數控工具機與普通工具機比較及國內外發展趨勢與擇業分析

2022-12-02 01:03:04 字數 2306 閱讀 2690

數控工具機——是數字控制工具機(computer numerical control machine tools)的簡稱,是一種裝有程式控制系統的自動化工具機。

數控工具機與普通工具機的主要區別在於:數控工具機帶有數控系統 (程式控制系統),可以通過編制程式來實現自動化加工。而普通工具機沒有該特性。

數控工具機對零件的加工過程,是嚴格按照加工程式所規定的引數及動作執行的。它是一種高效能自動或半自動工具機,與普通工具機相比,具有以下明顯特點:

1、適合於複雜異形零件的加工數控工具機可以完成普通工具機難以完成或根本不能加工的複雜零件的加工,因此在宇航、造船、模具等加工業中得到廣泛應用。

2、加工精度高。

3、加工穩定可靠實現計算機控制,排除人為誤差,零件的加工一致性好,質量穩定可靠。

4、高柔性加工物件改變時,一般只需要更改數控程式,體現出很好的適應性,可大大節省生產準備時間。在數控工具機的基礎上,可以組成具有更高柔性的自動化製造系統—fms。

5、高生產率數控工具機本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生產率高,一般為普通工具機的 3~5 倍,對某些複雜零件的加工,生產效率可以提高十幾倍甚至幾十倍。

6、勞動條件好工具機自動化程度高,操作人員勞動強度大大降低,工作環境較好。

7、有利於管理現代化採用數控工具機有利於向計算機控制與管理生產方面發展,為實現生產過程自動化創造了條件。

8、投資大,使用費用高。

9、生產準備工作複雜由於整個加工過程採用程式控制,數控加工的前期準備工作較為複雜,包含工藝確定、程式編制等。

10、維修困難數控工具機是典型的機電一體化產品,技術含量高,對維修人員的技術要求很高。

11、對工人的技術要求降低等。

為了最大限度地發揮出數控加工的優勢,就必須合理制定數控工具機的適用範圍,對一定範圍內的零件採用數控加工,這樣才能發揮數控的優勢避免浪費。根據數控的特點,數控更適合加工:

1、批量小而又多次重複生產的零件;

2、幾何形狀複雜的零件;

3、貴重零件;

4、需要全部檢驗的零件;

5、試製件等。

近幾年來,數控工具機正朝著高速化、高精度化、高可靠性、複合化、智慧型化、柔性化、整合化和開放性的方向發展。

1.高速化、高精度化、高可靠性高速化:提高進給速度與提高主軸轉速。

高精度化:其精度從微公尺級到亞微公尺級,乃至奈米級(高可靠性:一般數控系統的可靠性要高於數控裝置的可靠性在乙個數量級以上,但也不是可靠性越高越好,因為商品受效能**比的約束。

2.複合化數控工具機的功能複合化的發展,其核心是在一台工具機上要完成車、銑、鑽、攻絲、絞孔和擴孔等多種操作工序,從而提高了工具機的效率和加工精度,提高生產的柔性。

3.智慧型化發展

智慧型化的內容包括在數控系統中的各個方面:為追求加工效率和加工質量方面的智慧型化;為提高驅動效能及使用連線方便等方面的智慧型化;簡化程式設計、簡化操作方面的智慧型化;還有如智慧型化的自動程式設計、智慧型化的人機介面等,以及智慧型診斷、智慧型監控等方面的內容,方便系統的診斷及維修。

4.柔性化、整合化

當今世界上的數控工具機向柔性自動化系統發展的趨勢是:從點(數控單機、加工中心和數控復合加工工具機)、線(fmc、fms、ftl、fml)向面(工段車間獨立製造島fa)、體(cims、分布式網路整合製造系統)的方向發展,另一方面向注重應用性和經濟性方向發展。柔性自動化技術是製造業適應動態市場需求及產品迅速更新的主要手段,是各國製造業發展的主流趨勢,是先進製造領域的基礎技術。

5.開放性的發展趨勢

新一代數控系統的開發核心是開放性。開放性有軟體平台和硬體平台的開放式系統,採用模組化,層次化的結構,並通過形式向外提供統一的應用程式介面。為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟體的產業化生產存在的問題。

目前許多國家對開放式數控系統進行研究, 數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。目前開放式數控系統的體系結構規範、通訊規範、配置規範、執行平台、數控系統功能庫以及數控系統功能軟體開發工具等是當前研究的核心。網路化數控裝備是近兩年的乙個新的焦點。

數控裝備的網路化將極大地滿足生產線、製造系統、製造企業對資訊整合的需求,也是實現新的製造模式如敏捷製造、虛擬企業、全球製造的基礎單元。國內外一些著名數控工具機和數控系統製造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機。

就就業人才市場需求而言,在發達國家中,數控工具機已經大量普遍使用。我國製造業與國際先進工業國家相比存在著很大的差距,數控工具機的使用率還不到2%,而且不不能充分利用。我國數控人才匱乏是主要原因之一,就目前來看,我國迫切需要大量的從研究開發到維修的各個層次的技術人才。

隨著國民經濟的快速發展,國有大中型企業,特別是目前經濟效益較好的軍工企業和國家重大裝備製造企業對數控人才的需求越來越大。另外對於我國沿海經濟發達地區,數控人才更是供不應求,主要集中在模具製造業和汽車零部件製造企業。在未來,大學、高職和中職的機電一體化或數控技術應用等專業的畢業生將成為數控人才的主要**之一。

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