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淺析機械制造中的數(shù)控技術論文
1 國內(nèi)數(shù)控技術的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
改革開放以來，國家對數(shù)控技術和數(shù)控機床的發(fā)展十分重視，通過引進技術和科技攻關，經(jīng)歷了“六五”、“七五”引進消化吸收、“八五”開發(fā)自主版權數(shù)控系統(tǒng)，“九五”的商品化、產(chǎn)業(yè)化三個階段。此3個階段的研究、使用經(jīng)驗為數(shù)控加工技術的產(chǎn)業(yè)化奠定了良好的基礎，也使數(shù)控加工技術取得了長足的進步。
在引進消化吸收階段，我國從日、德、美、西班牙先后引進數(shù)控系統(tǒng)技術，進行合作、合資生產(chǎn)、科技攻關，解決了數(shù)控機床可靠性和穩(wěn)定性的問題，數(shù)控機床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。在開發(fā)自主版權數(shù)控系統(tǒng)階段，通過合作生產(chǎn)先進數(shù)控機床，使設計、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進技術的差距;通過利用國外先進元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設計及制造高速、高性能的數(shù)控機床，供應國內(nèi)市場的需求，但對關鍵技術的試驗、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。商品化、產(chǎn)業(yè)化階段，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998年—2004年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)量和消費量的年平均增長率分別為39.3%和34.9%;從2002年開始，中國連續(xù)三年成為世界機床消費第一大國、機床進口第一大國;但是，國內(nèi)數(shù)控機床制造企業(yè)在中高檔與大型數(shù)控機床的研究開發(fā)方面與國外的差距更加明顯，70%以上的此類設備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進口。
目前，我國數(shù)控技術已由研究開發(fā)階段向推廣應用階段過渡，也是由封閉型系統(tǒng)向開放型系統(tǒng)過渡的時期�，F(xiàn)已有一批能成批量生產(chǎn)數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)的企業(yè)。在數(shù)控技術軟件上，一些單項技術已達到國外水平。
1.2 數(shù)控機床的發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀中期，隨著電子技術的發(fā)展，自動信息處理、數(shù)據(jù)處理以及電子計算機的出現(xiàn)，給自動化技術帶來了新的概念，用數(shù)字化信號對機床運動及其加工過程進行控制，推動了機床自動化的發(fā)展。
由于中國技術水平和工業(yè)基礎還比較落后，數(shù)控機床的性能、水平和可靠性與工業(yè)發(fā)達國家相比，差距還是很大，尤其是數(shù)控系統(tǒng)的控制可靠性還較差，數(shù)控產(chǎn)業(yè)尚未真正形成。因此加速進行數(shù)控系統(tǒng)的高速、高精度化、復合化、系統(tǒng)化、智能化、商品化攻關，盡快建成完善的數(shù)控機床和數(shù)控產(chǎn)業(yè)成為當前的主要任務。目前我國面臨的主要問題有：核心技術嚴重缺乏;數(shù)控功能部件質(zhì)量差，急需技術攻關;技術創(chuàng)新和成果轉化與市場脫節(jié)，市場定位不明確;項目安排帶有盲目性，缺乏先進的管理機制。
1.3 刀具的發(fā)展現(xiàn)狀
刀具的發(fā)展在人類進步的歷史上占有重要地位。早在公元前20世紀，我國就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅的錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。在18世紀后期，伴隨蒸汽機等機器的發(fā)明，1783年，法國的勒內(nèi)首先制出銑刀。1792年，英國的莫茲利制出絲錐和板牙。 1868年，英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼。1898年，美國的泰勒和懷特發(fā)明了高速工具鋼。1923年，德國的施勒特爾發(fā)明硬質(zhì)合金。1949年—1950年間，美國開始在車刀上采用可轉位刀片，不久即應用在銑刀和其他刀具上。1972年，美國通用電氣公司生產(chǎn)了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片，同年，美國的邦沙和拉古蘭發(fā)現(xiàn)了物理氣相沉積法，在硬質(zhì)合金或高速鋼刀具表面涂覆碳化鈦或氮化鈦硬質(zhì)層，這種復合材料具有更好的切削性能。近年來，數(shù)控刀具的科技成果主要體現(xiàn)在研發(fā)一刀多切削功能和提高刀刃切削性能的方面，數(shù)控刀具材料集中應用在高速(超高速)、硬質(zhì)(含耐熱、難加工)、干式、精細(超精)數(shù)控機加工技術領域。刀具材料新產(chǎn)品的研發(fā)在超硬材料(金剛石、表面改性涂層材料、TiC基類金屬陶瓷、立方氮化硼、Al2O3、Si3N4基類陶瓷)，W、Co類涂層和細顆粒(超細顆粒)硬質(zhì)合金基體及含Co類粉末冶金高速鋼等領域進展速度較快。
2 機械制造中的數(shù)控技術
隨著經(jīng)濟的全球化，尤其在我國加人WTO以后，國際經(jīng)濟競爭將進入短兵相接的階段。在新的形勢下，我國的機械制造業(yè)有強烈的危機感、緊迫感，以只爭朝夕的精神，全力提高機械制造技術水平、降低生產(chǎn)成本，發(fā)展先進制造技術，促進產(chǎn)品升級換代，提高整體競爭能力，迎接新世紀的機遇和挑戰(zhàn)。
20世紀50年代初第一臺數(shù)控機床的出現(xiàn)，使機械制造技術的發(fā)展出現(xiàn)了日新月異的變化，數(shù)控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的應用技術和裝備，又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國機械制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力，大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術，已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
2.1 數(shù)控加工技術在機械制造業(yè)中的作用
數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率必不可少的物質(zhì)手段，是國防現(xiàn)代化的重要戰(zhàn)略物質(zhì)，是關系到國家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要基礎性產(chǎn)業(yè)。
近年來，數(shù)控技術以其加工精度高、生產(chǎn)率高、柔性好等特點而日益受到重視，大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術，已成為世界各國加速經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑。目前，世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家提高綜合國力和國家地位的重要途徑。世界上各工業(yè)發(fā)達國家采取各種重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè)，將數(shù)控技術及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資。數(shù)控技術集智能化，柔性化，高速、高精度化，復合化，系統(tǒng)化于一身。這在現(xiàn)代制造技術的發(fā)展中有著不可替代的作用。
2.2 數(shù)控加工技術在機械制造業(yè)中的意義
數(shù)控機床綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服驅(qū)動、精密檢測與新型機械結構等方面的技術成果，具有高柔性、高精度與高度自動化的特點，提高了機械制造業(yè)的制造水平，解決了機械制造中常規(guī)加工技術難以解決甚至無法解決的復雜型面零件的加工，為社會提供了高質(zhì)量、多品種及高可靠性的機械產(chǎn)品，已取得了巨大的經(jīng)濟效益。
數(shù)控加工技術具有較強的適應性和通用性，能獲得更高的加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量，具有較高的生產(chǎn)效率、能獲得良好的經(jīng)濟效益，能實現(xiàn)復雜的運動，能改善勞動條件、提高勞動生產(chǎn)率，便于實現(xiàn)現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理。同時，數(shù)控加工技術的發(fā)展對提高國家戰(zhàn)略地位和國家綜合國力水平有著不可替代的作用。
結語
我國數(shù)控技術的發(fā)展由簡單的機械加工過渡到高速、高精度化、復合化、系統(tǒng)化、智能化、柔性化的現(xiàn)代機械加工，發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段。數(shù)控加工技術具有加工精度高、生產(chǎn)率高、柔性好等特點，具有較強的適應性和通用性，其加工精度高，生產(chǎn)效率高，能實現(xiàn)復雜的運動，能改善勞動條件，在現(xiàn)代機械制造業(yè)中有著不可替代的作用和意義。
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