現狀數控機床
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【文章摘要】
隨著社會生產力的發展，如今機床生產小批量或大批量機械零件、配件等，不再需要繁雜的一系列手動操作，取而代之的是數控機床。
【關鍵詞】
普通機床;數控技術;CAD/CAM
數控機床是數字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。
該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。
經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。
數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現代機床控制技術的發展方向，是一種典型的機電一體化產品。
我國數控技術的發展起步于二十世紀五十年代，通過“六五”期間引進數控技術，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關”，我國數控技術和數了相當大的成績。
特別是最近幾年，我國數控產業發展迅速，1998～2004年國產數控產業取得數控機床產量和消費量的年平均增長率分別為39.3%34.9%。
盡管如此，進口數控機床的發展勢頭依然強勁。
有一大批高檔數控系統的國產市場完全依靠進口，這樣就會形成受制于人的局面。
究其原因，國產中高端數控系統的差距主要表現在技術成熟度低、可靠性不高、質量不穩定、精度不高，正因為如此，對于質量的保證才顯得尤其重要。
1 技術創新是提高國產數控機床水平的關鍵
國產數控機床缺乏核心技術，從高性能數控系統到關鍵功能部件基本都依賴進口，即時近幾年有些國內制造商艱難的創新出了自己的品牌，但其產品的功能、性能的可靠性仍然與國外產品有一定差距。
近幾年國產數控機床制造商通過技術引進、海內外并購重組以及國外采購等獲得了一些先進數控技術，但缺乏對機床結構與精度、可靠性、人性化設計等基礎性技術的研究，忽視了自主開發功能的培育，國產數控機床的技術水平、性能和質量與國外還有較大的差距，同樣難以得到大多數用戶的認可。
2 制造水平與管理手段依然落后
一些國產數控機床制造商不夠重視整體工藝與制造水平的提高，加工手段基本以普通機床與低效刀具為主，裝配調試完全靠收工，加工質量在生產進度的緊逼下不能得到穩定與提高。
另外很多國產數控機床制造商的生產管理依然沿用原始的手工臺帳管理方式，工藝水平和管理效率地下使得企業無法形成足夠生產規模。
如果外機床制造商能做到每周裝調出產品，而國內的生產周期過長且很難控制。
因此我們在引進技術的同時應注意加強自身工藝技術改造和管理水平的提升。
3 服務水平與能力欠缺也是影響國產數控機床占有率的重要因素
由于數控機床產業發展迅速，一部分企業不過長遠利益，對提高自身的綜合服務水平不夠重視，甚至對服務缺乏真正的理解，只注重推銷而不注重售前與售后服務。
有些企業派出的人員在對生產的數控機床缺乏足夠了解，不會使用或使用不好數控機床，更不能指導用戶使用好機床;有的對先進高效刀具缺乏基本了解，不能提供較好的工藝解決方案，用戶自然對制造商缺乏信心。
制造商的服務應從研究用戶的加工產品、工藝、生產類型、質量要求入手，幫助用戶進行設備選型，推薦先進工藝與工輔具，設備專業的培訓人員和良好的培訓壞境，幫助用戶發揮機床的最大效益、加工出高質量的最終產品，這樣才能逐步得到用回的認同，提高國產數控機床的市場占有率。
4 加大數控專業人才的培養力度
從我國數控機床的發展形勢來看需要三種層次的數控技術人才：
第一種是熟悉數控機床的操作機加工工藝、懂得簡單的機床維護、能夠進行手工或自動編程的車間技術操作人員：
第二種是熟悉數控機床機械結構及數控系統軟件知識的中級人才，要掌握復雜模具的設計和制造知識，能夠熟練應用UG、PRO/E等CAD/CAM軟件，同時有扎實的專業理論知識、較高的英語水平并累計了大量的實踐經驗;
第三種是精通數控機床結構設計以及數控系統電氣設計、能夠進行數控機床產品開發及技術創新的數控技術高級人才。
我國應根據需要有目標的加大人才培養力度，為我國的數控機床產業提供強大的技術人才支撐。
數控機床相對于普通機床，有諸多優點。
就加工精度而言，數控機床是精密機械和自動化技術的綜合體。
機床的數控裝置可以對機床運動中產生的位移、 熱變形等導致的誤差，通過測量系統進行補償而獲得很高且穩定的加工精度。
由于數控機床實現自動加工，所以減少了操作人員素質帶來的人為誤差，提高了同批零件的一致性。
就生產效率而言，相對普通機床，數控機床的效率一般能提高 2～3 倍、甚至十幾倍。
主要體現在以下幾個方面：①一次裝夾完成多工序加工， 省去了普通機床加工的多次變換工種、工序間的轉件以及劃線等工序。
②簡化 了夾具及專用工裝等，由于是一次裝夾完成加工。
所以普通機床多工序的夾具省去了，即使偶爾必須用到專用夾具。
由于數控機床的超強功能夾具的結構也可簡化。
但數控機床也存在著諸多不足。
數控機床較為復雜，當機床發生故障時會導致工作癱瘓，無法正常運行。
數控機床故障的發生頻率高低，故障原因等可以評定數控機床質量的好壞，通過多年來對遍布全國的汽車，航天， 兵工、 動力和通用機械等行業的數十家機床用戶進行調查發現：裝有國外數控系統的數控機床，數控系統(含伺服單元)故障數占整臺機床故障總數的 21.8%，國外數控系統故障部位主要是進給運動控制單元，實時數據庫，電氣系統 以及 CNC 電源故障等。
其故障模式涉及面也很廣。
其中多發的故障模式是元器件損壞、CNC 參數設定錯誤，加工環境濕度太大或灰塵太大、元器件性能參數下降，軟件故障、外部干擾引起數據丟失或混亂等。
國產數控系統的故障部位也是多方面的，主要為進給驅動單元，主板、數控面板、檢測單元、其它硬件(多功能板)。
電源及電氣系統等。
其中最頻繁的故障模式是元器件損壞、元器件功能喪失軟件故障(CNC 參數錯誤等)、伺服系統設計不合理，元器件性能參數下降和線路，電纜連接不良等。
由此可見，無論是國外數控系統還是國產數控系統，都是數控機床的重要故障源之一，都會對機床整機造成停機損。
5 結束語
目前，無論是國外還是國內數控機床的質量問題或多或少都存在著，換言之， 數控機床的可靠性增長技術還有待進一步的研究。
降低數控機床的故障率，在可靠性摸底和故障分析的基礎上進行多方面的有針對性的可靠性改進。
在市場競爭日趨激烈的今天，如何提高可靠性及可靠性的好壞是數控產業的關鍵所在。
【參考文獻】
[1]《數控機床結構 原理與應用》北京理工大學出版
[2]《數控機床結構與維修》 人民郵電出版社
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