国产化数控系统的应用现状与发展趋势
2020-09-28 来自: 浏览次数:198
国产化数控系统的应用现状与发展趋势
数控加工是一门集计算机nba买球正规网站、自动控制nba买球正规网站、现代测量nba买球正规网站、微电子控制和信息化处理为一体的多学科交叉的综合性高新技术nba买球正规网站nba买球正规网站,在现代工业制造领域得到了迅猛的发展和极1大的普及nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站。采用数控加工技术能够满足多品种nba买球正规网站、大批量nba买球正规网站、高精度复杂零部件的加工与制造nba买球正规网站nba买球正规网站,是实现工业制造自动化、数字化、柔性化nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站、信息化nba买球正规网站、集成化和网络化的重要基础保证nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站,同时也是现代机床装备的灵魂和核心,具有广阔的应用和市场前景nba买球正规网站,大力发展具有自主知识产权的国产化数控系统和功能部件nba买球正规网站,对促进我国装备制造业的快速发展、推进工业现代化进程nba买球正规网站nba买球正规网站,实现由“中国制造”向“中国创新”的迈进nba买球正规网站,具有十分重要的战略意义nba买球正规网站。
1. 数控系统的概念
数控系统通过对位置、速度和轨迹等参数的控制,向计算机输入相应数据,经过系统自动插补运算后得出理想的运动轨迹nba买球正规网站,然后输出到执行机构nba买球正规网站nba买球正规网站,加工出满足规定要求的零部件。数控系统作为数控机床重要的“大脑”和“神经中1枢”,在确保产品质量、满足用户使用需求中起到了至关重要的作用,是一个国1家机械制造业智能化水平的重要标志和具体体现nba买球正规网站nba买球正规网站。
数控系统一般采用若干微处理器通过程序化的软件形式实现数控加工功能nba买球正规网站nba买球正规网站,主要由输入nba买球正规网站、处理和输出三个基本单元构成nba买球正规网站,而所有这些工作都由计算机数控系统通过程序进行集中nba买球正规网站、合理的协调与分配nba买球正规网站nba买球正规网站,使之能够高1效、安1全、可靠地运行和工作。数控机床的核心是数控系统nba买球正规网站,通过装有计算机控制系统来满足机床的自动化加工nba买球正规网站nba买球正规网站,数控系统能够高1效地处理具有控制编码或其他指令符号规定的逻辑程序,以代码为载体输入到数控装置,经运算处理后由数控装置发出各种控制指令和信号nba买球正规网站nba买球正规网站,控制机床的规定动作nba买球正规网站,按照产品图样要求的尺寸和形状nba买球正规网站,自动地将零件加工出来nba买球正规网站nba买球正规网站。数控机床较好地解决了复杂nba买球正规网站、精密、小批量、多品种零件的加工技术问题nba买球正规网站,是一种柔性nba买球正规网站nba买球正规网站、高1效、典型的机电一1体1化产品,数控机床的横空出世,作为19世纪人类文明成果的重要标志,顺应了时代发展的需要,推动了工业化革命的进程,代表了现代机床控制技术的前进方向nba买球正规网站。数控系统集成控制原理如图1示nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站。
图1 数控系统集成控制原理
2. 国产化数控系统的应用现状
数控系统是数控机床装备的核心部件nba买球正规网站,数控机床整机出厂时需要装备数控系统nba买球正规网站nba买球正规网站,同时设备改造nba买球正规网站nba买球正规网站、系统升级也需要用到数控系统,特别是近几年来我国在能源nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站、电力nba买球正规网站、航空nba买球正规网站nba买球正规网站、航天、铁路nba买球正规网站nba买球正规网站、汽车和冶金等方向的快速发展nba买球正规网站,更是为数控系统的应用提供了广阔的市场空间。
改革开放以来 nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站, 我国国民经济持续稳步增长nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站,极1大的社会需求带动了数控技术产业链的快速发展nba买球正规网站,同时也应看到nba买球正规网站,我国与国外先1进的数控技术尚有一定的差距nba买球正规网站,但这种差距在逐步缩小nba买球正规网站,在引进、消化nba买球正规网站、吸收nba买球正规网站nba买球正规网站、再创新国外先1进数控技术的基础上nba买球正规网站,我国已生产出具有自主知识产权的数控系统和数控机床nba买球正规网站,特别是国产经济型数控系统nba买球正规网站,满足了机床制造业对数控技术的配套要求,符合大多数中国用户的实际使用水平nba买球正规网站,加之又有价格方面的优势nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站,得到了广大用户的青睐nba买球正规网站,形成了规膎ba买球正规网站;攀苙ba买球正规网站。国产数控系统企业已占领我国经济型数控系统95%以上的市场份额。在中型数控系统领域,国产数控系统的功能已达到或接近国外同类产品水平,市场价格和售后服务较国外产品仍有较大的优势nba买球正规网站nba买球正规网站,市场占有率也在不断攀升nba买球正规网站nba买球正规网站。高1档数控系统方面nba买球正规网站,国产数控系统的市场占有份额较少nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站,绝大部分市场被发那科nba买球正规网站、西门子nba买球正规网站nba买球正规网站、三菱和德马吉等国外品牌占领nba买球正规网站,但值得欣慰的是nba买球正规网站,国产化数控系统已开始进军这一高1端领域nba买球正规网站,其中华中数控和广州数控的研发蓄势待发,随着未来通过密集性攻关对关键技术的重大突破,赶超国1际先1进水平指日可待nba买球正规网站nba买球正规网站。
我国数控系统的研发虽然取得了很大的发展nba买球正规网站nba买球正规网站,但是在高1档数控领域配套的数控系统90%以上都是国外产品nba买球正规网站。高1档数控系统是满足国1家战略发展装备的重要手段nba买球正规网站,是决定机床装备性能、功能nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站、可靠性和成本的决定性因素,在这一核心领域nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站,国外对我国至今仍进行严格的技术封锁,严重制约了我国高1档数控机床的发展nba买球正规网站。为了加快我国数控技术行业的快速发展,国1家出台了一系列政策nba买球正规网站,包括国1务1院批准实施《装备制造业调整和振兴计划》和国1家科技重大专项“高1档数控机床与基础制造装备”nba买球正规网站nba买球正规网站?!蹲氨钢圃煲档髡驼裥思苹访魅诽岢觯骸凹岢肿氨缸灾骰?span style="color:#f33;">重1点建设工程相结合nba买球正规网站,坚持自主开发与引进消化吸收相结合nba买球正规网站,坚持发展整机与提高基础配套水平相结合的基本原则”nba买球正规网站nba买球正规网站,提升数控系统等基础配套件的市场占有率,是落实装备自主化的重要内容nba买球正规网站。国1家科技重大专项“高1档数控机床与基础制造装备”也提出,到2020年nba买球正规网站,国产高1档数控机床的市场占有率要实现较大程度的提高。这些举措为我国数控技术行业创造了良好的外部氛围,对于满足我国国防工业急需的高1档数控机床开发具有十分重要的现实意义nba买球正规网站。
目前我国正处于工业化快速发展的成长时期nba买球正规网站nba买球正规网站,其中以能源nba买球正规网站nba买球正规网站、电力nba买球正规网站、航空nba买球正规网站nba买球正规网站、航天和铁路为龙头的基础工业发展势头强劲nba买球正规网站,构成了对机床尤其是数控机床的巨大需求,发展功能齐全nba买球正规网站、性能可靠及技术前瞻的数控系统是我们的历史性选择nba买球正规网站。数字化技术的应用场景如图2所示nba买球正规网站。
图2 数字化技术的应用场景
3. 国产化数控系统的发展趋势
数控系统是确保数控机床技术领1先的前提和重要保证nba买球正规网站。预测未来几年国产化数控系统的发展趋势有以下几点:
(1)向高速度nba买球正规网站、高1效率方向发展nba买球正规网站nba买球正规网站。数控机床实现高速化加工,可以极1大地提高加工效率、降低使用成本nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站,还可为提高产品的表面加工质量和精度提供有力的技术保证nba买球正规网站。
(2)向高精度方向发展nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站。通过设置自动间隙补偿功能和自动监视nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站、自动补偿伺服系统漂移功能,可以满足从精密加工到超精密加工nba买球正规网站nba买球正规网站、精度等级从微米级到亚微米级乃至纳米级的制造nba买球正规网站,为高精度产品的加工带来福音nba买球正规网站。
(3)向高可靠性方向发展nba买球正规网站。数控系统采用大规模专用集成电路和高速微处理器nba买球正规网站nba买球正规网站,通过制造过程中的严格筛选和校验nba买球正规网站nba买球正规网站,极1大地提高电路的可靠性nba买球正规网站。随着数字化技术的快速发展nba买球正规网站,未来数控机床的可靠性已经成为衡量数控系统质量的重要指标。
(4)向复合化nba买球正规网站、柔性化方向发展nba买球正规网站。为了尽可能降低机床工作时的辅助时间nba买球正规网站,满足柔性化生产的需要,人们希望将不同的加工功能整合在同一台机床上,因此具有复合功能的机床成为近年来数控系统的发展趋势之一。
(5)向多轴化方向发展nba买球正规网站nba买球正规网站。为满足零件表面各种曲面的加工要求nba买球正规网站,采用多轴联动机床可在一次装夹条件下实现零件的快速加工nba买球正规网站nba买球正规网站nba买球正规网站,显著改善加工表面的精度等级nba买球正规网站nba买球正规网站,大幅度提高加工效率nba买球正规网站,因此开发轴数控加工设备成为适应市场变化的重要手段nba买球正规网站nba买球正规网站。
(6)向开放式方向发展nba买球正规网站??攀绞叵低晨梢允褂没г谕骋坏脑诵衅教ㄉ?,通过改变nba买球正规网站nba买球正规网站、增加或裁剪数控功能nba买球正规网站nba买球正规网站,便捷地将用户的特殊需求和技术诀窍集成到系统中nba买球正规网站nba买球正规网站,快速实现多品种、多档次的开放式数控系统,形成具有市场竞争力的名牌效应。
(7)向智能化方向发展nba买球正规网站。智能加工是基于神经网络控制、模糊控制nba买球正规网站、数字化网络技术和理论的加工技术nba买球正规网站nba买球正规网站,通过在加工过程中模拟人工智能活动nba买球正规网站nba买球正规网站,以解决加工过程许多不确定性的nba买球正规网站、需要由人工干预才能解决的技术问题。智能化技术涵盖于数控系统的各个层面nba买球正规网站,它包含加工过程自适应控制技术nba买球正规网站、加工参数的智能优化选择、智能故障自诊断与自修1复技术nba买球正规网站、智能故障回放和故障仿真技术、智能化交流伺服驱动装置等nba买球正规网站。
(8)向网络化方向发展nba买球正规网站。数控机床实现网络化,可以使本身的数控系统与外部的其他控制系统或上游计算机进行网络化的连接nba买球正规网站,为实现人机对话和远程通信服务等功能铺平道路nba买球正规网站nba买球正规网站。数控系统的网络化将极1大地满足生产线、制造系统和制造企业对信息集成的需求nba买球正规网站,也是实现新的制造模式的重要手段和必要条件。
4. 结语
随着科学技术的飞速发展nba买球正规网站,先1进的数控系统在工业制造领域的应用将会越来越多nba买球正规网站nba买球正规网站,提供稳定、可靠nba买球正规网站nba买球正规网站、先1进的高1档数控装备nba买球正规网站,构建具有国1际竞争力的数控技术产业链,掌握数控系统的核心技术nba买球正规网站,满足从规划、设计、分析到优化的综合功能要求nba买球正规网站,将有力地促进我国数控技术的全1面进步nba买球正规网站,为企业的技术升级和产业结构调整起到催化剂和孵化器的示范效应。