數控系統進口,將對發展中的數控產業造成巨大的沖擊。2003年開始,中國已成為全球最大的機床消費國,也是世界上最大的數控機床進口國。隨著,“數字制造”這一新理念被引入中國制造業,有必要對國內數控機床產業的現狀及趨勢做些探討。

          1 數控機床的概念

          數控機床就是在數字控制下,能在尺寸精度和幾何精度兩方面完成金屬毛坯零件加工成所需要形狀的工作母機的總稱。數控機床通常由控制系統、伺服系統、檢測系統、機械傳動系統及其他輔助系統組成。

          2 國產數控機床的發展現狀

          國產數控機床與國際先進水平差距逐漸縮小

          數控機床是當代機械制造業的主流裝備,國產數控機床的發展經歷了30年跌宕起伏,已經由成長期進入了成熟期,可提供市場1,500種數控機床,覆蓋超重型機床、高精度機床、特種加工機床、鍛壓設備、前沿高技術機床等領域,產品種類可與日、德、意、美等國并駕齊驅。特別是在五軸聯動數控機床、數控超重型機床、立式臥式加工中心、數控車床、數控齒輪加工機床領域部分技術已經達到世界先進水平。其中,五軸(坐標)聯動數控機床是數控機床技術的制高點標志之一。它集計算機控制、高性能伺服驅動和精密加工技術于一體,應用于復雜曲面的高效、精密、自動化加工,是發電、船舶、航天航空、模具、高精密儀器等民用工業和軍工部門迫切需要的關鍵加工設備。五軸聯動數控機床的應用,其加工效率相當于2 臺三軸機床,甚至可以完全省去某些大型自動化生產線的投資,大大節約了占地空間和工作在不同制造單元之間的周轉運輸時間及費用。國產五軸聯動數控機床品種日趨增多,國際強手對中國限制的五軸聯動加工中心、五軸數控銑床、五軸龍門銑床、五軸落地銑鏜床等均在國內研制成功,改變了國際強手對數控機床產業的壟斷局面。

          國產數控機床存在的問題

          由于中國技術水平和工業基礎還比較落后,數控機床的性能、水平和可靠性與工業發達國家相比,差距還是很大,尤其是數控系統的控制可靠性還較差,數控產業尚未真正形成。因此加速進行數控系統的工程化、商品化攻關,盡快建成與完善數控機床和數控產業成為當前的主要任務。目前主要問題有:

          核心技術嚴重缺乏

          統計數據表明,數控機床的核心技術—數控系統,由顯示器、控制器伺服、伺服電機和各種開關、傳感器構成,中國90%需要國外進口。如在上海設廠的德國吉特邁集團和意大利利雅路機床集團,在煙臺建廠的韓國大宇綜合機械株式會社,所有的核心技術都被外方掌握。國內能做的中、高端數控機床,更多處于組裝和制造環節,普遍未掌握核心技術。國產數控機床的關鍵零部件和關鍵技術主要依賴進口,國內真正大而強的企業并不多。目前世界最大的3 家廠商是:日本發那客、德國西門子、日本三菱;其余還有法國扭姆、西班牙凡高等。國內有華中數控、航天數控等。國內的數控系統剛剛開始產業化、水平質量一般。高檔次的系統全都是進口。華中數控近幾年發展迅速,軟件水平相當不錯,但在電器硬件方面還需進一步提高。目前國內一些大廠還沒有采用華中數控的。

          數控功能部件是另外一個薄弱環節。某種意義上說,功能部件將構筑21世紀現代數控機床。功能部件的性能和價格決定了數控機床的性能和價格。功能部件不是機床附件,它是數控機床的核心代表。國產數控機床的主要故障大多出在功能部件上,它是影響國產數控機床使用的主要根源。從國產數控機床的開發和使用來看,功能部件急需技術攻關。特別在數控刀具滯后現象反映相當強烈。國產數控刀具在壽命、可靠性等方面差距明顯,無論在品種、性能和質量上都遠遠不能滿足用戶要求。由于國產刀具品種少、壽命低,嚴重影響數控機床效率的發揮。調研企業進口的數控機床,配用大量進口數控刀具,由于價格昂貴,用戶不堪負擔。數控立、臥回轉工作臺,數控分度盤和數控電動刀架等數控功能部件市場中海外商家也稍勝一籌。

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