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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高檔數控機床的作用,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
為了夯實我國的工業之基,縮小我國數控機床領域與國際上的差距,2009年,我國正式啟動實施“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項。8年多來,專項取得了豐碩成果,新增產值約706億元,我國高端數控機床技術水平不斷提高,重點領域國產制造裝備生產制造支撐強勁有力,高檔數控機床實現了國產化突圍。
制造能力顯著提升
通過對進口量大、市場需求面廣的數控車床進行研發,我國機床企業擁有了可以與進口設備比肩的自主研發產品,設計制造能力得到提升
“在一臺機床上,X軸的運動可以加工線條,加上Y軸可以加工面,有了Z軸可以加工一個立體的東西,但是這還遠遠不夠。”機械科學研究總院院長王德成告訴筆者,“工業上往往要加工更為復雜的曲面,艦艇、飛機、火箭、衛星、飛船中許多關鍵零件的材料、結構、加工工藝都有一定的特殊性和加工難度,用傳統加工方法無法達到要求,必須采用多軸聯動、高速、高精度的數控機床才能滿足加工要求。”
王德成所說的多軸聯動是數控機床中一項關鍵技術,它可以實現在一臺機床的多個坐標軸上同時運動,刀具或工件可在數控系統控制下同時協調運動,從而完成復雜形狀的加工。雖然我國是當今世界第一制造大國,但是這樣的高檔數控機床缺乏,導致我國在高端制造領域受制于人。
“以前我國做不了五軸聯動機床,所使用的數控系統也是國外制造的。曾經為了制造大型船只上的一個設備,許多廠商爭先恐后搶著使用僅有的一臺進口機床。而對于航空航天企業而言,國外高檔數控機床不僅對我們限制進口,即使進口了,其數控系統也留有信息后門,對于國防安全是一個很大的隱患。”專項技術總師、中國工程院院士盧秉恒說。
隨著我國航空航天、船舶制造、能源電力、國防軍工、汽車和工程機械等行業的迅猛發展,對大型、重型、復合、高精度高檔數控機床的需求急劇增加。改變高檔數控機床領域掣肘的現狀迫在眉睫。
對此,“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項重點對進口量大、市場需求面廣的加工中心和數控車床的研發進行了部署。機床企業開發出了一大批適應市場需求的新產品,龍門式加工中心、五軸聯動加工中心等制造技術趨于成熟,重型鍛壓裝備性能接近國際先進水平,精密臥式加工中心形成具有自主知識產權的柔性制造系統核心技術。至“十二五”時期末,我國機床企業的產品設計制造能力得到顯著提升,高檔數控機床和裝備的國際競爭力不斷增強。
在高檔數控機床領域,我國終于擁有了可以與進口設備比肩的自主研發的產品,8萬噸大型模鍛壓力機和萬噸級鋁板張力拉伸機等重型鍛壓及數控沖壓設備的成功研制,填a了國內航空領域大型整體成形技術空白;大型貯箱成套焊接裝備成功應用于五號等新一代火箭研制,在航天領域建立了首條采用國產加工中心和數控車削中心的生產示范線,已應用于新一代運載火箭、對接機構、探月工程差動機構等100余種、10000余件關鍵復雜零部件的加工,取得了顯著的經濟效益和社會效益;數控鍛壓成形設備的產業化成效顯著,其中汽車覆蓋件沖壓線國內市場占有率超過70%,全球市場占有率已超過30%,有力推動國產汽車裝備自主化,并向美國成功出口9條汽車生產線。
技術標準逐步完善
我國機床行業形成一大批技術標準和規范,部分技術標準被列入國際標準,行業國際競爭優勢顯著增強,對產品研發提供有力支撐
“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項實施以來,行業技術水平明顯提升。盧秉恒介紹,我國研制的精密臥式加工中心等30多類重點產品達到國際先進水平。其中,25米數控立柱移動立式銑車床是國家重大工程項目建設的急需、替代進口的高端產品,其技術參數、技術等級均處于世界領先地位,機床規格、承載重量世界最大,代表了國家高檔數控重型機床最高水平。
最值得一提的是,我國機床行業的自主創新和可靠性水平提升顯著,標準和技術規范逐步完善。通過專項實施,推動國內機床骨干企業聯合高校、用戶進行開發,積極組織數控機床可靠性評定國家/行業標準的編制并在機床行業內推廣應用。機床主機平均無故障時間從專項實施前的400~500小時已普遍提升至1200小時左右,部分產品已達到國際先進的2000小時。
盧秉恒介紹,專項成果形成一大批技術標準和規范,部分技術標準受到國際同行重視,并被列入國際標準,行業國際競爭優勢顯著增強,對產品研發提供有力支撐,也對國家裝備制造業持續發展能力的提升起到保障作用。
2016年底,我國自主提出的用于檢測五軸聯動機床精度的S形試件標準已通過國際標委會審定,成為我國在高檔數控機床設計、檢測領域的首項標準,實現了“零”的突破。
此外,專項實施8年多來,累計申請發明專利3956項,立項國家及行業標準407項,研發新產品、新技術2951項。在行業研究機構、重點企業建設了18項創新能力平臺、部署了70個示范工程,培養創新型人才5500余人。
國產“大腦”補齊短板
數控系統實現了從模擬式、脈沖式到全數字總線的跨越,初步具備與國外同類產品的競爭能力,突破了制約我國數控機床行業發展的瓶頸
數控系統是機床裝備的“大腦”,是決定數控機床功能、性能、可靠性、成本價格的關鍵因素,也是制約我國數控機床行業發展的瓶頸。而基礎薄弱、“缺心少腦”一直是中國制造的短板。
專家表示,數控系統、伺服電機、伺服驅動等是制造裝備最重要的關鍵基礎部件。要實現“中國制造2025”的目標,形成“中國智造”的核心競爭力,離不開數控系統包括伺服驅動、伺服電機等關鍵技術的創新。
為了補齊短板,“高檔數控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項部署實行全產業鏈布局,國產數控系統實現部分技術的原創超越。企業掌握了數控系統的軟硬件平臺設計與批量生產技術,在多通道、多軸聯動、高速插補等關鍵技術指標方面達到國際主流產品技術水平。
通過專項的支持,我國數控系統實現了從模擬式、脈沖式到全數字總線的跨越,已初步具備與國外同類產品的競爭能力。高檔數控系統、功能部件與主機產品配套研發,初步實現與高檔數控機床的批量配套。據工業和信息化部裝備工業司副司長羅俊杰介紹,2016年,數控機床專項支持研發的高檔數控系統已累計銷售1000余套,國內市場占有率由專項啟動前的不足1%提高到了5%左右。
目前,國產高檔數控系統已與10多類600多臺高檔數控機床配套,開始在航空航天重點企業示范應用。“功能部件企業產品質量水平穩步提高,品種系列不斷完善,滾動功能部件檢測裝備從無到有,靜剛度等關鍵技術指標和測試設備水平已躋身國際先進行列。截至目前,滾動功能部件在中高端數控機床市場占有率達20%,較2009年專項實施前提升4倍,品種滿足度為80%。”羅俊杰說。
關鍵詞:數控機床 產業競爭力 戰略分析 戰略實施
中圖分類號:TH11 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)07(c)-0227-01
數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,它是傳統機械制造技術、計算機技術、現代控制技術、傳感檢測技術等于一體的現代制造業基礎技術,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點,對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。數控技術水平高低和裝備擁有量的多少是衡量一個國家工業現代化的重要標志。現對國內外數控機床產業現狀進行介紹,并對產業競爭力和戰略發展進行研究。
1 國外數控機床產業現狀及發展趨勢
從世界范圍來看,數控機床發展的強國首推德國和日本。德國的數控機床精度高,穩定性好,自動化程度高,出口遍及世界。而日本十分重視發展批量生產自動化,并大力發展中小批柔性生產自動化的數控機床。
數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大,對國計民生的一些重要行業的發展起著越來越重要的作用。目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看,主要體現幾個方面。
1.1 智能、高速、高精度化
隨科學技術的發展,計算機系統及其應用軟件的復雜化,使得機床系統及其硬件結構簡化,數控機床的智能化程度日趨提高。如果重復定位精度能達到0.005 mm,為高精度機床,在0.005 mm以下,是超高精度機床。高精度的機床,要有最好的軸承、絲杠。隨著電腦輔助制造(CAM)系統的發展,精密度已達到微米級。
1.2 設計、制造綠色化
綠色設計是一種綜合考慮了產品設計、制造、使用和回收等整個生命周期的環境特性和資源效率的先進設計理論和方法。它在不犧牲產品功能、質量和成本的前提下,系統考慮產品開發、制造及其活動對環境的影響,從而使得產品在整個生命周期中對環境的負面影響最小,資源利用率最高。數控機床作為裝備制造業的核心,能否順應環保趨勢,加大綠色設計與制造的研制,將是影響經濟發展的重要要素之一。
1.3 復合化與系統化
根據數控機床具有數字化控制機床運動的這一特點,可實現工件一次裝夾,完成多種工序復合加工,從而大大提高生產效率和加工精度。產品開發周期的縮短,制造速度也得到相應提高。而且隨著產品對外觀曲線要求的提高,機床五軸加工、六軸加工已日益普及,機床加工的復合化已是不可避免的發展趨勢。
2 國內數控機床產業現狀及發展趨勢
1958年我國研制出第一臺數控機床,隨后經歷五個發展階段,直至21世紀,數控機床發展速度遠高于機床工具工業平均發展速度,我國數控機床實現了超高速、飛速發展。
當今世界機床制造業的水平集中表現在數控機床的開發、生產能力上,數控機床已成為制造業的主流設備,一個國家所擁有的數控機床多少、水平高低已成為衡量一個國家綜合實力的重要標志。要實現我國從一個機床大國轉變為機床生產強國的目標,必須加快調整步伐,加大新產品開發力度,必須關注機床產業相關的新技術及發展趨勢。
隨著信息技術的日新月異,高新技術日趨成熟并廣泛應用到機床上,高速、高效、高精度、復合加工、環保是今后機床產品發展的主流。數控機床替代普通機床,機床技術的復合化、智能化生產的日趨成熟,極大提高生產效率和機床生產的自動化水平,縮短交貨周期,降低生產成本,并且能夠快速反應市場。例如:在產品復合技術方面,具有代表性的德國WFL公司研制的MILLTURNS系列車銑復合加工中心,該機床可完成車、銑、鉆、鏜、攻絲、滾齒、磨削等多道工序加工。德國TBT公司的MULTI.CRANK,最多有十個控制軸,可完成復雜曲軸類零件的復合加工。
3 我國數控機床產業的戰略選擇與實施
雖然目前市場對高檔和大型機床需求量很大,但是中小型和普通機床已出現庫存跡象。因此對于這兩種供需矛盾的突出問題,必須通過加快調整產品結構來解決。企業要針對市場需求和本企業特色、產品特色進行產品結構調整。逐步增加大型重型以及多軸控制,高柔性、高自動化程度機床制造能力和市場占有比重,同時不斷完善內部管理機制,培養人才,提高勞動生產率,重視產品質量和服務,在提高產品的穩定性和可靠性上下功夫;同時,完善管理機制,提高管理水平也是企業增強競爭力的必備條件。
目前國內排名在前列的主要機床制造企業均為國有企業,如沈陽機床集團,大連機床集團,北京第一機床等等。這些國有大型企業機床產量占據國內機床總產值的70%以上,處于絕對主導地位。并且這些企業占有國家更多的資源,容易得到國家扶植。在這些企業的國有企業股權結構中,國有股比重過高。股權過于集中,不利于股權分散和公司產權獨立化,不利于投資主體多元化和形成多元產權主體制衡機制。因此,合理配置股權,優化股權結構是完善國有企業治理結構的關鍵環節。
從2009年至今,中國機床產值已穩居世界第一,但其中經濟型數控機床占比相當大,高檔數控機床與國外仍有很大差距。因此,必須提高開發能力,發展高檔數控機床。而且我國重型機床行業雖然取得了可喜的成就,但是與工業發達國家相比,還存在不小差距。目前,國產重型機床與世界一流水平的差距主要是可靠性和制造工藝等方面,要加速縮小與國外的差距,不斷提高國產重型機床的水平,就要不斷提高自主創新能力,開發自己的核心技術。
目前,我國龍頭機床制造商已經形成了并正在擴大自己產業集群。如大連機床在大連高新區構建其產業集群等等,并積極引入國際高端機床零部件制造企業及機床配套供應企業,提高產品供應效率,與供應商共同合作增強企業研發能力,最終達到增強產業鏈條,提高綜合競爭實力的目的。
4 結論
數控機床作為實現機械制造自動化的關鍵,直接影響到一個國家的經濟發展和綜合國力,關系到一個國家的戰略地位。機床行業要進一步深化改革,適應市場需求,積極調整產業和產品結構,轉變經濟增長方式,加速數控機床產業化步伐,增強自主創新能力,加快高檔數控機床和大型重型機床及其功能部件的研發和市場開拓,從而提高市場競爭力,在國家的政策和措施的支持下,機床產業競爭力將會得到迅速的提升。
參考文獻
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Abstract: With the continuous development of science and technology and numerical control technology, the demand for CNC talents and examination standards has been rising. There are a lot of problems in the current CNC personnel training. This paper makes systematic analysis and research on the problems in the teaching and practice of CNC technology and focuses on the role of virtual CNC machine tool in different CNC machine tool maintenance teaching modules.
關鍵詞: 數控機床;維修;教學實踐;應用展望
Key words: CNC machine tools;maintenance;teaching practice;application prospects
中圖分類號:G642;TG547 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)17-0243-02
0 引言
隨著數控技術的發展,社會對數控技術人才的需求也發生了進一步的變化,從傳統的數控操作、數控編程逐漸轉向技術含量較高的數控機床調試、數控機床維護、以及數控機床維修。目前,影響數控機床利用率的主要因素是技術維修人才的缺乏,維修力量不足,極大地影響了我國數控技術行業的全面發展。在進行數控專業維修技術人才培養時,高校不僅要教授學生數控維修的基礎理論知識,還要加強對學生基本技能訓練。針對數控設備維修人才培養問題,數控虛擬機床的發展為這一系統工程提供了良好的教學和示范。
1 現有數控維修教學手段的不足
數控維修專業的教學中,對應的課程教學實驗室基本上以下三類:數控機床電氣實驗室、數控機床綜合實驗室、數控機床裝拆實驗室,我們從數控配備的規模調查結果來看,目前大部分院校只配備了以上三類實驗室中的一種或兩種。根據多年數控維修教學反饋和資料顯示,目前高校在數控維修實踐教學過程中主要存在以下問題:
1.1 數控系統類型單一,檔次較低 目前數控機床綜合實驗平臺的配備主要以Faunc、西門子以及國產的經濟型和普及型數控系統為主,很少涉及高端系統,數控系統類型較為單一,檔次不高。隨著我國科研水平的不斷提升,以及高等教育質量的不斷提高,數控制造業的整體水平持續提升,國產數控機床制造業逐漸由普及型和經濟性逐漸向中、高檔類型發展,具體表現為多樣化的數控系統,復合化的機床功能,那些建立在經濟型數控系統基礎上的簡單數控試驗臺已經無法滿足數控機床行業的發展需要,嚴重制約著數控機床行業的進一步發展。
1.2 數控機床訓練欠缺 在數控機床實驗室里我們可以進行如刀架、刀庫和液壓站等機床功能部件的拆裝訓練。機床本身材料主要來源于數據機床生產時,廢棄的一些功能落后,殘缺不全,甚至是有故障的部件,不僅種類不全,而且數量較少,難以適應數據機床專業實踐操作的需求。近年來,數控技術逐漸朝著高速化、高精化、五軸聯動、功能復合化的方向發展,一些新型的功能部件陸續出現在人們的視野,不僅結構復雜,而且價格昂貴。高校由于實驗室建設發展滯后,實驗裝備損壞率高,現有的組建數控裝拆實驗室已經無法滿足數控機床行業的發展需要。因此,高校必須積極加快創新步伐,創建出新型裝拆實驗室訓練模式。
1.3 缺少關于傳感檢測器的相關實驗 數控機床傳感檢測元器件是提高機床精度的重要保證。但與此同時,它也是故障的頻發部位,由于現在能夠為數控維修課程設置配套的數控機床傳感檢測實驗室的高校少之又少,并且基本都處在理論和建設階段,學生在日常課程中,只有在綜合實驗平臺上才能接觸到數控機床傳感檢測器件,而綜合實驗平臺的主要功能都集中在系統調試上,因此很多學生都無法對傳感檢測器進行實驗和檢測。
1.4 機床電氣連接培訓不足 數控機床的電氣連接環節在很多學校都設置了專門的實驗培訓課,不過由于進行數控機床電氣接線所需要的機床低壓元器件種類較多,并且在實際操作中還要不停地插拔數控系統和系統的連接電纜,容易導致損壞。并且由于數控機床電器接線所需工具繁多,對導線等耗材的消耗巨大,教師對學生接線正確與否的考核工作任務重,這就造成了對電氣連接訓練的嚴重不足。
1.5 實驗室規模受到嚴重的制約 在數控機床的教學實踐過程中,學生不僅要學習種類眾多的機床部件,還要利用數控機床綜合實驗平臺進行實踐操作演練。另外,實驗室還要配備足夠數量的傳感監測器件,以適應數控機床教學課程的需要,但由于其價格昂貴,同時還需要加大的場地以作為檢測場所。這些硬件設施條件要求,嚴重影響了高校實驗室的建設發展,制約了高校實驗室的規模和功能。
2 數控機床在數控維修教學中的應用
我們僅以虛擬數控機床在數控維修中的應用為例,分析和研究數控機床在數控維修課程教學中的積極作用。虛擬數控機床的開發是在專門的三維圖形加速引擎以及開發接口平臺上進行的,虛擬數控機床是采用虛擬現實技術,在計算機上建立起來的逼真的三維互動機床模型,它在數控維修教學和培訓中具有以下幾方面的作用:
2.1 機床輔助理論教學 隨著數控機床的發展,其功能也逐漸朝著綜合化和智能化方向發展,這就逐漸加大了聯動加工中心在其中的使用。而這類中高檔的數控機床功能部件的結構、工作原理以及裝配工藝相比以往也更為復雜。要想保證數控機床課程教學的質量,教師可以在利用PPT課件的基礎上,結合虛擬數控機床和功能部件的模型進行解釋和展現,增進學生的理解力。虛擬數控機床和功能部件的模型可以根據實際需要進行任意扭轉,它通過三維動畫的形式,直觀清晰地展示了功能部件的內部結構和原理,并且配有文字解釋,更能強化學生理解力,大大提高了教學的質量和效率。
2.2 虛擬裝拆 虛擬機床以及每一個功能部件都能進行虛擬的3D交互式裝拆。而系統的右半部分則為數控機床裝拆零部件庫和工具庫。在實際的機床裝拆過程中,首先要正確選擇裝拆工具,為虛擬裝拆提供一個良好的實訓環境。為解決裝拆實驗室部件種類不全、數量不足以及新型功能部件短缺的問題,高校應積極推進數控機床專業虛擬裝拆的實施。在進行新型數控機床裝拆實驗室建設時,要逐步實現虛擬裝拆和實際裝拆的有機結合,使學生多接觸新型功能部件,并逐漸熟悉和了解,通過對虛擬裝拆練習的不斷強化,提高學生對結構及裝配關系的理解力。
2.3 虛擬電氣連接和電氣故障 虛擬機床系統實現了整個數控機床電氣柜的電氣連接,完成了從電氣布局規劃到電氣連線的整個過程。虛擬設備還根據實際需要設置了“虛擬萬用表”,其功能與真實萬用表和示波器類似。在電氣連接完成后,操作人員還可以通過及時線路檢測,最終完成虛擬上電的調試。同時,教師還可以在實踐教學中,利用虛擬儀器儀表檢測線路。除此以外,教師還可以通過學生對虛擬電氣的使用和操作情況,考核和訓練學生排查故障的能力。
3 結語
數控虛擬機床作為數控維修理論和實踐教學中的新設備,目前得出的最有效教育方式就是與現有實驗室結合進行理論和實踐的共同聯系。本文通過研究數控虛擬機床在數控機床維修教學和實踐的應用,并結合具體的實踐教學效果,得出了新型數控機床在數控機床裝拆和電氣試驗課程中的積極作用。通過實際教學效果,我們可以明顯看到虛擬數控機床在實踐教學中的作用。而隨著虛擬數控機床的進一步推廣以及其功能的日臻完善,實際數控機床和實驗臺的設備壓力也將明顯減輕。但總體來看,虛擬數控機床在數控檢測傳感檢測元器件的虛擬上還不夠完善,有待進一步加強。
參考文獻:
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近幾年來,中國已成為世界機床第一消費大國,但國內生產數控機床的高性能部件主要依賴于進口,其中刀庫產品,特別是大型、非標刀庫產品在國內的研發生產遠遠滿足不了市場的需要。
關鍵詞:刀庫 技術 國內 國外 發展
1.國外及臺灣地區刀庫產品現狀
國外發達國家的企業,刀庫普遍自制,如DMG、MAZAK、HASS等。專業刀庫制造主要集中在臺灣,知名品牌有吉輔和德大等,它們均有20年以上的經驗和技術。
目前,國內主要的刀庫主機用戶北京一機床、沈陽機床、大連機床、海天數控、漢川機床、桂林機床、昆明機床等企業加工中心的刀庫主要由臺灣廠家生產,全國60工位以上大型鏈式刀庫的使用量在500臺左右,目前在大陸銷售的鏈條式刀庫幾乎全部是臺灣品牌,尤其以吉輔和德大為代表,這兩個廠家的鏈式刀庫在中國市場占80%左右。
1.1.臺灣吉輔:自1979年開始進入刀庫領域,是最早的刀庫專業制造廠家,已經成為亞洲地區的行業領先者,2009年該公司在大陸的營業額已接近1.3億元人民幣。吉輔的鏈式刀庫品種齊全,容刀數量從32把到120把,刀數不等,刀柄形式有BT、CAT、HSK等規格,如其典型刀庫CAT50-120CH,刀庫數量120把,最大抓刀重20Kg,換刀時間13sec。
臺灣德大:是臺灣目前最大的刀庫專業生產廠,其生產品種繁多,如盤式、鏈式、斗笠式等,產品種類齊全,在臺灣市場占有率約50%。除了盤式、斗笠等常規刀庫外,在鏈式刀庫方面擁有32、40、60、90、120等多種規格,且適用于BT、CAT、HSK等刀柄。
1.2. 德國KTC公司:生產ATC90/HSK-A100K-GF-H刀庫。基本參數:鏈速:30m/min,容量:90,刀柄型號:HSK-A100,刀具重量 30Kg 。
(3)自動換刀裝置發展現狀:
自動換刀裝置在刀庫系統中是最重要的組成部分,刀庫系統的速度主要取決于換刀裝置的速度,因此換刀裝置性能在刀庫系統中占重要地位。國內使用的換刀裝置除國內自己生產的外,主要是日本和臺灣,如日本的三共(Sankyo)、臺灣的德士(Teshin),但受價格影響尤以臺灣居多。
臺灣德士,目前德士換刀裝置月產量約1800臺,占臺灣生產量的90%,德士除了在臺灣是各大工具機的供應廠外,也外銷到韓、日等,例如大宇、現代等韓國廠。
2. 國內刀庫產品現狀
國內作為專業生產刀庫的企業很少,主要有哈量集團、常州亞星等。一些大型主機廠,也在參與制作大鏈式刀庫,但僅作為自產自用,滿足本企業單機的使用,沒有形成批量和產業化。
國內生產凸輪式自動換刀裝置的有南方動力(湖南株洲)、北京第一機床廠、溫嶺華馳等,其中,北京第一機床廠生產的凸輪式換刀裝置屬于高檔的,完全達到日本的水平,其換刀速度達到1.3s左右,現已經在日本大隈機床廠和國內生產的高檔機床上得到應用。
呼和浩特眾環集團自2005年開始生產刀庫,種類較多,是目前國內最大的刀庫專業生產廠,在國內外市場占有重要地位。
2010年6月眾環集團的“大型刀庫及自動換刀裝置的開發”項目參與刀庫課題的競標并獲得通過。幾年來,我公司完成大型刀庫及自動換刀裝置基型產品的關鍵技術研發,形成了系列化定型產品,掌握了相關核心技術與批量制造技術,并得到批量生產應用驗證。可靠性和精度穩定性達到國際同類產品的先進水平。
眾環刀庫產品簡介:
圓盤機械手刀庫系列產品:
主要規格有BT40-16\20\24\32P;BT50-20\24P;BT50(W)-20\24P此類刀庫分度機構采用弧面分度凸輪機構。用戶有:沈陽機床、寶雞機床、云南CY集團、穎元科技、北京機電院、北京北一等30多家主機廠。
盤式斗笠刀庫系列產品:
主要規格有BT30-10\12;BT40-12\16\20\24;BT50-16\20等。此類刀庫采用分度凸輪機構,刀庫自身無自動換刀裝置,由加工中心主軸主動抓刀。用戶有:沈陽機床、寶雞機床、云南CY集團、廣州機床、銀川大河等30多個主機廠。
鏈式刀庫系列:
主要規格有:BT40-20L;LB63020;BT50-32/40L等。此類刀庫使用鏈條作為刀具的傳送機構,具有刀具容量大,適用刀柄有BT、CAT、HSK等,已有北京機電院、機床、沈陽機床等主機廠安裝使用。
立車刀庫系列:
主要規格有CL-12G、ZCL-12、TCL-12等。此類刀庫主要適用于大型立式車床。用戶有:齊重數控、沈陽機床、寶雞機床、新鄉日升、華東數控等廠家安裝使用。
新開發產品:
目前,大型刀庫及自動換刀裝置已成為綜合切削加工機床關鍵的功能部件,為提高主機性能起到越來越大的作用,而國內大型刀庫的研發卻幾乎是個空白。隨著重型機床如落地銑鏜床、龍門機床等需求量的增大及復合加工機床的快速興起,大型及高檔刀庫的需求量也大幅度增加。
2012年,眾環集團成功開發3種大型刀庫,分別是BT50-80LSY帶液壓式自動換刀裝置大型鏈式刀庫、BT50-80LSD帶凸輪式自動換刀裝置大型鏈式刀庫、BT50-48P高速盤式刀庫。技術指標大型鏈式刀庫及換刀機械手:換刀時間5~10s;單刀最大重量30kg;刀庫輸送速度20~30m/min;刀庫數量>80把; 高速盤式刀庫:換刀時間5~6s;單刀最大重量30kg;刀庫數量>48把。
這些大型刀庫的研發成功為加速我國高檔數控機床功能部件的國產化率、推進高檔數控機床進入國際市場創造條件,為大型刀庫的國產化及產業化,同時也為眾環集團又好又快發展奠定了堅實的基礎。
3.總結:
計算機數控技術特征
數控技術是用數字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術。它是集傳統的機械制造技術、計算機技術、傳感檢測技術、網絡通信技術、光機電技術于一體的現代制造業基礎技術,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。目前是采用計算機控制,預先編程然后利用控制程序實現對設備的控制功能。由于計算機軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數控裝置,使得輸入數據的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現場可編輯的軟件來完成,這樣極大的增強了機械制造的靈活性,提高設備的工作效率。
數控技術在機械制造行業的運用
工業生產工業機器人和傳統的數控系統一樣是由控制單元、驅動單元和執行機構組成的。主要運用機器設備的生產線上,或者運用于復雜惡劣的勞動環境下,完成人類難以完成的工作,很大程度上改善了勞動條件,保證了生產質量和人身安全。在實際操作中,控制單元是由計算機系統組成,指揮機器人按照寫入內核的程序向驅動單元發出指令,完成預想的操作,同時同步檢測執行動作,一旦出現錯誤或發生故障,由傳感系統和檢測系統反饋到控制單元,發出報警信號和相應的保護動作。而執行機構是由伺服系統和機械構件組成。有動力部分向執行機構提供動力,使執行機構在驅動元件的作用下完成規定操作。
煤礦機械現代采煤機開發速度快、品種多,都是小批量的生產,各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件,傳統機械加工難以實現單件的下料問題,而使用數控氣割,代替了過去流行的仿型法,使用龍骨板程序對采煤機葉片、滾筒等下料,從而優化套料的選用方案。使其發揮了切割速度快、質量可靠的優勢,一些零件的焊接坡口可直接割出,這樣大大提高了生產效率。同時,數控氣割機裝有自動可調的切縫補償裝置。它允許對構件的實際輪廓進行程序控制,好比數控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調節切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量。
汽車工業汽車工業近20年來發展尤為迅猛,在快速發展的過程中,汽車零部件的加工技術也在快速發展,數控技術的出現,更加快了復雜零部件快速制造的實現過程。將高速加工中心和其它高速數控機床組成的高速柔性生產線集“高柔性”與“高效率”于一體,既可滿足產品不斷更新換代的要求,做到一次投資,長期受益,又有接近于組合機床剛性自動線的生產效率,從而打破汽車生產中有關“經濟規模”的傳統觀念,實現了多品種、中小批量的高效生產。數控加工技術中的快速成形制造技術在復雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現,不僅如此,數控技術中的虛擬制造技術、柔性制造技術、集成制造技術等等,在汽車制造工業中都得到了廣泛深入的應用。
計算機數控技術的發展歷史和前景
上個世紀五十年代第一臺數控裝置誕生以來,數控技術經歷了大概四個階段的發展,以流水線技術作為核心的自動化生產程序,以數控技術為中心的柔性制造生產技術,以信息技術為核心的集成系統制造技術,還有就是現代的以虛擬技術為中心的數字控制技術,也就是真正意義上的數控加工技術。歷經60多年的不斷革新發展,前兩個階段屬于傳統式的數控加工系統,主要運用較為封閉保守的機械加工生產系統進行加工制造,一旦形成固定模式化生產結構,就很難改變其加工流程、方向,包括系統檢修與維護都很難進行。后一階段則顯示出了他特有的可變式系統,采用電子信息集成模塊進行操縱,可以隨時根據不同的需要,改變加工生產鏈條,對操作中出現的故障進行快捷的修復,同時也可以解放大量的勞動力,只需要少量的相關技術工作人員即可。它給加工生產所帶來的便捷是前者無法相比擬的。我國上世紀八十年代數控技術以及中高檔數控機場雖然發展較為迅猛,但是仍然落后于同一時期的西方國家,我們的制造生產設備以及加工產品的質量工藝都遠遠趕不上可比較的其他國家,那時候,中國制造業中數控機床的應用整體處于追趕層面,我國第十一個五年規劃期間,國家有關部門把數控技術與數控機床制造明文劃入重點建設項目,我國我的數控機床發展突飛猛進,在高精尖端數控設備上均有較大的進步,一些國外走在前沿的數控科研技術者主動與我國申請合作,共同開發和利用最新的科技產品,當下,我國的數控技術在機械制造行業中已經全面的知曉并且掌握的重要的數控加工技術,一舉沖出了他國對先進成果的壟斷,但值得警醒的是,相關數據表明我國進口中高檔的數控機床數量仍然呈上升趨勢。
結束語
關鍵詞: 數控機床;模具加工;地位
中圖分類號:TG659 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2012)0310155-01
模具是一個國家工業發展的基石,是一個國家制造業發展的基礎工藝裝備,關系到國民經濟的很多行業都依賴模具成型,尤其是對于家電、儀表、電器、電子、汽車等行業,目前社會上已經有廣泛的重視和關注。值得注意的是,模具加工離不開數控機床的應用,數控機床涉及了多學科的相關知識,如精密機械技術、自動檢測技術、自動控制技術、計算機技術等。因此,數控機床在模具加工中處于一個非常重要的地位。
1 數控機床在模具加工中的應用
隨著工業產品不斷向多樣化和高性能化發展,產品生產廠家要求模具制造業在短時期內為新產品的開發和投產提供高精度的模具。模具制造業為了適應用戶的這一要求,充分利用數控加工先進制造技術,使模具加工技術由傳統的手工操作進入到以數控加工為主的新階段。
數控機床加工是模具零件加工的主要方法,主要包涵了數控電火花加工、數控線切割加工、數控加工中心加工、數控銑削加工、數控車削加工等技術,特別適用于復雜表面、高精度、小批量、單件的零件加工。隨著數控機床在制造業中的廣泛應用,數控加工技術也得到進一步發展。數控鏜銑床、加工中心是計算機技術與機械制造技術的綜合產物,要想使其在模具制造業中發揮最佳效果,獲得較高的經濟效益,既要選用性能優良的機床,即精度高、效率高、工作可靠性好,又要正確合理地使用機床,這是非常關鍵的問題。
同時,數控加工帶來了模具行業技術的提高。為了有效地適應CAD/CAM系統和數控加工系統,那么模具加工流程、模具的結構形式等方面都會發生巨大的變化,所以如果想精確地估算出具有競爭力的模具價格,那么就必須考慮到模具加工效率和加工精度(基于整個加工系統)。在模具制造中最好是擁有加工精度和加工效率都很高的設備。但是這種設備往往售價很高,因而一個模具廠很難各種設備都齊全。為降低成本,在模具行業中出現了深入一步的專業分工,向加工專業化及集成化趨勢發展。另外,值得注意的是,由于生產水平的不斷提高,模具的加工效率和加工精度也在不斷提高,過去很多的測量技術明顯派不上用場,因而必須使用表面粗糙度測量儀、數控機床機內在線測量、三坐標測量機等設備。
2 提高數控機床在模具加工中的地位的方法
2.1 注意各種環節的有效協調。在模具企業中,已經公認用數控機床來實現模具高速加工是最有效縮短模具生產周期的方法。模具高速加工主要包括高速電加工和高速切削兩種。與傳統切削相比較,利用數控機床進行高速切削不僅可以大大提高設備和能源的利用率,去除單位余量的能耗少,同時還能夠和CAD/CAM技術相結合,縮短約40%的模具加工制造周期,這是因為數控機床能夠有效將精加工、半精加工和粗加工全部集中在一臺機床上完成。提高數控機床在模具加工中的作用是一個系統工程,涉及到方方面面,而這些都必須要有效地協調好。選擇適合的數控機床是最基本的一方面,與此同時,相應的人員配置和軟件配置、電極的正確選用、刀具的正確選用、機床附件的正確選用都是關鍵環節,應引起注意。除此之外,也必須注意到數控機床加工中材料的選用和各種工藝參數的選定。
2.2 開發先進數控機床。可以在原有數控機床進行模具加工的基礎中,開發先進數控機床。例如:模具的數控仿形加工,它是在原液壓仿型的基礎上不斷發展起來的一種新型數控仿型銑床,刀具作仿型切削,在工作臺右方緊固被切削工件,由仿型指觸及模型,于工作臺左方夾緊模型,通過數控機床的數控系統可以用可修改的程序來記錄仿型指得到的數據,這種數字程序的控制操作與一般數控機床沒有什么差別。選用一般的材料或易加工的材料利用該程序先試加工,通過檢測修改完善程序后既可對所選的模具材料切削加工。
2.3 合理安排工序,精化零件毛坯。在模具加工的過程中,很多時候都需要讓數控機床與普通車床、普通銑床等通用設備一起配合使用,不能只是依靠一兩臺數控機床就能夠模具的全部加工工序。所以為了有效提高數控機床在模具加工中作用,在保證高效率、高精度的前提下,在工序的安排上應該盡可能地考慮通用設備加工和數控加工的各自特長,通用設備加工和數控加工的經濟性是否合理,生產能力和生產節拍是否平衡等。因此在利用數控機床進行模具加工時,模具毛坯應盡量精化,只留小量加工余量,除去熱處理、鑄鍛產生的氧化硬層,加工出基準孔、基被面等。
2.4 高精度控制。數控機床加工技術發展的目標就是朝著納米級的超精度加工(0.01μm)發展。采用數控機床加工的模具一般都有較高的精度要求,因此利用數控機床進行模具加工時,一定要有效控制住數控機床的加工精度和數控機床的幾何精度。一般提高數控加工精度,可以采用閉環補償控制技術,而為了提高穩定性控制數控機床的幾何精度和數控機床的制造精度,應通過減少數控系統誤差。
2.5 實現數控機床加工智能化。數控機床加工的發展趨勢就是智能化。CNC系統使局部或整個模具加工過程具有自己調整、自己診斷和自己適應的能力,降低對操作者的要求;自動化編程形成智能加工數據庫控制加工過程;專家系統及多媒體人機接口使用戶操作簡單方便。
2.6 數控機床的合理使用。在模具制造中當然最好是擁有加工精度和加工效率都很高的設備。但為了降低生產成本,則應按照主要追求目標來配置加工設備。如果主要是為了滿足加工精度,就應注意機床的熱變形、工件的溫升、加工變形及殘余應力擇放等問題。如主要為了提高加工效率,則著重考慮裝夾自動化、實施長時間無人化操作等。
數控機床(尤其是加工中心)是計算機技術與機械制造技術綜合而成的高精設備,要想在模具制造中發揮最佳效果,在工序設計過程中,就應考慮加工設備的選用問題。根據零件的表面加工方法、精度與租糙度、工件形狀與尺寸、需要機床的坐標軸數等要求,并考慮現有機床的條件與負荷、加工成本等因素正確選用數控機床。
3 結語
總之,隨著數控機床在制造業中的廣泛應用,促進了我國數控加工技術的發展,數控機床在模具加工中的作用也日益顯著。我們應該盡可能地利用數控機床發展模具工業,既產生較大的經濟價值,又具有良好的社會效益,所以值得大力推廣。
參考文獻:
[1]張立祥,談談數控機床的原理及其使用和保養[J].科技信息,2010(05):111-113.
[2]國內高檔數控機床開發項目日前正式啟動[J].機械,2010(02):84-86.
【關鍵詞】數控銑床;刀具
1.數控銑床
數控銑床是在普通銑床上集成了數字控制系統,可以在程序代碼的控制下較精確地進行銑削加工的機床。數控銑床一般由數控系統、主傳動系統、進給伺服系統、冷卻系統等幾大部分組成。控制系統是數控銑床運動控制的中心,執行數控加工程序控制機床進行加工。輔助裝置,如液壓、氣動、、冷卻系統和排屑、防護等裝置。機床基礎件,通常是指底座、立柱、橫梁等,它是整個機床的基礎和框架
2.數控銑床的分類
2.1 按主軸的位置分類
數控銑床按主軸的位置分為數控立式銑床、臥式數控銑床、立臥兩用數控銑床。
2.2 按構造上分類
數控銑床按按構造上分為工作臺升降式數控銑床、主軸頭升降式數控銑床、龍門式數控銑床
3.工藝裝備
數控銑床的工藝裝備主要是指夾具和刀具。
3.1 夾具
數控機床主要用于加工形狀復雜的零件,但所使用夾具的結構往往并不復雜。數控銑床夾具的選用可首先根據生產零件的批量來確定。對單件、小批量、工作量較大的模具加工來說,一般可直接在機床工作臺面上通過調整實現定位與夾緊,然后通過加工坐標系的設定來確定零件的位置。對有一定批量的零件來說,可選用結構較簡單的夾具。
3.2 刀具選擇
科學選擇數控刀具
(1)選擇數控刀具的原則
刀具壽命與切削用量有密切關系。在制定切削用量時,應首先選擇合理的刀具壽命,而合理的刀具壽命則應根據優化的目標而定。一般分最高生產率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種,前者根據單件工時最少的目標確定,后者根據工序成本最低的目標確定。選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據刀具復雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復雜和精度高的刀具壽命應選得比單刃刀具高些。
(2)選擇數控銑削用刀具
在數控加工中,銑削平面零件內外輪廓及銑削平面常用平底立銑刀,該刀具有關參數的經驗數據如下:一是銑刀半徑RD 應小于零件內輪廓面的最小曲率半徑Rmin,一般取RD=(0.8~0.9)Rmin。二是零件的加工高度H< (1/4-1/6)RD,以保證刀具有足夠的剛度。三是用平底立銑刀銑削內槽底部時,由于槽底兩次走刀需要搭接,而刀具底刃起作用的半徑Re=R-r,即直徑為 d=2Re=2(R-r),編程時取刀具半徑為Re=0.95(Rr)。對于一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常用球形銑刀、環形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀和盤銑刀。
(3)設置刀點和換刀點
在程序執行的一開始,必須確定刀具在工件坐標系下開始運動的位置,這一位置即為程序執行時刀具相對于工件運動的起點,所以稱程序起始點或起刀點。此起始點一般通過對刀來確定,所以,該點又稱對刀點。在編制程序時,要正確選擇對刀點的位置。對刀點設置原則是:便于數值處理和簡化程序編制;易于找正并在加工過程中便于檢查;引起的加工誤差小。實際操作機床時,可通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上,即“刀位點”與“對刀點”的重合。用手動對刀操作,對刀精度較低,且效率低。有些工廠采用光學對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等,以減少對刀時間,提高對刀精度。加工過程中需要換刀時,應規定換刀點。
(4)確定切削用量
數控編程時,編程人員必須確定每道工序的切削用量,并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法,需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度,充分發揮刀具切削性能,保證合理的刀具耐用度,并充分發揮機床的性能,最大限度提高生產率,降低成本。
a、確定主軸轉速
主軸轉速應根據允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇。其計算公式為:n=1000 v/πD式中: v為切削速度,單位為m/min,由刀具的耐用度決定;n為主軸轉速,單位為 r/min;D為工件直徑或刀具直徑,單位為mm。計算的主軸轉速n,最后要選取機床有的或較接近的轉速。
b、確定進給速度
進給速度是數控機床切削用量中的重要參數,主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統的性能限制。確定進給速度的原則:當工件的質量要求能夠得到保證時,為提高生產效率,可選擇較高的進給速度,一般在100~200mm/min范圍內選取;在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時,宜選擇較低的進給速度,一般在20~50mm/min范圍內選取;當加工精度,表面粗糙度要求高時,進給速度應選小些,一般在20~50mm/min 范圍內選取;刀具空行程時,特別是遠距離“回零”時,可以設定該機床數控系統設定的最高進給速度。
c、確定背吃刀量
背吃刀量根據機床、工件和刀具的剛度來決定,在剛度允許的條件下,應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量,這樣可以減少走刀次數,提高生產效率。為了保證加工表面質量,可留少量精加工余量,一般0.2~0.5mm。
總之,切削用量的具體數值應根據機床性能、相關的手冊,并結合實際經驗用類比方法確定。同時,使主軸轉速、切削深度及進給速度三者能相互適應,以形成最佳切削用量。
3.3 操作安全
(1)文明生產
數控機床是一種自動化程度較高,結構較復雜的先進加工設備,為了充分發揮機床的優越性,提高生產效率,管好、用好、修好數控機床,技術人員的素質及文明生產顯得尤為重要。操作人員除了要熟悉掌握數控機床的性能,做到熟練操作以外,還必須養成文明生產的良好工作習慣和嚴謹工作作風,具有良好的的職業素質、責任心和合作精神。
(2)安全操作規程
為了正確合理地使用數控機床,減少其故障的發生率,操作方法。經機床管理人員同意方可操作機床。
參考文獻:
[1]趙長明,《數控加工工藝及設備》,高等教育出版社,2003
單項選擇題
目1
數控機床指的是(
),對機床的加工過程進行自動控制的一類機床。
選擇一項:
a.
裝備了PLC的機床
b.
裝備了APC的機床
c.
裝備了ATC的機床
d.
裝備了
NC或CNC
系統的機床
題目2
(
)屬于數控機床的機床本體。
選擇一項:
a.
光柵尺
b.
伺服電機
c.
自動換刀裝置
d.
床身
題目3
(
)屬于數控機床的反饋裝置。
選擇一項:
a.
液壓控制系統
b.
自動換刀裝置
c.
伺服電機
d.
光柵
題目4
(
)屬于數控機床的輔助裝置。
選擇一項:
a.
床身
b.
裝置
c.
伺服電機
d.
立柱
題目5
(
)屬于數控機床的伺服系統。
選擇一項:
a.
自動換刀裝置
b.
數控裝置
c.
伺服電機
d.
進給機構
題目6
(
)是機床實現自動加工的核心。
選擇一項:
a.
伺服系統
b.
機床本體
c.
反饋裝置
d.
數控系統
題目7
按照工藝用途分類,數控銑床屬于(
)數控機床。
選擇一項:
a.
金屬切削類
b.
金屬成形類
c.
特種加工類
d.
其他類型
題目8
按照運動軌跡控制分類,加工中心屬于(
)。
選擇一項:
a.
點位控制
b.
輪廓控制
c.
直線控制
d.
遠程控制
題目9
欲加工一條與X軸成60°的直線輪廓,應采用(
)數控機床。
選擇一項:
a.
點位控制
b.
以上答案都不對
c.
直線控制
d.
輪廓控制
題目10
全閉環控制數控機床比開環及半閉環控制數控機床(
)。
選擇一項:
a.
穩定性好
b.
精度高
c.
精度低
d.
故障率低
題目11
(
)數控機床只有控制信息的前向通道,沒有檢測裝置,不具有反饋環節。結構簡單、調試方便、容易維修、成本較低,但其控制精度不高。
選擇一項:
a.
開環控制
b.
輪廓控制
c.
半閉環控制
d.
全閉環控制
題目12
數控機床使用反饋裝置的作用是為了(
)。
選擇一項:
a.
提高機床的靈活性
b.
提高機床的定位精度、加工精度
c.
提高機床的安全性
d.
提高機床的使用壽命
題目13
(
)數控機床的反饋裝置安裝在數控機床終端移動部件上,其加工精度高,移動速度快,但調試和維修比較復雜,成本高。
選擇一項:
a.
半閉環控制
b.
全閉環控制
c.
開環控制
d.
點位控制
題目14
數控機床全閉環進給伺服系統與半閉環進給伺服系統的主要區別在于(
)。
選擇一項:
a.
伺服控制單元
b.
位置控制器
c.
反饋單元的安裝位置
d.
數控系統性能優劣
題目15
數控機床按運動軌跡控制分為點位控制數控機床、直線控制數控機床和(
)數控機床。
選擇一項:
a.
輪廓控制
b.
金屬切削類
c.
金屬成形類
d.
遠程控制
題目16
數控機床解決了在普通機床加工中存在的一系列缺點和不足,為(
)的精密復雜零件提供了自動化加工手段。
選擇一項:
a.
單件、小批量生產
b.
大批量生產
c.
超大批量生產
d.
中批量生產
題目17
數控機床解決了在普通機床加工中存在的一系列缺點和不足,它的特點有加工精度高、(
)、自動化程度高、勞動強度低、生產效率高等。
選擇一項:
a.
適合生產批量大的零件
b.
對加工對象的適應性強
c.
適合生產裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的零件
d.
適合生產必須用特定的工藝裝備協調加工的零件
題目18
世界上第一臺數控機床是在(
)國研制成功的。
選擇一項:
a.
英國
b.
德國
c.
日本
d.
美國
題目19
并聯機床是突破傳統機床結構的最新一代的數控機床,(
)不是并聯機床的優點。
選擇一項:
a.
控制簡單
b.
機械結構比同等功能的傳統機床簡單
c.
便于制造,有利于降低制造成本
d.
以上答案都不對
題目20
在國內外近年來生產的高速數控機床中,越來越多地采用圖1所示(
)。從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零,實現了機床的“零傳動”。
選擇一項:
a.
電主軸
b.
伺服電機
c.
電滾珠絲杠
d.
全數字交流伺服系統
題目21
在采用全數字伺服系統的基礎上,采用圖2所示(
)直接驅動機床工作臺實現“零傳動”伺服進給方式。
選擇一項:
a.
步進電機
b.
交流伺服電機
c.
直線電機
d.
異步電機
題目22
(
)不是數控機床機械結構的主要特點。
選擇一項:
a.
抗振性差
b.
高效化裝置、高人性化操作
c.
高的靈敏度
d.
良好的熱穩定性
題目23
經濟型數控車床常采用(
),它的優點是加工工藝性好,其刀架水平放置,有利于提高刀架的運動精度,但這種結構床身下部空間小,排屑困難。
選擇一項:
a.
水平床身斜滑板
b.
水平床身
c.
立式床身
d.
傾斜床身
題目24
車削中心是以(
)為基本體,并在其礎上進一步增加動力銑、鉆、鏜,以及副主軸的功能,以實現多工序復合加工的機床。
選擇一項:
a.
全功能型數控車床
b.
鏜銑加工中心
c.
數控銑床
d.
經濟型數控車床
題目25
采用經濟型數控系統的機床不具有的特點是(
)。
選擇一項:
a.
只配備必要的數控系統
b.
CPU可采用單片機
c.
采用步進電機伺服系統
d.
必須采用閉環控制系統
題目26
一般采用開環控制的經濟型數控機床沒有(
)。
選擇一項:
a.
反饋裝置
b.
操作面板
c.
數控系統
d.
伺服電機
題目27
加工中心按照功能特征分類,可分為
(
)、鉆削和復合加工中心。
選擇一項:
a.
刀庫+主軸換刀
b.
三軸
c.
臥式
d.
鏜銑
題目28
立式加工中心是指主軸軸線與工作臺(
)設置的加工中心,主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件。
選擇一項:
a.
平行
b.
傾斜
c.
以上都不是
d.
垂直
題目29
臥式加工中心是指主軸軸線與工作臺(
)設置的加工中心,主要適用于加工箱體類零件。
選擇一項:
a.
平行
b.
以上都不是
c.
垂直
d.
傾斜
題目30
(
)集中了金屬切削設備的優勢,具備多種工藝手段。有自動換刀裝置,能實現工件一次裝卡后完成銑、鏜、鉆、鉸、锪、攻螺紋等多道工序或全部工序的加工。
選擇一項:
a.
數控銑床
b.
加工中心
c.
數控車床
d.
數控線切割機床
題目31
加工中心最突出的特征是是設置有(
)。
選擇一項:
a.
自動交換工作臺
b.
自動換刀裝置
c.
自動排屑裝置
d.
主軸準停裝置
題目32
加工中心集中了金屬切削設備的優勢,具備多種工藝手段,能實現工件一次裝卡后的銑、鏜、鉆、鉸、锪攻螺紋等綜合加工。加工中心最大的特點是有(
)。
選擇一項:
a.
自動換刀裝置
b.
自動交換工作臺
c.
主軸準停裝置
d.
自動排屑裝置
題目33
圖1所示數控車床采用(
)結構,這種布局結構具有機床外形美觀,占地面積小,易于排屑和冷卻液的排流,便于操作者操作和觀察,易于安裝上下料機械手,實現全面自動化等特點。
選擇一項:
a.
水平床身
b.
立式床身
c.
傾斜床身
d.
水平床身斜滑板
題目34
數控車床采用(
),加工工藝性好,其刀架水平放置,有利于提高刀架的運動精度,但這種結構床身下部空間小,排屑困難。
選擇一項:
a.
水平床身斜滑板
b.
傾斜床身
c.
水平床身
d.
立式床身
題目35
以多面孔系加工為主,工序集中且復雜的箱體類零件,一般選用(
)進行加工。
選擇一項:
a.
臥式加工中心
b.
數控車床
c.
車削中心
d.
立式加工中心
題目36
對箱體類,異形類,型腔模具工件,如果加工余量小(精加工),而且以單面孔系加工為主,工序集中的,一般選用(
)進行加工。
選擇一項:
a.
數控車床
b.
臥式加工中心
c.
車削中心
d.
立式加工中心
題目37
圖3所示加工中心,按主軸在加工時的空間位置進行分類,屬于(
)。
選擇一項:
a.
車削中心
b.
立式加工中心
c.
以上都不是
d.
臥式加工中心
題目38
在數控銑床的運動分配與部件布局中,一般需要對工件的多個側面進行加工,則主軸應布局成(
)。
選擇一項:
a.
臥式
b.
以上答案都不對
c.
傾斜式
d.
立式
題目39
數控電火花線切割機床加工的特點有(
)。
選擇一項:
a.
金屬材料的硬度和韌性不影響加工速度
b.
不需要脈沖電源
c.
不能加工精細細小,形狀復雜的工件
d.
可以加工盲孔類和階梯型面類零件
題目40
電火花加工的原理是基于工具和工件(正、負電極)之間脈沖性火花放電時的電蝕現象來蝕除多余的金屬,以達到對零件的尺寸、形狀及表面質量預定的加工要求。電火花加工最大的局限性是(
)。
選擇一項:
a.
加工過程中沒有宏觀切削力
b.
只能用于加工金屬等導電材料“
c.
電火花加工屬不接觸加工
d.
易于實現加工過程自動化
題目41
常用數控電火花加工機床的加工局限性(
)。
選擇一項:
a.
易于實現加工過程自動化
b.
只能用于加工金屬等導電材料
c.
加工過程中沒有宏觀切削力
d.
電火花加工屬不接觸加工
題目42
通常數控電火花加工機床可以加工(
)。
選擇一項:
a.
陶瓷
b.
導電材料
c.
塑料
d.
非導電材料
題目43
數控電火花線切割機床屬于(
)。
選擇一項:
a.
成型加工
b.
放電加工
c.
以上都不是
d.
切削加工
題目44
(
)是數控機床實現自動加工的核心,是整個數控機床的靈魂所在。
選擇一項:
a.
輸入輸出裝置
b.
機床本體
c.
伺服裝置
d.
數控系統
題目45
數控系統中的CNC的中文含義是(
)。
選擇一項:
a.
計算機數字控制
b.
計算機控制
c.
工程自動化
d.
硬件數控
題目46
CNC是由(
)承擔數控中的命令發生器和控制器的數控系統。
選擇一項:
a.
晶體管電路
b.
電子管元件
c.
計算機
d.
可編程控制器
題目47
(
)是數控機床操作人員與數控系統進行信息交換的窗口。
選擇一項:
a.
人機界面
b.
數字控制
c.
伺服控制器
d.
可編程邏輯控制器
題目48
數控系統中的PLC是(
)。
選擇一項:
a.
可編程控制器
b.
伺服控制器
c.
數字控制
d.
人機界面
題目49
(
)的作用是用來完成數控機床的邏輯控制。
選擇一項:
a.
數控裝置
b.
人機界面
c.
伺服控制器
d.
可編程控制器
題目50
數控機床的插補功能,由(
)來完成。
選擇一項:
a.
伺服控制器
b.
伺服電機
c.
人機界面
d.
數字控制
題目51
下列功能中,(
)是數控系統目前一般所不具備的。
選擇一項:
a.
進給功能
b.
控制功能
c.
插補功能
d.
刀具刃磨功能
題目52
(
)不是數控系統的特點。
選擇一項:
a.
較強的環境適應性
b.
高可靠性
c.
具有靈活性
d.
不具有通用性
題目53
(
)是數控機床的核心關鍵部件,特別是對于高檔數控機床,它是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關鍵因素。
選擇一項:
a.
自動換刀裝置
b.
床身
c.
伺服電機
d.
數控系統
題目54
數控車床的機床本體與普通車床相比,在結構上差別最大的部件是(
)。
選擇一項:
a.
床身
b.
刀架
c.
主軸箱
d.
進給傳動系統
題目55
經濟型數控車床常采用(
),它的優點是加工工藝性好,其刀架水平放置,有利于提高刀架的運動精度,但這種結構床身下部空間小,排屑困難。
選擇一項:
a.
水平床身斜滑板
b.
水平床身
c.
立式床身
d.
傾斜床身
題目56
車削中心是以(
)為基本體,并在其礎上進一步增加動力銑、鉆、鏜,以及副主軸的功能,以實現多工序復合加工的機床。
選擇一項:
a.
全功能型數控車床
b.
鏜銑加工中心
c.
數控銑床
d.
經濟型數控車床
題目57
采用經濟型數控系統的機床不具有的特點是(
)。
選擇一項:
a.
只配備必要的數控系統
b.
CPU可采用單片機
c.
采用步進電機伺服系統
d.
必須采用閉環控制系統
題目58
一般采用開環控制的經濟型數控機床沒有(
)。
選擇一項:
a.
反饋裝置
b.
操作面板
c.
數控系統
d.
伺服電機
題目59
加工中心按照功能特征分類,可分為
(
)、鉆削和復合加工中心。
選擇一項:
a.
刀庫+主軸換刀
b.
三軸
c.
臥式
d.
鏜銑
題目60
立式加工中心是指主軸軸線與工作臺(
)設置的加工中心,主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件。
選擇一項:
a.
平行
b.
傾斜
c.
以上都不是
d.
垂直
題目61
臥式加工中心是指主軸軸線與工作臺(
)設置的加工中心,主要適用于加工箱體類零件。
選擇一項:
a.
平行
b.
以上都不是
c.
垂直
d.
傾斜
題目62
(
)集中了金屬切削設備的優勢,具備多種工藝手段。有自動換刀裝置,能實現工件一次裝卡后完成銑、鏜、鉆、鉸、锪、攻螺紋等多道工序或全部工序的加工。
選擇一項:
a.
數控銑床
b.
加工中心
c.
數控車床
d.
數控線切割機床
題目63
加工中心最突出的特征是是設置有(
)。
選擇一項:
a.
自動交換工作臺
b.
自動換刀裝置
c.
自動排屑裝置
d.
主軸準停裝置
題目64
加工中心集中了金屬切削設備的優勢,具備多種工藝手段,能實現工件一次裝卡后的銑、鏜、鉆、鉸、锪攻螺紋等綜合加工。加工中心最大的特點是有(
)。
選擇一項:
a.
自動換刀裝置
b.
自動交換工作臺
c.
主軸準停裝置
d.
自動排屑裝置
題目65
圖1所示數控車床采用(
)結構,這種布局結構具有機床外形美觀,占地面積小,易于排屑和冷卻液的排流,便于操作者操作和觀察,易于安裝上下料機械手,實現全面自動化等特點。
圖1
選擇一項:
a.
水平床身
b.
立式床身
c.
傾斜床身
d.
水平床身斜滑板
題目66
數控車床采用(
),加工工藝性好,其刀架水平放置,有利于提高刀架的運動精度,但這種結構床身下部空間小,排屑困難。
圖2
選擇一項:
a.
水平床身斜滑板
b.
傾斜床身
c.
水平床身
d.
立式床身
題目67
以多面孔系加工為主,工序集中且復雜的箱體類零件,一般選用(
)進行加工。
選擇一項:
a.
臥式加工中心
b.
數控車床
c.
車削中心
d.
立式加工中心
題目68
對箱體類,異形類,型腔模具工件,如果加工余量小(精加工),而且以單面孔系加工為主,工序集中的,一般選用(
)進行加工。
選擇一項:
a.
數控車床
b.
臥式加工中心
c.
車削中心
d.
立式加工中心
題目69
圖3所示加工中心,按主軸在加工時的空間位置進行分類,屬于(
)。
選擇一項:
a.
車削中心
b.
立式加工中心
c.
以上都不是
d.
臥式加工中心
題目70
在數控銑床的運動分配與部件布局中,一般需要對工件的多個側面進行加工,則主軸應布局成(
)。
選擇一項:
a.
臥式
b.
以上答案都不對
c.
傾斜式
d.
立式
題目71
數控電火花線切割機床加工的特點有(
)。
選擇一項:
a.
金屬材料的硬度和韌性不影響加工速度
b.
不需要脈沖電源
c.
不能加工精細細小,形狀復雜的工件
d.
可以加工盲孔類和階梯型面類零件
題目72
電火花加工的原理是基于工具和工件(正、負電極)之間脈沖性火花放電時的電蝕現象來蝕除多余的金屬,以達到對零件的尺寸、形狀及表面質量預定的加工要求。電火花加工最大的局限性是(
)。
選擇一項:
a.
加工過程中沒有宏觀切削力
b.
只能用于加工金屬等導電材料“
c.
電火花加工屬不接觸加工
d.
易于實現加工過程自動化
題目73
常用數控電火花加工機床的加工局限性(
)。
選擇一項:
a.
易于實現加工過程自動化
b.
只能用于加工金屬等導電材料
c.
加工過程中沒有宏觀切削力
d.
電火花加工屬不接觸加工
題目74
通常數控電火花加工機床可以加工(
)。
選擇一項:
a.
陶瓷
b.
導電材料
c.
塑料
d.
非導電材料
題目75
數控電火花線切割機床屬于(
)。
選擇一項:
a.
成型加工
b.
放電加工
c.
以上都不是
d.
切削加工
題目76
(
)是數控機床實現自動加工的核心,是整個數控機床的靈魂所在。
選擇一項:
a.
輸入輸出裝置
b.
機床本體
c.
伺服裝置
d.
數控系統
題目77
數控系統中的CNC的中文含義是(
)。
選擇一項:
a.
計算機數字控制
b.
計算機控制
c.
工程自動化
d.
硬件數控
題目78
CNC是由(
)承擔數控中的命令發生器和控制器的數控系統。
選擇一項:
a.
晶體管電路
b.
電子管元件
c.
計算機
d.
可編程控制器
題目79
(
)是數控機床操作人員與數控系統進行信息交換的窗口。
選擇一項:
a.
人機界面
b.
數字控制
c.
伺服控制器
d.
可編程邏輯控制器
題目80
數控系統中的PLC是(
)。
選擇一項:
a.
可編程控制器
b.
伺服控制器
c.
數字控制
d.
人機界面
題目81
(
)的作用是用來完成數控機床的邏輯控制。
選擇一項:
a.
數控裝置
b.
人機界面
c.
伺服控制器
d.
可編程控制器
題目82
數控機床的插補功能,由(
)來完成。
選擇一項:
a.
伺服控制器
b.
伺服電機
c.
人機界面
d.
數字控制
題目83
下列功能中,(
)是數控系統目前一般所不具備的。
選擇一項:
a.
進給功能
b.
控制功能
c.
插補功能
d.
刀具刃磨功能
題目84
(
)不是數控系統的特點。
選擇一項:
a.
較強的環境適應性
b.
高可靠性
c.
具有靈活性
d.
不具有通用性
題目85
(
)是數控機床的核心關鍵部件,特別是對于高檔數控機床,它是決定機床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關鍵因素。
選擇一項:
a.
自動換刀裝置
b.
床身
c.
伺服電機
d.
數控系統
題目86
數控車床的機床本體與普通車床相比,在結構上差別最大的部件是(
)。
選擇一項:
a.
床身
b.
刀架
c.
主軸箱
d.
進給傳動系統
題目87
(
)檢驗又稱靜態精度檢驗,是綜合反映機床關鍵零部件經組裝后的綜合幾何形狀誤差。
選擇一項:
a.
幾何精度
b.
切削精度
c.
以上都不對
d.
定位精度
題目88
數控機床精度檢驗中,(
)的檢驗是表明所測量的機床各運動部位在數控裝置控制下,運動所能達到的精度。
選擇一項:
a.
以上答案都不對
b.
定位精度
c.
切削精度
d.
幾何精度
題目89
下列(
)檢驗屬于定位精度檢驗。
選擇一項:
a.
主軸軸向及徑向跳動
b.
X、Y、Z坐標軸的相互垂直度
c.
主軸在Z軸方向移動的直線度
d.
直線運動軸機械原點的返回精度
題目90
對加工中心的(
)檢驗,屬于定位精度檢驗。
選擇一項:
a.
圓弧銑削精度
b.
回轉軸原點的返回精度
c.
工作臺面的平行度
d.
X、Y、Z坐標軸的相互垂直度
題目91
數控機床幾何精度檢查時首先應該進行(
)。
選擇一項:
a.
連續切削試驗
b.
安裝水平的檢查與調整
c.
連續空運行試驗
d.
數控系統功能試驗
題目92
對數控銑床的(
)檢驗,屬于切削精度檢驗。
選擇一項:
a.
直線運動重復定位精度
b.
回轉軸原點的返回精度
c.
斜線銑削精度
d.
X、Y、Z坐標軸的相互垂直度
題目93
圖1所示(
),可用于數控機床的直線運動定位精度檢驗。
選擇一項:
a.
球桿儀
b.
激光干涉儀
c.
三坐標測量機
d.
精密水平儀
題目94
圖2所示(
)的工作原理是將其兩端分別安裝在機床的主軸與工作臺上(或者安裝在車床的主軸與刀塔上),測量兩軸插補運動形成的圓形軌跡,并將這一軌跡與標準圓形軌跡進行比較,從而評價機床產生誤差的種類和幅值。
選擇一項:
a.
精密水平儀
b.
三坐標測量機
c.
球桿儀
d.
激光干涉儀
題目95
將被測物體置于圖3所示(
)的測量空間,可獲得被測物體上各測點的坐標位置,根據這些點的空間坐標值,經計算可求出被測的幾何尺寸、形狀和位置。
選擇一項:
a.
球桿儀
b.
三坐標測量機
c.
激光干涉儀
d.
精密水平儀
題目96
數控機床的使用條件有明確的要求,與數控機床的基本使用條件不符的是(
)。
選擇一項:
a.
地基牢靠,有隔震措施
b.
保證一定的環境溫度和濕度
c.
無需保護接地
d.
穩定的供電電源,有抗干擾措施
題目97
在數控生產技術管理中,除對操作、刀具、維修人員的管理外,還應加強對(
)的管理。
選擇一項:
a.
編程人員
b.
采購人員
c.
后勤人員
d.
職能部門
題目98
按報警號分類,數控系統的報警可分為(
)和用戶報警兩大類。
選擇一項:
a.
系統故障
b.
可恢復性故障
c.
可重復故障
d.
機械故障
題目99
數控機床的故障按故障內容分類,可分為(
)和電氣故障兩大類。
(
選擇一項:
a.
隨機性故障
b.
機械故障
c.
可恢復性故障
d.
系統故障
題目100
數控機床的故障按故障特征分類,可分為(
)和有報警故障兩大類。
選擇一項:
a.
可恢復性故障
b.
隨機性故障
c.
無報警故障
d.
機械故障
題目101
數控機床的故障按故障現象分類,可分為(
)和隨機性故障兩大類。
選擇一項:
a.
可恢復性故障
b.
可重復故障
c.
機械故障
d.
系統故障
題目102
數控機床的故障按故障性質分類,可分為(
)和不可恢復性故障兩大類。
選擇一項:
a.
機械故障
b.
隨機性故障
c.
系統故障
今年上半年,日本累積機床訂單額為4406.74億日元,同比增長高達197.5%,海外市場訂單增幅遠高于國內市場訂單增幅,表現十分搶眼:同期,德國機床訂單總數同比增長了32%,保持持續上升的態勢。
金融危機過后的回升正在加劇著國際化競爭,同時也激發了國內機床企業的危機意識。沈陽機床集團董事長關錫友說:“2009年金融危機,歐美市場都在迅速萎縮,唯獨中國在2009年上半年出現了30%的高額增長。中國市場的這種需求態勢主要來自于政府力量,這是特別危險的。”
發展的突破口:構建創新體系
今年上半年,沈陽機床完成銷售收入71.5億元,同比增長17%,對此,關錫友卻并不樂觀:“所有的企業都在增長,但是,包括沈陽機床在內,整個產品結構并沒有實質性的變化。”
“中國機床,大而不強”是行業的整體評價,經過幾十年的發展,中國機床年產量早已居于世界首位,然而,巨大的產值規模卻并不意味著高回報,中國機床行業經歷了模仿和引進,卻停滯在技術突破這一步,關錫友回憶:“過去,我們在德國搞研發,都被德國政府叫停,他們不允許用自己的智慧扶植競爭對手,封鎖十分嚴重。”關錫友說:“機床是技術高度復合的產品,憑單一企業的一己之力是無法實現技術突破的。因此,中國的機床行業只有一條道路可走,就是靠我們自己的力量,構建社會化的創新體系。”這也是沈陽機床為自己布置了核心任務之一。
沈陽機床近年來的迅速發展和規模的增長已經引起世界同行的注意,關錫友以沈陽機床的切實體會描述了沈陽機床的社會化創新體系。早在2003年,沈陽機床在企業內部建立了一個研發體系――中央研究院,進行新產品的開發以及基礎研究。一方面作為集團未來戰略性產品的儲備研發,另一方面也成為集團培養技術人才的搖籃。在這個基礎上,沈陽機床聯系了各大高校、科研院所以及相關企業等社會上的力量,初步形成了數控機床產業技術創新聯盟。關錫友說,這個技術創新體系對沈陽機床近幾年的發展起到了非常重要的作用,真正做到研發一代,儲備一代,生產一代。
打破技術壁壘實現產品智能化
為什么我們買來了世界上最好的零部件,裝在一起之后,我們的機床就是不行?
關錫友舉了一個例子:奧迪的一個總設計師說,如果把奧迪車的11個芯片拿掉,那么這輛車還不如一輛桑塔納。
“經過多年的摸索,我們覺得最重要的就是機電結合的優化技術研究還不夠。我國的企業更加注重硬實力的建設,缺乏軟實力建設,而軟實力的核心是產品智能化的產品信息化技術,我們恰恰忽略了這一點。”
機床是非常典型的信息化集成產品,從產品結構角度講,機床更加重視硬件技術,信息化在產品當中的集成還遠遠不夠。沈陽機床曾經做過一項統計數控機床在用戶當中的故障率當中,80%來源于電器系統,所謂的電器系統就是數字控制這套軟件體系,所以這也是當今全球機床行業非常重要的發展趨勢。
“為此,要規劃和構建面向十二五、覆蓋產品全過程的信息化體系,沈陽機床正在規劃該系統。”關錫友說:“在過去建設企業信息化的過程中,整體規劃不夠系統,對信息化的認識程度也不夠深刻。”過去,很多機床企業都將規劃重點集中在管理信息化上,而這恰恰是高度系統性的工程。“單一某項做得好是沒有用的,應該系統性的重新進行戰略規劃,圍繞整個產品全過程周期的信息化過程,以及最終實現產品智能化的目標構建企業的內部信息化系統。”
在產品智能化發展的路上,我們依然面臨著很多難題。2010年9月,沈陽召開了一次全球機床產業高峰論壇,在會上我們發現,運動控制技術是實現產品智能化必須要解決的問題。日趨擴大的機床市場并沒有促進國內數控系統核心能力的提高,使得運動控制技術成為產品智能化發展的壁壘。
在產品智能化過程當中,所有應用軟件技術的研究都要鑲嵌在數控技術當中,“而系統的控制,國外企業實際上是不對我們開放的,因此,自動化過程實際上開始涉足我們產品的核心技術。”關錫友說。基于此,沈陽機床在三年前開始投入研發運動控制技術。
調整產品結構健全營銷模式
部分業內人士認為,普通機床的需求量在中國市場是有的,而且還會保持一定的增長,對此,關錫友并不認同,他認為,普通機床在中國市場的需求量將會不斷下降。“這與勞動力的素質相關聯,現在大量的技工教授接受的都是中高檔數控機床技能的培養,要找八級車工和塔工非常難,而且成本相當高,這就像開車一樣,開慣了自動擋再回到手動擋很艱難,對技、能要求很高。”目前,沈陽機床所生產的機床中有45%是普通機床,沈陽機床下決心用3年的時間淘汰普通機床。
在整個中國的機床工具行業,普通機床占了相當大的比例,它的低效率顯然與未來的市場需求不相符。但是,淘汰普通機床,就要大量生產數控機床,而數控系統如何解決則是另一個難題。
“如果一味地選擇國外的數控系統,我們就會成為全球最大的商,”關錫友說,“最要命的是,國內的數控機床與國外產品是競爭關系,國外產品的技術封鎖使得我們進入兩難的境地。”因此,關錫友認為,數控系統將成為我國機床行業不得不突破的一道關卡,突破這一道關口,國產數控機床才能得到真正的提升。
在產品研發之后,企業還面臨著如何將產品賣出去的問題,即全球的營銷服務體系建設。以沈陽機床為例,沈陽機床在國內擁相對成熟的營銷模式和龐大的營銷體系,然而,這個世界最大的機床制造商面對全球市場卻略顯底氣不足,關錫友說:“我們能制造很多產品,卻不能把它們賣到世界各地。在全球布局方面,面臨著非常大的障礙。”沈陽機床的全球化戰略初步計劃在世界各地構建20個營銷服務平臺。
Abstract: Based on the analysis of the construction theory of industrial technology research institute, this article points out that in addition to industrial generic theory, triple helix theory and conjunction theory are also the theoretical basis of the construction of industrial technology research institute. The former indicates the necessary components of industrial technology research institute and the latter indicates the necessity of the construction of the institute. The practice of Yangzhou Numerical Control Machine Tool Research Institute is an example.
關鍵詞: 產業技術研究院;三螺旋理論;協同學理論
Key words: industrial technology research institute;triple helix theory;conjunction theory
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)29-0250-02
0 引言
隨著區域性產業技術創新蓬勃發展,通過借鑒先進國家和地區產業技術創新經驗,我國各省市分別建立了服務于本區域的產業技術研究院。例如,自2010年至2012之間,江蘇省內就成立了揚州數控機床研究院等九家省級產業技術研究院。[1]吳金希通過對世界上績效顯著的產業技術研究的共性分析和我國目前建設現狀,指出:“需要加強理論的研究,為工研院的建設實踐提供理論。”[2]目前普遍認為:“產業共性技術理論是產業技術研究院構建的理論基礎。”[3、4]其觀點是,產業共性技術的基礎性、投資風險性等,這些就需要政府、科研機構和大學以及相關企業的共同參與[5、6],那么,產業共性技術的基礎性和風險性就是眾多不同社會功能的機構共同參與的唯一原因嗎?若要回答該問題,還需要開展更深層次的理論基礎研究。由此,本文以揚州數控機床研究院為例,對產業技術研究院構建的理論基礎開展研究。
1 產業技術研究院構建原則
我國第一部系統研究產業技術研究院建設的學術專著《產業技術研究院的理論與實踐研究》將產業技術研究院定義為“以產業共性技術和關鍵技術為研究對象,以推進先進技術的產業化和提升產業結構層級為目標的研發機構。它是共性技術研發機構的一種有效形態。”[7]季松磊等人從組織模式角度,將產業技術研究院定義為“產業技術研究院模式是產學研合作研發實體模式的發展,它是以市場為導向,產業化為目標,致力于面向產業鏈的應用科技的研究開發,推動產業升級,引領新興產業發展的產學研合作科研研發機構。”[8]由此可見,產業技術研究院構建原則是以產學研緊密結合為基礎,整合區域科技資源,致力于共性技術、關鍵性技術和前瞻性技術的引進吸收和研究開發,促使成果的轉移和產業化,并創造經濟價值。
2 理論基礎
產業技術研究院的內涵和構建原則要求政府、科研機構、大學及企業作為組成要素參與合作、最大化利用科技資源,開展技術創新活動。為了進一步說明產業技術研究院構建的理論基礎,除了產業共性技術理論之外,也應從技術創新理論中尋找其理論基礎,即闡明為什么需要這些功能不同的“機構共同參與”和這些“機構共同參與”起到什么樣的效果。
2.1 三螺旋理論 受生物學上DNA的雙螺旋分子結構特征和分子生物學、結晶學中的三螺旋模式的啟示,Leydesdorff[9]和Etzkowitz[10]分別引進了三螺旋模型來分析大學—產業—政府之間的動力學機制。所謂三螺旋是一種新的創新模式,強調大學—產業—政府三方在創新過程中的密切合作、相互作用,每個機構都能夠扮演其他兩者的角色。
周春彥等人通過對國內外三螺旋理論研究的理論回顧,指出:“三螺旋模型在產學研合作方面的研究已經取得了很大的進展,但在具體的有效合作機制等方面仍需深入研究。”[11]同樣,蔡翔等人也是通過三螺旋理論研究回顧,并指出:“三螺旋理論如何“借用”分子生物學中DNA螺旋結構理論中的知識來揭示大學—產業—政府之間的效應機制?”[12]如此可見,盡管三螺旋理論廣泛被用于產學研合作關系分析中,但它也只是給出了在知識經濟社會,開展技術創新活動中,多種社會相關要素參與的必要性和重要性。但缺乏形成政產學研組成技術創新體系的效應的
分析。
2.2 協同學理論 協同學理論是德國物理學家哈肯在研究激光理論的基礎上,于20世紀70年代初提出,1977年正式問世的[13]。協同學自創立以來,在自然科學、社會科學等多個領域的應用都取得了顯著的效果。協同學是一門研究關于系統內諸子系統相互合作,相互作用規律的科學,協同學理論從統一的觀點處理一個系統的各部分之間的關系,協同學處理問題的方法是一種綜合的方法,協同學注意從總體上把握對象,即著重研究各部分之間是如何以協同一致的動作來產生整體結構。協同學的含義有兩個:第一,協同學是一門關于系統內諸子系統相互合作,相互作用的規律的科學,它從統一的觀點處理一個系統的各部分之間的關系,導致宏觀水平上的結構和功能的協作。第二,協同學是多門學科相互協同和聯系的科學,鼓勵不同學科之間的協作。所謂“協同”指的是復雜系統中各組成要素之間,各子系統之間在操作運行過程中的合作、協同、同步。在宏觀上這一概念表現為整個系統的有序化。
哈肯認為:“協同學在經濟學上應用時,經濟系統也是一個很復雜的系統,其中有很多相互作用著的子系統。這些子系統是人,由于這些人經濟才能發展,這些子系統集合起來就構成了工廠、交通系統或通信系統等等各種各樣的社會系統。通常所采用的不是定量的描述方法,它屬于控制論的范圍。”[14]
協同學理論在技術創新體系中的應用,形成了技術協同創新體系,重點強調構成技術協同創新體系中各要素相互合作所產生的協同效應,即各要素不是簡單的機械混合,而是通過相互協作,形成一個有機融合的系統。其產生的效應也就是協同學的著名協同效應公式“1+1>2”[15]。
為此,三螺旋理論和協同學理論為產業技術研究院構建提供了技術創新方面的理論基礎。三螺旋理論說明了作為區域技術創新的載體產業技術研究院必須由政府、科研機構、大學以及企業要素組成;協同學理論進一步證明了產業技術研究院作為產學研合作的高級模式,其必要性是產生了傳統產學研合作所沒有的“1+1>2”合作效應。
3 揚州市數控機床研究院的啟示
回顧揚州數控機床研究院構建過程與目前產生的效果,對產業技術研究院構建的理論基礎在具體實踐中的應用給予了實證啟示。
3.1 研究院成立前 位于揚州市邗江區的數控金屬板材加工裝備產業是揚州市產業支柱之一,形成了以主機為龍頭企業的200余家組成的產業集群,涵蓋折、剪、沖、壓、割幾大類及其輔助、周邊設備。數控金屬板材加工裝備等企業。各企業為了增強市場競爭能力,提高產品科技含量,各企業分別與濟南鑄造鍛壓研究所、中科院沈陽自動化研究所、東南大學、南京理工大學、江蘇大學、南京航空航天大學、揚州大學等眾多國內知名科研院所、大學建立項目合作模式的產學研合作關系。
3.2 研究院成立至今 為了進一步增強揚州市數控金屬板材加工裝備產業在國內的競爭能力,揚州市政府通過對企業技術創新調研,發現企業與大學、科研機構合作積極性高,但其目的就是解決自身的專有技術,而對數控金屬板材加工裝備產業共性技術創新心力不足。在創建國家技術協同創新體系的背景下,于2010年4月,市政府以培育數控金屬板材加工裝備產業共性技術為前提,成立了市政府提供共性技術創新平臺和專用技術企業研發中心相對接的、服務于位于邗江區的數控金屬板材加工裝備產業集群的揚州數控機床研究院。
自數控機床研究院成立以來,揚州市數控板材加工裝備已占據30%的國內市場份額,成為了江蘇省數控機床產業的主要基地、國家級的數控金屬板材加工設備產業基地。被國家科技部火炬中心認定為國家火炬計劃邗江數控金屬板材加工設備產業基地;江蘇省政府在新一輪高新技術產業“雙倍增”實施綱要中將邗江數控機床產業列入重點發展的十大高新技術優勢產業;2010年年底邗江經濟開發區被江蘇省科技廳認定為“數控裝備科技產業園”。在數控機床研究院帶動下,揚州市數控金屬板材加工裝備產業共開發新產品523項,有191項通過科技成果鑒定并達到國際先進或國內領先水平;共承擔省級以上各類科技項目92項,其中國家高檔數控機床重大專項5項、國家重點火炬計劃4項、江蘇省重大科技成果轉化項目9項等;建成45個市級工程技術研究中心(企業技術中心)、23個省級工程技術研究中心(企業技術中心),8個省級博士后工作站。正如中國科學技術發展戰略研究院進行現場實際調研結果描述的:“揚州數控機床研究院建在揚州邢江區國家火炬計劃數控金屬板材加工設備產業化基地,數控機床產業基礎較好,擁有一批較大規模生產企業,吸引了10多家省外高校院所設立分支機構,創新需求及專業特色十分鮮明。”[1]
綜上所述,三螺旋理論和協同學理論為產業技術研究院構建提供了理論背景基礎,揚州數控機床研究院實踐表明:由政府、科研機構、大學以及企業構成的產業技術研究院,其效果大于原來分立的產學研項目合作模式。
參考文獻:
[1]新型研發機構調研組.江蘇省各產業技術研究院的優勢和特色[J].高科技與產業化,2012,179:78-81.
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[8]季松磊,朱躍釗,汪霄.產業技術研究院:一種新型的產學研合作組織模式[J].2010,9(3):86-89.
[9]Leydesdorff,Loet.The Measurement and Evaluation of Triple Helix Relations among Universities,Industries,and Governments[C]. Paper to be Presented at the Fourth International Triple Helix Conference. Copenhagen. November 2002.
[10]Etzkowitz. The dynamics of innovation: From national systems and "mode 2"to a triple helix of university-industry-government relations[J]. Research Policy,2000,29:109-112.
[11]周春彥,李海波,李星洲等人.國內外三螺旋研究的理論前沿與實踐探索[J].2011,4:21-26.
[12]蔡翔,王文平,李遠遠.三螺旋創新理論的主要貢獻、待解決問題及對中國的啟示[J].技術經濟與管理研究,2010,1:26-29.
[13][德]赫爾曼·哈肯,凌復華譯.協同學:大自然的構成奧秘[M].上海:上海譯文出版社,2005:6.
關鍵詞:數控技術;創新能力;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)13-0064-02
一、引言
近年來,隨著我國市場經濟的快速發展,特別是《中國制造2025》的,給機械制造業提出了新的挑戰,創新型國家建設目標對機械工程人才的培養提出了新的要求。與國外大學相比,我國大學對能力培養重視不夠,學生發展的主動性、能動性不足,學生的創新能力不足。因此,積極探索教育教學的新思路新方法,具有重要的意義。《數控技術》是機械設計制造及其自動化專業的重要專業課,本項目就是在借鑒國內外數控技術教育改革優秀成果和繼承西北農林科技大學數控技術教學現有優勢和特色的基礎上,對現有數控技術教學內容和教學方法進行改革研究,針對我校機械設計制造及其自動化專業自身特點,研究數控技術課程必要的理論知識和實踐能力,從而形成理論教學體系、實踐教學體系,以期為我校和我國數控技術教育的改革和發展做出有益的探索。
二、教學內容改革
(一)課程內容體系的重構
數控技術課程體系包括理論課、實驗課和實踐課。分專業背景因材施教,課程配置可參考表1:理論課教學內容及學時分配。理論課以數控加工信息流為主線進行教學,主要講授:數控加工工藝、數控加工編程、數控機床機械結構、數控機床故障診斷及維護、數控插補和刀補原理、計算機數控裝置、數控機床伺服系統、數控機床位置檢測裝置等。對機制、車輛工程、農業機械化工程等偏機械類專業側重于前五項;對機電工程專業機械內容和電子內容同樣重要,各占用20學時。實驗課在所設6個項目中選做3項,加工中心綜合加工實驗和數控插補設計綜合實驗分別是綜合性和設計性實驗。實踐課分專業設置,機制、車輛工程、農業機械化工程、機電工程各專業進行4周的工程基礎訓練,其中有數控加工技術的初步認識訓練,包括XY數控平臺的訓練以及數控車的訓練,數控雕刻機、線切割加工和數控加工中心的加工演示,讓學生對數控加工有初步的認識;機制專業學生在三年級進行2周的現代設計與制造綜合訓練,是CAD/CAM/CNC的綜合訓練,主要實踐各類零件的數控加工工藝設計、自動編程、各類機床的操作方法,其他專業的學生利用實踐平臺可進行創新項目的實施。
(二)教學內容組織方式
理論課以課堂教學與自學兩種方式進行,編程指令以FAUNC系統為主進行,輔以介紹SIEMENS數控系統,對機制、車輛工程和農業機械化工程專業數控伺服系統等章節僅作原理性介紹,不局限某些教材作過多的硬件電路介紹。受學時所限,故障診斷及維護僅介紹基本理論與方法,詳細內容以安排學生自學,然后集中答疑的形式進行。實驗教學強化綜合性、設計性、探索性實驗,發揮學生主動性,提高學生綜合運用知識的能力和啟迪創新意識。現代設計與制造綜合訓練,讓學生綜合運用相關知識、靈活采用相關方法自主進行;對學生按任務性質分組,實行一人一題方式。教學過程中根據當代裝備制造業的發展需要不斷更新教學內容,重點講述目前大中型企業普遍應用的現代數控技術,并使教學內容緊密聯系工程實際。
三、教學方法與教學手段改革
(一)教學方法
課程組根據本科教育的特點和我校資源現況,探索出很多行之有效的教育教學方法,應用于不同的教學內容中。
1.講練結合教學:將教、學、練融為一體,適于需要較強邏輯思維、而在傳統教學中較難進行的課程內容。教師在講清基本概念、基本理論與方法后,布置學生進行實踐訓練。如在講解數控編程指令時,介紹完一類編程指令后,就給出相應圖紙,由學生編制數控加工程序,由教師檢驗是否正確。這種即學即練的教學方式,提高了學習效率,增強了學生學習的興趣。
2.師生互動教學:教師授課中善于提出問題,學生可進行討論或爭論,提出解決方案,教師適時引導,使學生從中領會教師思路,提高分析解決問題的能力,體現了以學生為主體的教育理念。如在講解刀具補償時,教師可讓學生思考使刀位點沿工件輪廓正確運動的兩種方式,并展開討論,從而說明刀具補償功能的作用。
3.案例剖析教學:數控加工的零件是千差萬別的,通過介紹典型零件的加工方法,使學生能做到舉一反三,重點培養學生解決問題的能力。如介紹數控車床編程加工時,我們僅剖析一個典型的加工案例,學生便能做到對同類零件加工的觸類旁通。
4.現場實物教學:數控技術的某些概念比較抽象,如數控機床坐標系、對刀、換刀等,可把教學地點選到數控實訓中心,面對具體的數控機床進行講解或操作。這樣有利于把抽象概念具體化,降低學生學習難度。
(二)教學手段
1.多媒體教學輔以傳統教學:為了提高課堂效率和學生的學習興趣,將全新的教學內容制成多媒體教學課件。課程許多內容如數控機床機械結構、孔加工的數控編程等復雜抽象,采用了多媒體輔助教學,有利于增強學生學習興趣,提高學習效果。課程組開發制作出CAI課件、二維、三維模擬動畫和數控加工操作視頻。教師在講授數控原理和基礎知識的同時,就可播放視頻,使課堂教學與工程實際更加結合緊密,這不僅使數控技術的教學強化了學生工程實踐能力的培養,而且使理論課堂教學豐富多彩,取得了較好的教學效果。
2.軟件仿真教學:學生編程操作的困難大多數由于工藝不清楚,我們利用斯沃、VUNC數控加工仿真教學軟件,采用實驗和課堂演示的方式,把復雜的加工過程仿真出來,讓學生在實踐中理解代碼的涵義和數控工藝。
3.網絡教學:利用學校精品課程網和本科網絡教學平臺實施網絡教學。數控技術課程網上資源包括課程說明、教學大綱、教學日歷、西門子和法拉克系統的各類技術手冊等,已在我校教學中得到了應用,學生可自由下載學習。通過網上教學平臺可及時回答學生學習中的問題,課程組與這些網絡教學環境動態聯系,及時更新教學內容,以保證教學內容的新穎。
四、加強實踐教學的探索和實踐
實踐教學是培養高等應用型創新人才的重要途徑和保證,良好的實驗、實訓基地,對高等應用型創新人才的培養有著至關重要的作用。我校于2005年建成了具有先進制造裝備的綜合性工程訓練中心,是本科生工程素質教育和技能教育的實踐性教學基地,可進行分布式數控加工與實訓教學。工程訓練中心可以配合數控技術教學,為學生提供數控設備進行實踐操作,讓學生親自動手編制加工程序和操作機床,使學生對數控機床的學習由抽象的理性認識上升為感性認識,再通過感性認識進一步加深理解和掌握數控技術。實踐教學的實施是按照前面建立的實踐教學體系分層次進行的。同時,我們積極組織學生參加全國和陜西省數字建模大賽、機械創新設計大賽、數控加工創意大賽等,組建科技創新小組,讓學生對自己感興趣的數字化設備、機器人等親自設計、親自動手制作,近年來10余項項目獲得了國家和陜西省的獎勵,這些實踐環節都收到了良好的教學效果。
五、結束語
隨著科學技術的飛速發展,以數控技術和數控機床為核心的裝備制造業正在發生日新月異的變化,其中發展高檔數控機床和機器人是國家大力推動的關鍵領域。與工程實踐緊密結合的數控技術教學應該緊跟時代的步伐,從教學內容、教學方式和實踐環節等方面適應高等創新型人才培養目標,本課題進行了有意義的探索和實踐,收到了較好的效果。
參考文獻:
第一部分,
中國汽車裝備發展現狀
改革開放以來,特別是進入新世紀以來,我國汽車產業實現了突飛猛進的發展。2013年,我國汽車產銷量雙雙突破2100萬輛,連續第五年全球排名第一。汽車產業的快速發展是與先進制造技術和裝備的采用密不可分的。近年來,我國汽車產業的持續快速發展帶動了汽車制造裝備的發展。裝備技術的自主創新及國產化也取得了重要的進展。
主要進步
一、整車制造工藝的裝備取得了實質性的突破。我國自主生產的沖壓生產線已在市場當中占據主導地位,覆蓋件的沖壓設備國產化率也達到了80%。國內主要沖壓設備制造企業已經能夠成套提供單機聯線的自動化生產線。如濟南二機床大型自動沖壓設備技術性能已經達到國際先進水平,已為上海通用汽車公司、一汽-大眾提供沖壓生產線,并且成功獲得了福特美國工廠的6條生產線的定單。
焊接生產線的供應商也逐步由成套國外進口轉化為正線集成國內制造,如天津的福生自主研發成功年產20萬輛的柔性焊裝線技術,并為全國數十個廠家提供整車生產線。江蘇的長虹也為一些企業提供了噴涂的生產線。
二,零部件生產裝備質量和可靠性不斷提高。隨著國內控制技術及元件可靠性的提高,澆鑄機產品取得突破。比如濟南GMI鑄造機械企業公司等企業研究出了適合中國國情的澆鑄機,并很快占領市場。中國一拖集團等廠家采用了國內自主開發的澆鑄機,運行情況良好。
三,汽車裝配輸送設備自主化水平明顯提升。目前,裝配工藝的輸送設備國內完全能夠自主生產,并且質量可靠,輸送設備的自主供應體系已經建立。據統計,合資企業裝配線中使用國產輸送設備的比重已經達到70%,非合資企業的比重達到了90%。黃石三風等企業的懸掛輸送機產品形成了系列化。沈陽青松等企業生產的AGV產品,市場優勢十分明顯。
存在的主要問題
與我國汽車產業蓬勃發展形成巨大反差的是長期以來我國汽車制造的關鍵裝備,比如動力總成及其他的關鍵零部件的制造設備,車身制造與整裝設備、新能源汽車核心技術基本還依賴歐美日等發達國家。目前我國裝備制造業進入自主創新和技術引進相結合的階段,具備一定的競爭實力,但與我國汽車產業迅速發展的需求相比,還有很大的不足。
一是技術水平相對落后,自主創新能力不強。我國汽車裝備技術基礎較弱,原創技術和專利產品比較少,產品的技術水平比較低、可靠性差,與國外還存在著較大的差距。我國汽車裝備制造業在新產品、新工藝研發方面投入資金嚴重不足,自主創新能力不強,國內企業往往停留在引進與仿制上,或者對非關鍵部件進行改造,而不是消化吸收國外技術后進行二次開發。中國合資的汽車企業在生產線和工藝設計上幾乎完全照搬國外的模式,為保證產品質量和順利生產,幾乎采用外資車企使用的生產設備,使得國內汽車制造裝備難有技術和創新發展的土壤。
第二個問題是整車和零部件生產裝備對外的依存度還比較高。目前,國內汽車裝備制造業的水平和國際先進水平相比,至少落后十年以上。我國產銷量排名前五的整車企業,所用的生產裝備,90%以上都還是進口。目前我國汽車裝備對外技術依存度達到70%以上,汽車沖壓、焊接、涂裝、整裝使用的主要是進口加工設備,柔性的沖壓自動生產線等先進的沖壓設備與國外相比還有差距。零部件高效精通設備還需要大量進口。涂裝設備、整裝設備、焊接設備的本土化率也只有20%左右。其中,B級及以上中高檔轎車使用的設備基本上還是進口設備。國內個別廠家能夠提供的涂裝線部分的設備,但性能穩定的高端涂裝還基本上要依賴進口。轎車的焊接裝備線幾乎全部依靠進口,整車的自動裝配線是我們國家汽車裝配最薄弱的環節。隨著汽車產品生命周期的縮短以及市場競爭的激烈,汽車 產業對裝備的要求越來越高,國內裝備精度、效率、可靠性、成套性等方面不高,汽車制造裝備的對外依存度還將居高不下。
三是汽車裝備產業的結構仍然不合理。目前汽車工業裝備存在著產業結構不合理、產品大多集中在中低端水平,產品的附加值不高,同質化競爭激烈,高端裝備、關鍵部件還依賴進口,一般產品過剩等問題。
根據不完全統計,2013年,高端的機床進口達到85%以上,僅僅加工中心,去年前10個月進口的超過50億美元。盡管我國機床工具行業產值已居世界第一,而且連續十年高速增長,但整個行業大而不強的結構性矛盾還是日趨突出。
四是企業的服務意識和水平還比較落后。汽車裝備作為固定資產投資具有一次投資金額大、使用壽命長等特點,而且汽車產品的生產對連續性要求高,汽車裝備的停機與維修很容易對整車及零部件制造企業造成經濟損失。因此,汽車裝配的售后服務對于顧客的再購買具有很大影響。國內汽車裝備企業在售后服務意識與水平方面的落后也影響了裝備企業的整體銷售。與國內汽車裝備制造業僅提供售后服務不同,國際汽車裝備供應商已經開始提供全面的解決方案,即不再以簡單的賣裝備為目的,而是根據用戶的需求來提供成套的綜合方案,幫助用戶實現投資回報的最大化。
五是工業機器人的使用密度低。從機器人使用密度看,我國汽車產業的工業機器人使用密度仍然遠遠低于全球的平均水平,與日本、韓國、德國等發達國家仍然存在著很大的差距。統計數據表明,2012年,美、德、日、韓四國的汽車產業工業機器人密度為1200臺萬人,我國汽車產業工業機器人密度僅為150臺萬人,為上述國家企業的八分之一。
第二部分,
中國汽車裝備發展展望
當前世界經濟和政治格局下,產業革命興起,我國經濟進入中高發展的轉型時期,汽車工業繼續保持增長勢頭,汽車裝備的需求有望進一步擴大。汽車裝備的柔性化、智能化與綠色化水平的要求也在不斷提高。
一是市場需求有望技術增長。我國汽車產業的持續增長將有力地拉動汽車制造裝備市場的需求。在今后一段時期,隨著我國工業化、信息化、城鎮化、農業現代化的持續推進和深入發展,我國汽車產業還將繼續保持增長態勢。汽車裝備也將迎來新的市場需求空間。
與此同時,新能源汽車加快產業化發展步伐,將拉動新能源汽車生產和檢測裝備的市場需求。
二是國際產業轉移加速態勢仍將持續。當前世界裝備制造業轉移呈現出新的發展態勢。一些汽車產業和技術發展相對成熟的發達國家,比如美國、德國等等,加快了汽車裝備制造業向外轉移的步伐,這也將為我國積極承接產業轉移、加快發展汽車裝備提供難得的機遇。
三是柔性化、智能化與綠色化趨勢進一步加快。隨著汽車技術的快速創新,加速向個性化、智能化、綠色化發展,對于汽車裝備制造業的技術水平和創新能力要求也將越來越高。汽車制造裝備正向著柔性化、智能化和高效方向發展。比如在沖壓設備領域,自動送料技術、自動換膜技術和自動控制技術的應用將越來越深入。沖壓生產線將逐步實現自動化、柔性化、智能化、高精度、高效率、節能環保和安全生產。
值得注意的是我國汽車裝備的發展既面臨著有利條件,也面臨著嚴峻的挑戰。一是汽車制造成本對整車銷售影響較大,使得汽車裝備制造的質量、成本和可靠性日益重要。二是國內汽車裝備制造領域高端和創新性人才缺乏,中高級技工不足,也不利于裝備制造業水平的提高。三是部分用戶對國產裝備質量差的慣性思維,使國產裝備面臨推廣應用難的問題。在這個問題下,汽車裝備的轉型升級更加迫切。
第三部分,
中國汽車裝備的政策導向
工業和信息化部近年來針對汽車制造裝備的創新示范應用和產業化采取了多種政策給予支持。
一是實施高檔數控機床和基礎制造裝備國家重大科技專項來支持汽車制造裝備的創新突破。汽車制造業是數控機床以基礎制造裝備的最大用戶,約占總量的40%,也是高檔數控機床和基礎制造裝備國家重大科技專項支持的四大重點領域之一。共支持和方向86個,與汽車行業直接相關的有43個,占到50%。在項目數上面,汽車行業占國家重大科技專項總數的36%,項目經費和國撥的經費上,汽車行業約占高檔數控機床和基礎制造裝備重大專項總投入的20%。
二是實施了智能制造裝備發展方向,支持汽車制造裝備的集成創新和示范應用。為了貫徹落實《國務院加快培育和發展戰略性新興產業的決定》,加快智能制造裝備的創新發展和產業化,從2011年開始,由發改委、財政部、工信部組織實施了智能制造裝備發展專項,專項重點支持智能測控裝置、重大智能成套裝備的研發和示范應用,以及重點領域的數字化車間的示范建設。專項連續三年來總共支持了項目89項,合同總金額達到140億元,中央預算資金25億,已經下達中央預算資金16億。
汽車制造業是支持的重大領域,三年來支持了焊接自動化生產線、沖壓生產線、自動化裝配生產線等項目,以及重卡的變速器、汽車車橋、汽車液壓油缸、發動機等加工裝配的生產線項目,也取得了成效。
三是積極爭取其他的政策措施來推進汽車裝備的應用推廣和產業化。裝備制造業技術進步和技術改造投資專項,中央國有資本金預算重點產業轉型升級與發展的資金等等,對裝備制造企業技術改造和轉型升級項目都予以支持,涵蓋了汽車和制造裝備的領域。
另外,我們也正在組織研究針對重大技術裝備首臺套的保險技術,推動國內首臺套設備的示范應用,其中也包括首臺套的汽車制造裝備。
第四部分、
中國汽車裝備制造業的
發展思路
汽車裝備制造業的發展是我國成為世界汽車強國的重要基礎。今后一段時期,推動汽車裝備制造業的發展既要有憂患意識、創新的思維,更要有切實有效的載體和強有力的抓手。目前我們在規劃編制政策推動等方面已經有了一些初步的考慮。
一是加快實施創新驅動發展戰略,統籌汽車裝備制造業發展的頂層設計,強化核心關鍵技術和共性技術攻關,充分發揮國內市場優勢,更加注重發揮企業的主體作用,加強產品創新、品牌創新、產業組織創新、加快科技成果的轉化應用、組織實施好國家重大科技成果轉化項目。扎實地推進汽車技術創新體系建設,充分發揮科技創新的戰略支撐作用,發揮多層次的資本市場融資功能,鼓勵金融機構加大信貸的支持力度,完善鼓勵創新制度,引導投資的財稅優惠政策,為汽車裝備制造業的發展提供良好的創新環境。
二是充分發揮國家科技重大專項的引領支撐作用。我們緊緊抓住國家實施高檔數控機床和基礎制造裝備發展專項等重大專項的契機,整合科技資源,突破核心共性技術和關鍵技術,力爭數控機床、數控系統及關鍵功能部件的技術水平和可靠性能夠得到顯著的提升。發揮重大專項的帶動和輻射作用,建立健全一批行業檢驗、檢測可靠性和壽命測試實驗等公共服務平臺。推動汽車裝備制造業走上創新驅動、內生增長的發展軌道,為實現高端裝備產業化提供基礎支持。
三是要著力增強企業自主創新能力。形成技術進步的健全機制,建成完善的以企業為主體、產學研用結合的技術創新體系,真正確立企業在技術創新當中的主體地位,大型企業集團自主確定技術改造項目,自主選擇通過發行股票、債券等手段來籌集技術進步的資金。加快推進“兩化”融合,推動信息技術在研發、設計、生產、管理等全鏈條的應用和發展,實現制造模式向數字化、網絡化、智能化、定制化轉變,以品牌、標準、服務為重點,全面提升企業的產品質量和技術水平。
四是著力增強產業的配套能力。我們要集中力量突破高端裝備、系統軟件、關鍵材料等重點領域的關鍵核心技術。著力提升關鍵基礎零部件、基礎工藝、基礎材料、基礎制造裝備研發和系統的集成水平。充分利用好財政部、工信部組織實施國家重大科技成果轉化項目的契機,重點支持大型精密軸承技術、高檔液壓和系統技術、高壓液力元件技術,不斷提高基礎零部件和配套產品的技術水平和自主化率,為汽車裝備制造業發展奠定堅實的基礎。