国内大型复合数控机床发展现状与国外发展史
【一】、国内大型复合数控加工机床发展现状
随着我国航空航天、船舶与海洋工程等产业的高速发展,制造业市场对大型复杂零部件的加工需求日益增加,技术性能要求也不断提高。例如船舶上使用的大型柴油机机体和缸盖、火箭发动机燃烧室等大型零部件的加工,不仅要求结合面的高精度加工,同时对大结合面上连接螺栓孔的加工、大结合面定位部分的小平面加工等也有很高的要求。除此以外,我国核电、风电、水电、矿山机械等大型装备制造业中一些大型复杂零部件,如核电中的水室封头零部件、风电轮毅等也都需要高性能的铣车复合数控加工机床进行复合加工。在传统的加工工艺中,需要使用立式车床、大型龙门膛铣床的组合加工来完成该类型零件的加工。这不仅增加了加工工装的配置,而且由于需要进行多次装夹,产品的加工效率、加工精度均难以保障。要实现这些高精度大型复杂零件的高效加工,最佳的方法是采用大型数控铣车复合加工机床,在一次装夹的情况下进行键、钻、铣、车的整体加工。
我国的装备制造业起步相对较晚、基础薄弱,数控加工机床的研制水平与国际先进水平存在着差距,复合加工机床也还处于起步阶段。相比国外产品,国产复合机床从产品的基本技术参数、精度到整机的加工效率、可靠性等均有明显差距。因此,国内复合加工机床市场面临着以下现状:(1)高端数控加工机床市场几乎完全被价格高昂的国外产品占领。(2)由于受欧美发达国家的出口限制,急需大型高、精、尖复合加工机床的航空航天、船舶与海洋工程装备等领域,其发展遇到较大瓶颈。
国产大型、超大型复合机床的研发,既要立足现实,又要着眼未来。首先为了满足我国航空、海洋工程平台建设等大型装备制造业的急需,要选择重点发展领域,突破核心技术受制于国外的现实,不断缩短与国外的差距;同时要依据大型复合机床的功能特点做好技术储备,实现自主创新。
国内现在的一些数控机床外观造型设计和大型机床铸件设计根本就没有考虑到人机工程方面的问题,在人机系统方面也没有进行深入的研究实验。
【二】、国外数控加工机床的发展史
1948年,为了制造出飞机螺旋桨叶片的轮廓板装样板,美国的Parsons(帕森斯)公司与麻省理工学院合作。1952年,美国的约翰·帕森斯研发出世界上第一台三坐标立式数控铣床。当时采用的数控装置是电子管,这是数控系统的第一代。
1958年,美国卡尼特雷克公司研发出第一台加工中心,数控装置采用的是晶体管元件和印刷电路板,这是数控加工机床的第二代。
1965年,由于集成电路的出现,数控加工机床进入了第三代,到了一个全新的发展阶段。
以上的这三代数控加工机床,都是专用控制的硬件逻辑数控系统CNC。
1970年前后,随着计算机和微电子技术的发展,出现了由计算机控制的数控系统(CNC),这是第四代数控加工机床。1970年,在美国的芝加哥国际展览会上,首次展出了这种系统。
1974年,美国和日本等国研制成功微处理器数控系统的数控加工机床,这就是第五代数控系统(MNC)。后来,也称MNC为CNC。
目前,数控加工机床已发展到第六代,即以PC机为基础,向着开放化、智能化、图形化等方面发展。
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