1、機(jī)床的簡介
現(xiàn)代機(jī)械制造中，精度要求較高和表面粗糙度要求較細(xì)的零件，一般都需在機(jī)床上用切削的方法進(jìn)行終加工，閥門機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用。
數(shù)字控制機(jī)床(Computer numerical controlmachine tools)即數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機(jī)床動作數(shù)控折彎機(jī)并加工零件。20世紀(jì)中期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，自動信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給自動化技術(shù)帶來了新的概念，用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動及其加工過程進(jìn)行控制，推動了機(jī)床自動化的發(fā)展。
與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床加工，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動，能加工形狀復(fù)雜的零件；加工零件改變時(shí)，一般只需要改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；機(jī)床本身的、剛性大，可選擇有利的加工用量，，一般為普通機(jī)床的3~5倍；機(jī)床自動化程度高，可以減輕勞動強(qiáng)度；對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求。
世界上臺數(shù)控機(jī)床是1952年美國麻省理工學(xué)院研制出來的，迄今為止數(shù)控機(jī)床在制造工業(yè)，特別是在汽車、航空航天以及軍事工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用，數(shù)控技術(shù)無論在硬件和軟件方面都有發(fā)展。
2機(jī)床工業(yè)的發(fā)展情況
數(shù)控機(jī)床早由美國制造出來。從1960年開始，一些工業(yè)，如德國、日本都陸續(xù)、生產(chǎn)及使用了數(shù)控機(jī)床。目前，歐、美、日等工業(yè)化已先后完成了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，而我國從20世紀(jì)80年代開始起步，仍處于發(fā)展階段。
2.1美國的數(shù)控發(fā)展史
美國政 府重視機(jī)床工業(yè)，美國部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機(jī)床的發(fā)展方向、任務(wù)，并且提供充足的經(jīng)費(fèi)，網(wǎng)羅人才，特別講究“效率”與“創(chuàng)新”，注重基礎(chǔ)。因而在機(jī)床技術(shù)上，如1952年研制出臺數(shù)控機(jī)床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成FMS,1987年開放式數(shù)控系統(tǒng)等。由于美國首先結(jié)合汽車、軸承生產(chǎn)需求，充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動化所需的自動線，而且電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)在世界上，因此其數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計(jì)、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實(shí)，且一貫重視和創(chuàng)新，故其數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界也一直。當(dāng)今美國生產(chǎn)宇航路等使用的也是數(shù)控機(jī)床。但其存在的教訓(xùn)是，偏重于基礎(chǔ)，忽視應(yīng)用技術(shù)，且在上世紀(jì)80年代政 府一度放松了引導(dǎo)，致使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量增加緩慢，于1982年被后進(jìn)的日本超過，并大量。從90年代起，糾正過去偏向數(shù)控機(jī)床技術(shù)轉(zhuǎn)向?qū)嵱茫a(chǎn)量又逐漸上升。
2.2德國的數(shù)控發(fā)展史
德國政 府一貫重視機(jī)床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植，于1956年研制出臺數(shù)控機(jī)床后，德國特別注重試驗(yàn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)并重。企業(yè)與大學(xué)部門緊密合作，對三面數(shù)控鏜孔機(jī)床的共性和特性問題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國的數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好、實(shí)用、貨真價(jià)實(shí)，出口遍及世界。尤其是大型、重型、數(shù)控機(jī)床。德國特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)，均為世界聞名，競相采用。
2.3日本的數(shù)控發(fā)展史
日本政 府對機(jī)床工業(yè)之發(fā)展異常重視，通過規(guī)劃、法規(guī)(如“機(jī)振法’、“機(jī)電法’、“機(jī)信法”等)引導(dǎo)發(fā)展。在重視人才及機(jī)床元部件配套上學(xué)習(xí)德國，在質(zhì)量管理及數(shù)控機(jī)床技術(shù)上學(xué)習(xí)美國，甚至青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。自1958年研制出臺數(shù)控機(jī)床后，1978年產(chǎn)量(7 342臺)超過美國(5 688臺)，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界(2001年產(chǎn)量46 604臺，出口27~409臺，占59%)。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng)，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機(jī)床，大量出口，世界廣大市場。在上世紀(jì)80年開始進(jìn)一步加強(qiáng)，向數(shù)控機(jī)床發(fā)展。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對性地發(fā)展市場所需各種低中數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上，在產(chǎn)量上居該公司現(xiàn)有職工3 674人，人員超過600人，月產(chǎn)能力7 000套，銷售額在世界市場上占50%，在國內(nèi)約占70%，對加速日本和世界數(shù)控機(jī)床的發(fā)展起了重大作用。
2.4我國的數(shù)控發(fā)展情況
我國隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，世界機(jī)床業(yè)已進(jìn)入了以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機(jī)電一體化時(shí)代，其中數(shù)控機(jī)床就是代表產(chǎn)品之一數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)的加工母機(jī)和國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。它為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提供裝備和手段，具有放大的經(jīng)濟(jì)與社會效應(yīng)。“十五”期間，我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)實(shí)現(xiàn)了速發(fā)展。“十一五”期間，我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)步入發(fā)展期，我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)面臨千載難逢的大好發(fā)展機(jī)遇。在“十一五”期間，我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)突破了大量技術(shù)難關(guān)，取得了許多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重大成果。但我們?nèi)詰?yīng)清楚地看到，我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)與水平還存在著不小的差距。
長期以來，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床始終處于低檔膨脹，中檔進(jìn)展緩慢，依靠的局面，特別是工程需要的關(guān)鍵設(shè)備主要依靠，技術(shù)受制于人。究其原因，國內(nèi)本土數(shù)控機(jī)床企業(yè)大多處于“粗放型”階段，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平、質(zhì)量、精度、性能等方面與水平相比落后了5 ~10年；在高、精、尖技術(shù)方面的差距則達(dá)到了10~15年。同時(shí)我國在應(yīng)用技術(shù)及技術(shù)集成方面的能力也還比較低，相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究制定相對滯后，國產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床還沒有形成效應(yīng)。同時(shí)，我國的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)目前還缺少完善的技術(shù)培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系，市場營銷能力和經(jīng)營管理水平也不高。原因是缺乏自主創(chuàng)新能力，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)少之又少，制約了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
公司在我國數(shù)控系統(tǒng)銷量中的80%以上是普及型數(shù)控系統(tǒng)。如果我們能在普及型數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化上取得突破，我國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)就有望從根本上實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略反擊。同時(shí)，還要建立起比較完備的數(shù)控系統(tǒng)的自主創(chuàng)新體系，提高我國的自主設(shè)計(jì)、和成套生產(chǎn)能力，創(chuàng)建國產(chǎn)自主產(chǎn)品，提高我國數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)水平。
