浅析机械制造中的数控技术

　　1 国内数控技术的发展现状
　　1.1 数控系统的发展现状
　　改革开放以来，国家对数控技术和数控机床的发展十分重视，通过引进技术和科技攻关，经历了六五、七五引进消化吸收、八五开发自主版权数控系统，九五的商品化、产业化三个阶段。此3个阶段的研究、使用经验为数控加工技术的产业化奠定了良好的基础，也使数控加工技术取得了长足的进步。
　　在引进消化吸收阶段，我国从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术，进行合作、合资生产、科技攻关，解决了数控机床可靠性和稳定性的问题，数控机床开始正式生产和使用，并逐步向前发展。在开发自主版权数控系统阶段，通过合作生产先进数控机床，使设计、制造、使用水平大大提高，缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套，开始能自行设计及制造高速、高性能的数控机床，供应国内市场的需求，但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。商品化、产业化阶段，我国数控产业发展迅速，1998年2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%;从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国;但是，国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。
　　目前，我国数控技术已由研究开发阶段向推广应用阶段过渡，也是由封闭型系统向开放型系统过渡的时期。现已有一批能成批量生产数控机床和数控系统的企业。在数控技术软件上，一些单项技术已达到国外水平。
　　1.2 数控机床的发展现状
　　20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。
　　由于中国技术水平和工业基础还比较落后，数控机床的性能、水平和可靠性与工业发达国家相比，差距还是很大，尤其是数控系统的控制可靠性还较差，数控产业尚未真正形成。因此加速进行数控系统的高速、高精度化、复合化、系统化、智能化、商品化攻关，尽快建成完善的数控机床和数控产业成为当前的主要任务。目前我国面临的主要问题有：核心技术严重缺乏;数控功能部件质量差，急需技术攻关;技术创新和成果转化与市场脱节，市场定位不明确;项目安排带有盲目性，缺乏先进的管理机制。
　　1.3 刀具的发展现状
　　刀具的发展在人类进步的历史上占有重要地位。早在公元前20世纪，我国就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发明，1783年，法国的勒内首先制出铣刀。1792年，英国的莫兹利制出丝锥和板牙。 1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。1898年，美国的泰勒和怀特发明了高速工具钢。1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。1949年1950年间，美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在铣刀和其他刀具上。1972年，美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片，同年，美国的邦沙和拉古兰发现了物理气相沉积法，在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层，这种复合材料具有更好的切削性能。近年来，数控刀具的科技成果主要体现在研发一刀多切削功能和提高刀刃切削性能的方面，数控刀具材料集中应用在高速(超高速)、硬质(含耐热、难加工)、干式、精细(超精)数控机加工技术领域。刀具材料新产品的研发在超硬材料(金刚石、表面改性涂层材料、TiC基类金属陶瓷、立方氮化硼、Al2O3、Si3N4基类陶瓷)，W、Co类涂层和细颗粒(超细颗粒)硬质合金基体及含Co类粉末冶金高速钢等领域进展速度较快。
　　2 机械制造中的数控技术
　　随着经济的全球化，尤其在我国加人WTO以后，国际经济竞争将进入短兵相接的阶段。在新的形势下，我国的机械制造业有强烈的危机感、紧迫感，以只争朝夕的精神，全力提高机械制造技术水平、降低生产成本，发展先进制造技术，促进产品升级换代，提高整体竞争能力，迎接新世纪的机遇和挑战。
　　20世纪50年代初第一台数控机床的出现，使机械制造技术的发展出现了日新月异的变化，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的应用技术和装备，又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国机械制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术，已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
　　2.1 数控加工技术在机械制造业中的作用
　　数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段，是国防现代化的重要战略物质，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。
　　近年来，数控技术以其加工精度高、生产率高、柔性好等特点而日益受到重视，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术，已成为世界各国加速经济发展的重要途径。目前，世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家提高综合国力和国家地位的重要途径。世界上各工业发达国家采取各种重大措施来发展自己的数控技术及其产业，将数控技术及数控装备列为国家的战略物资。数控技术集智能化，柔性化，高速、高精度化，复合化，系统化于一身。这在现代制造技术的发展中有着不可替代的作用。
　　2.2 数控加工技术在机械制造业中的意义
　　数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高柔性、高精度与高度自动化的特点，提高了机械制造业的制造水平，解决了机械制造中常规加工技术难以解决甚至无法解决的复杂型面零件的加工，为社会提供了高质量、多品种及高可靠性的机械产品，已取得了巨大的经济效益。
　　数控加工技术具有较强的适应性和通用性，能获得更高的加工精度和稳定的加工质量，具有较高的生产效率、能获得良好的经济效益，能实现复杂的运动，能改善劳动条件、提高劳动生产率，便于实现现代化的生产管理。同时，数控加工技术的发展对提高国家战略地位和国家综合国力水平有着不可替代的作用。
　　结语
　　我国数控技术的发展由简单的机械加工过渡到高速、高精度化、复合化、系统化、智能化、柔性化的现代机械加工，发展主要经历了三个阶段。数控加工技术具有加工精度高、生产率高、柔性好等特点，具有较强的适应性和通用性，其加工精度高，生产效率高，能实现复杂的运动，能改善劳动条件，在现代机械制造业中有着不可替代的作用和意义。