数控技术和装备的发展趋势及对策

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  [摘 要]工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业最基本的装备。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:机械制造技术;信息处理、加工、传输技术;自动控制技术等等。
  [关键词]数控技术;装备发展;趋势;对策
  中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)21-0017-01
  1 发展的趋势
  随着数控的技术不断应用,使传统的制造业发生革命性变化,逐渐的成为象征着工业化的行业,同时数控的技术在应用的领域方面不断的扩大,在一些重要的行业中起到的作用不断的加重。从发展的趋势来看,主要是以下几方面:
  1.1 高精度以及高速度
  在制造业中,制造的技术主体是质量以及效率。在加工的过程中,运用高精度以及高速度的技术能够使效率得到显著的提高,同时使加工出的产品在档次以及质量的方面得到显著的提高,使产品生产的周期显著的缩短,从而使生产出的产品在市场方面,具备较高的竞争力。因此,CIRP将它作为中心的研究方向。
  在汽车的领域,每年生产30万辆汽车的节拍是平均40秒生产一辆汽车,存在于汽车的领域中重点的问题是进行多品种的加工;在航空的领域中,零件在进行加工时大部分是薄筋以及薄壁,材料大多数是铝合金或者是铝,具备的刚度非常差,在对薄筋以及薄壁进行加工时,只有在切削的速度快而且切削的力度小时,才能够顺利的完成加工。近几年,在制造机身以及机翼等零件时通常是使用整体的铝合金进行掏空,代替了传统的运用螺丝以及铆钉等进行拼装的方式,有效的提升了构件的刚度、可靠性以及强度。这些方面要求加工的装备具备的精度要高、速度要快的特点。
  1.2 开放化以及智能化
  在现在的时代背景下,数控的装备以及技术要具备智能化,它的内容较为广泛,包括:在质量的方面以及效率的方面智能化,如在加工的过程中实现自动的控制,加工的参数能够自动的生成;在连接的方面以及驱动的性能方面智能化,如自动的进行整定、自动的识别负载以及自动的进行模型的选定等等;在操作的方面以及编程的方面智能化,如自能的人机界面以及自能的编程等等,除此之外,还包括在监控的方面以及诊断的方面智能化,能够自动的进行维修以及诊断等等。
  传统数控的系统中存在着封闭性的缺陷,在产业进行生产的过程中数控的软件存在问题。针对这些缺陷以及问题,数控的系统正在逐渐的实现开放化。数控的系统实现开放化就是在同一个运行的平台上进行数控的系统开发,面向最终的用户以及生产的厂家,通过对结构的对象进行增加、改变或者是裁剪形成系列化,能够使用户的技术以及特殊的应用在控制的系统中进行集成,实现不同的档次以及不同的品种的系统,使产品具备鲜明的个性。
  2 数控的装备以及技术在我国的发展状况
  2.1 发展的历程
  在我国,数控的装备以及技术开始于20世纪60年代,发展的历程包括三个阶段:
  封闭发展的阶段,也就是从开始的时间到改革开放,在这段时间内,因为我国的基础较弱以及外国在技术的方面实行封锁,数控的设备以及技术在发展的方面是十分缓慢的。
  初步建立的阶段,也就是第六个五年计划至第八个五年计划,在这段时间内,我国实行了改革开放,国家对数控的装备以及技术高度的重视,同时国际的环境以及研发的环境在逐渐的改善,数控的装备以及技术在发展的方面十分迅猛,取得了的进步是显著的。
  市场竞争的阶段,也就是第九个五年计划的时期,在这段时间内,数控的装备以及技术取得的成绩是非常明显的。在第九个五年计划的末期,国内的市场中,国产的数控设备占据了一半以上。
  2.2 成绩
  (1)数控的装备以及技术在发展方面具备了坚实的基础,对现代的数控设备以及技术能够基本的掌握。目前,我国在数控的装备以及技术方面,对基础的技术已经初步掌握,大多数的技术已经实现了产业化以及商业化。
  (2)数控产业的基地已经初步的形成。在设备以及技术基本掌握以及技术产业化的情况下,许多生产数控系统的厂家已经建立,数控产业的基地已经初步的形成。
  (3)建立了研发的队伍。在数控的装备以及技术发展的过程中,已经初步的建立了研发的队伍,能够对数控的装备以及技术进行研发的工作。
  虽然我国取得了较为显著的成绩,但是我国的水平与国际的水平相比,还存在较大的差距,这是必须要充分认识以及重视的问题。
  3 数控技术未来的发展趋势
  3.1 功能方面的发展趋势
  界面图形化功能。用户界面的图形化是未来数控技术的发展趋势,用户界面是使用者与数控系统之间的连接纽带,因此用户界面的开发工作十分重要。根据用户对界面的不同需求,可以将用户界面图形化,这样便于用户的操作,使用户界面清晰明了。
  科学计算可视化功能。可视化技术可以将数据的处理和解释变得更加有效率,利用图形、动画等多样化的可视手段进行信息交流,使其不再局限在文字的抽象表达之上。科学计算的可视化可以减少产品设计时间、降低生产成本、提高产品的质量。
  多媒体技术功能。多媒体技术可以使计算机综合处理各类文字、声音、视频等信息,在数控技术之中应用多媒体技术,可以使信息的处理更加全面和智能,可以实时监控生产过程,促进数控技术水平的提高。
  3.2 结构体系方面的发展趋势
  数控机床的种类繁多但批量很小,为了适应其这一特点,在数控技术的结构体系方面的发展趋势是机床结构的模块化、数控功能的专门化。这样更有利于数控技术的生产和加工,形成不同层次的数控系统。
  未来数控技术的发展趋势是智能化。随着科技的发展,数控技术智能化是大势所趋,并且可以存在于数控系统的各个部分。数控系统中可以应用自适应的控制系统,系统自动检测和调整相关的数据,使系统保持最佳的运行状态。还可以建立人工智能的系统进行数控加工,采用加工规律形成人工智能系统控制生产加工;也可以开发智能的故障诊断和监控系统,更加快速、有效的对故障进行监控、诊断及维修。
  网络化和集成化的结构发展趋势。为了适应市场对于产品的动态需求,数控技术的网络化和集成化是其主要手段,一方面要将数控技术从点和线的状态向面和体的状态转变,同时也要重视数控技术的实用性以及经济性。
  3.3 产品性能方面的发展趋势
  未来数控技术的发展趋势必定追求产品的高性能,数控机床要具有高速、高效的性能,缩短切割时间,提高生产效率。数控技术要具有高精度,从高精密加工的状态过渡到超精密加工的状态,提高产品的精密度,完善数控的加工工艺。由于数控机床要在相对复杂的环境中完成工作,所以要求數控产品具有较高的稳定性和可靠性,性能要比一般的产品水平高,并且具有预警和保护措施。
  4 总结
  目前,国际上的许多国家将数控的装备以及技术作为本国的战略资源,高度的重视数控的装备以及技术,而且从目前的发展形势来看,数控的装备以及技术正在朝着高精度以及高速度发展,同时在逐渐的实现开放化以及智能化。我国在数控的装备以及技术方面,取得了一定的成绩,但是与许多国家相比,存在的差距依旧是十分巨大的,我们要对存在的差距充分的重视,采取相应的措施发展数控的装备以及技术,努力的将差距缩小,促进我国制造业的发展,使我国成为世界的制造中心。
  参考文献
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