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数控机床的发展

(作者未知) 2009/7/2

   1, 国内外数控技术发展状况
   世界制造业在20世纪末的十几年中经历了几次反复,曾一度几乎快成为夕阳工业,所以美国人首先提出了要振兴现代制造业。90年代的全世界数控机床制造业都经过重大改组。如美国、德国等几大制造商都经过较大变动,从90年代初开始已出现明显的回升,在全世界制造业形成新的技术更新浪潮。如德国机床行业从2000年至今已接受3个月以后的订货合同,生产任务饱满。
   20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用,计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步。自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已经历了50个年头。数控设备包括:车、铣、加工中心、镗、磨、冲压、电加工以及各类专机,形成庞大的数控制造设备家族,每年全世界的产量有10~20万台,产值上百亿美元。
   世界制造业在20世纪末的十几年中经历了几次反复,曾一度几乎快成为夕阳工业,所以美国人首先提出了要振兴现代制造业。90年代的全世界数控机床制造业都经过重大改组。如美国、德国等几大制造商都经过较大变动,从90年代初开始已出现明显的回升,在全世界制造业形成新的技术更新浪潮。如德国机床行业从2000年至今已接受3个月以后的订货合同,生产任务饱满。
   我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段,许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说,技术水平不高,质量不佳,所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整,经历了几年最困难的萧条时期,那时生产能力降到50%,库存超过4个月。从1995年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场,加强限制进口数控设备的审批,投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关,对数控设备生产起到了很大的促进作用,尤其是在1999年以后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。从2000年8月份的上海数控机床展览会和2001年4月北京国际机床展览会上,也可以看到多品种产品的繁荣景象。但也反映了下列问题:
   (1) 低技术水平的产品竞争激烈,互相靠压价促销;
   (2) 高技术水平、全功能产品主要靠进口;
   (3) 配套的高质量功能部件、数控系统附件主要靠进口;
   (4) 应用技术水平较低,联网技术没有完全推广使用;
   (5) 自行开发能力较差,相对有较高技术水平的产品主要靠引进图纸、合资生产或进口件组装。
   当今世界工业国家数控机床的拥有量反映了这个国家的经济能力和国防实力。目前我国是全世界机床拥有量最多的国家(近300万台),但我们的机床数控化率仅达到1.9%左右,这与西方工业国家一般能达到20%的差距太大。日本不到80万台的机床却有近10倍于我国的制造能力。数控化率低,已有数控机床利用率、开动率低,这是发展我国21世纪制造业必须首先解决的最主要问题。每年我们国产全功能数控机床3000~4000台,日本1年产5万多台数控机床,每年我们花十几亿美元进口7000~9000台数控机床,即使这样我国制造业也很难把行业中数控化率大幅度提上去。因此,国家计委、经贸委从“八五”、“九五”就提出数控化改造的方针,在“九五”期间,我协会也曾做过调研。当时提出数控化改造的设备可达8~10万台,需投入80~100亿资金,但得到的经济效益将是投入的5~10倍以上。因此,这两年来承担数控化改造的企业公司大量涌现,甚至还有美国公司加入。“十五”刚刚开始,国防科工委就明确提出了在军工企业中投入6.8亿元,用于对1.2~1.8万台机床的数控化改造。
   数控技术经过50年的2个阶段和6代的发展:
   第1阶段:硬件数控(NC)
   第1代:1952年的电子管
   第2代:1959年晶体管分离元件
   第3代:1965年的小规模集成电路
   第2阶段:软件数控(CNC)
   第4代:1970年的小型计算机
   第5代:1974年的微处理器
   第6代:1990年基于个人PC机(PC-BASEO)
   第6代的系统优点主要有:
   (1) 元器件集成度高,可靠性好,性能高,可靠性已可达到5万小时以上;
   (2) 基于PC平台,技术进步快,升级换代容易;
   (3) 提供了开放式基础,可供利用的软、硬件资源丰富,使数控功能扩展到很宽的领域(如CAD、CAM、CAPP,连接网卡、声卡、打印机、摄影机等);
   (4) 对数控系统生产厂来说,提供了优良的开发环境,简化了硬件。
   目前,国际上最大的数控系统生产厂是日本F(未完,下一页

  

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