在經(jīng)濟化和信息技術(shù)革命的影響下,制造業(yè)正在發(fā)生深刻變化,閥門(mén)專(zhuān)機制造業(yè)的規模和水平已成為衡量一個(gè)綜合的重要標志。數控(numerical control NC)機床特別是 數控機床是 裝備制造業(yè)競爭的熱點(diǎn)。我國已經(jīng)將數控機床與基礎制造裝備列入科技重大專(zhuān)項給予大力推進(jìn)。數控系統是 數控機床的控制核心,價(jià)值占到整機的30%~40%,其功能、控制精度和性直接影響機床的整體性能、性?xún)r(jià)比和市場(chǎng)競爭力。
目前,德、美、日等工業(yè)發(fā)達已先后完成了數控機床的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,數控系統的發(fā)展日趨成熟。我國數控系統由于起步晚、隊伍較弱、投入力度不夠等多方面原因,長(cháng)期以來(lái)始終處于低端膨脹、中端進(jìn)展緩慢、依靠的局面。目前,正值裝備制造業(yè)高速發(fā)展期,數控機床的重要性愈加明顯,對數控系統的需求越來(lái)越大,然而國內數控系統的市場(chǎng)基本被廠(chǎng)商,因此加強數控系統技術(shù)的基礎研究和共性關(guān)鍵問(wèn)題攻關(guān),已成為我國裝備制造業(yè)發(fā)展的當務(wù)之急,對提升我國數控系統的單獨設計能力和競爭力具有重要意義。制造業(yè)是 立國之本、興國之器、強國之基。金融危機以來(lái),制造業(yè)迎來(lái)發(fā)達和發(fā)展我爭相介入的新一輪分工爭奪戰。隨著(zhù)相對優(yōu)越逐步轉化,各國在制造體系中的地位將動(dòng)態(tài)調整,并制造業(yè)版圖。近年來(lái),發(fā)達紛紛制定“再工業(yè)化”戰略,如德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、新工業(yè)法國等,力圖推動(dòng)中制造業(yè)回流,并進(jìn)一步加強制造業(yè)的布局調整,意圖保持其制造業(yè)核心的地位。
裝備制造業(yè)作為制造業(yè)的核心,是 工業(yè)化之母,是 高產(chǎn)業(yè)之根。新我國成立特別是 改革開(kāi)放以來(lái),我國裝備制造業(yè)取得了令人矚目的成就,規模和總量已經(jīng)進(jìn)入世界前列,成為名副其實(shí)的制造大國。然而,我國裝備制造業(yè)普遍自主創(chuàng )新能力不強,核心技術(shù)和關(guān)鍵部件受制于人,產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題突出,產(chǎn)業(yè)結構不盡合理,屬于粗放型發(fā)展。發(fā)達制造回流與新興經(jīng)濟體爭奪中低端制造正在同時(shí)發(fā)生,對我國形成“雙向擠壓”。面對制造業(yè)競爭格局的重大調整、資源環(huán)境的約束和人力成本的逐漸提高等多方面的嚴峻挑戰,我國未來(lái)推動(dòng)裝備制造業(yè)向發(fā)展。
機床精度保持性和性是 數控機床的重要性能指標。機床精度保持性是 指機床在正常的使用條件下,各項精度能夠長(cháng)時(shí)間保持在精度要求范圍內的能力;性是 指機床在規定的特有條件下及規定的時(shí)間內,完成規定功能的能力。精度保持性和性對機床的加工質(zhì)量和效率都有至關(guān)重要的影響。經(jīng)過(guò)重大專(zhuān)項的科技攻關(guān),國內機床企業(yè)的精度保持性和性相關(guān)技術(shù)取得了進(jìn)展,但與水平相比還是 差距甚遠。
機床精度保持性問(wèn)題在設計、制造和使用3個(gè)階段會(huì )因機床類(lèi)型、結構形式、性能要求和工況特點(diǎn)的不同而不同。根據前期對國產(chǎn)數控機床精度保持性的調研,發(fā)現國產(chǎn)機床精度保持性較差,其研究還存在精度、精度穩定、精度保持和精度壽命等概念不清晰,或者未定義的問(wèn)題,導致目前國內還沒(méi)有一個(gè)比較系統的精度保持性研究體系。數控機床精度保持性的主要影響因素在于運動(dòng)部件之間的磨損,相比較而言,國內機床影響精度保持還有因素,如鑄件鑄造應力、裝配應力等。在實(shí)際調研中發(fā)現,國產(chǎn)機床裝配過(guò)程中,鑄件在刮研好精度一段時(shí)間之后會(huì )發(fā)生變形;在工作過(guò)程中,裝配預緊的螺栓等連接件會(huì )在較短時(shí)間內出現預緊力下降、連接松動(dòng),這都使機床精度及性能發(fā)生變化。目前,國產(chǎn)機床應加強對精度保持性機理的基礎研究,以及對設計、制造環(huán)節中精度保持性關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)。
機床性直接影響三面數控鏜孔機床的使用,更影響用戶(hù)對機床的使用信心。近幾年來(lái)的市場(chǎng)情況表明,數控機床在性方面占有的優(yōu)越愈發(fā)明顯,這也促使國產(chǎn)機床價(jià)格優(yōu)越正在逐漸喪失殆盡。盡管通過(guò)近年來(lái)技術(shù)攻關(guān),數控機床的性指標M TBF從原來(lái)的200h提高到1000h,但是 國產(chǎn)數控機床的故障率還是 居高不下。由于機床制造企業(yè)缺乏對機床性的深入研究,技術(shù)積累比較少,缺少有關(guān)數據參考資料,導致數控機床在加工過(guò)程中一旦出現故障后,沒(méi)有明確的數據參考依據,不能及時(shí)處理故障,嚴重影響機床加工效率。國產(chǎn)機床無(wú)論功能、性能如何優(yōu)良,如果使用過(guò)程中故障頻發(fā),致使加工不能正常進(jìn)行,就無(wú)法體現其使用價(jià)值,這也是 導致用戶(hù)對國產(chǎn)機床缺乏信心的主要原因。