数控机床国内外发展趋势-课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,数控机床国内外发展趋势,1,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,1,2,3,4,主要内容,2,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,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,3,数控机床产业背景3,2006,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,4,2006年全国机床行业工业总产值和产品销售收入将达到150,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,数控机床产业背景 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,6,数控机床国内外发展趋势 6,1,高速、高效、高精度、高可靠性,（,1),高速、高效,切削速度已达到,5000,8000m/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,。,7,1高速、高效、高精度、高可靠性 （1) 高速、高效,1,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,3,5m,，提高到,1,1.5m,，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,0.01,0.05,微米。加工圆度为,0.1,微米，加工表面粗糙度,Ra=0.003,微米等。,8,1高速、高效、高精度、高可靠性 （2) 高精度 8,1,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。,9,1高速、高效、高精度、高可靠性 （3) 高可靠性 9,中型加工中心高速化与高精化的发展历程,10,中型加工中心高速化与高精化的发展历程10,2,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。,11,2模块化、复合化、多轴化 （1）模块化11,2,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。,12,2模块化、复合化、多轴化 （3）多轴化12,铣车中心,13,铣车中心13,14,14,15,15,3,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。,16,3智能化、开放式、网络化 （1）智能化16,聪明（闭环智能）加工系统,性能评价,性能数据,误差模型,零件,误差补偿,加工过程中传感器数据,加工过程间的检验数据,加工完毕后的检验数据,17,聪明（闭环智能）加工系统性能评价性能数据误差模型零件误差补偿,3,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(The Next Generation Work-Station/Machine Control),欧共体的,OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems),日本的,OSEC(Open System Environment for Controller),中国的,ONC(Open Numerical Control System),等。,18,3智能化、开放式、网络化 （2）开放式18,3,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“,CyberProduction Center”,（智能生产控制中心，简称,CPC),日本大隈（,Okuma,）机床公司展出“,IT plaza”,（信息技术广场，简称,IT,广场,),德国西门子,(Siemens),公司展出的,Open Manufacturing Environment,（开放制造环境，简称,OME,）等,19,3智能化、开放式、网络化 （3）网络化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,20,信息塔(e-Tower)智能化、开放式、网络化数控机床操作权,4,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。,21,4新技术标准、规范的建立 （1）数控系统设计开发规,4,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,）。,22,4新技术标准、规范的建立 （2）数控标准 22,谢 谢！,23,谢 谢！23,