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机床行业智能制造的发展与展望

2016/12/29 14:48:19 人评论次浏览来源：thiswebsite 分类：机械

机床是机械工业的基本生产设备，机械产品的零件通常都是用机床加工出来的，机床的品种、质量和加工效率直接影响着其他机械产品的生产技术水平，因此，机床工业的现代化水平和规模，是一个国家工业发达程度的重要标志之一。在公元前二千多年出现的树木车床可以说是机床最早的雏形了。公元十二世纪和十三世纪后半期，出现了装有绳索擒纵机构的原始钟和天平式钟。表明时钟齿轮系统有了进一步的发展。这个时期曲柄连杆机构原理已经用于机械。加工机械方面出现了手动车床。十五世纪由于钟表制造的发展，推动了机械技术的发展，出现了钟表匠用的螺纹车床和齿轮加工机床。十八世纪的工业革命带来了机械工业的大发展，此后各种自动化的机床开始发展起来并且朝着精密化的方向迈进。

加快发展智能机床，是实施《中国制造2025》打造制造强国的关键和基础。智能机床是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与深度融合的产物,是数控机床发展的高级形态。

1.国产高档数控系统在智能化功能的研发上取得可喜进展

华中数控、广州数控、大连光洋、沈阳高精和航天数控等5家数控系统企业在04专项的支持下，自主研发高档数控系统关键技术。经过多年努力，5家企业均攻克了数控系统软硬件平台、高速高精、多轴联动、总线技术、纳米插补等一批高档数控系统关键技术，研制出全数字总线式高档数控系统产品，实现从模拟接口、脉冲接口到全数字总线控制、高速高精的技术跨越。我国数控系统企业联合研制的自主知识产权的NCUC-Bus现场总线技术，已获批了5项国家标准，并获得省部级发明一等奖。

2.数控机床主机的智能化进程加快

一批数控机床主机制造企业通过科技攻关，在主机上集成应用智能化技术，提高了数控机床的使用性能。如沈机集团昆明机床股份公司开发的TGK46100高精度坐标镗床采用温度传感器、温度模块等，通过数控系统实时监控主轴系统的发热变形和热补偿，其五轴联动机型具有反向间隙补偿、螺距补偿和体积补偿功能。机床行业最新开发的高精度单向走丝线切割机床，配置了六轴数控系统及无电解智能电源、自动穿丝及恒张力机构、温度补偿装置、电火花线切割加工工艺数据库等。

3.具有一定智能功能的国产高档数控机床示范应用效果明显

如大连光洋科技工程有限公司与北京动力机械研究所（航天科工集团3院31所）合作，致力于采用04专项在数控系统、伺服驱动及电机等方面以及立式五轴加工中心等方面取得成果的应用推广，结合航天复杂、核心零部件的工艺制造需求开展了深入合作。2013年8月，在大连光洋科技工程有限公司向北京动力机械研究所交付了2台不同规格的高速高精度五轴立式加工中心。至今，这两台承载04专项多项成果的五轴机床已经完成了多个批次、多个品种的航发关键零部件的加工，支持了北京动力机械研究所的军工生产任务。在成功应用示范作用下，北京动力机械研究所推广10多台大连光洋科技工程有限公司立式五轴加工中心。大连光洋科技工程有限公司先后与哈尔滨东安发动机、贵州黎阳航空发动机、湖南株洲南方动力等军工企业签订合同，进一步扩大专项成果在航空航天中的应用示范。

4.国内首个智能制造装备项目通过验收

由云南CY集团有限公司承担的工信部首个“智能制造装备项目”——《高档数控车床制造数字化车间的研制与示范应用》于2016年8月通过验收。该项目由91台套设备组成，实现混流柔性制造、自动上下料、产品自动识别和跟踪、在线自动检测、产品流向智能控制、智能故障诊断、加工参数优化、生产过程实时监控和管理信息化。该项目关键设备数控化率100%，生产效率由月产100台提高到300台，生产线人员减少57.5%，能耗降低38.4%，零件关键工序交验合格率由64%提高到96%，取得明显经济效益。该项目是近年来机床行业应用智能生产线制造机床的首例，具有示范意义。

5.“数控机床互联通讯协议标准与试验验证”项目启动

随着《中国制造2025》发展战略的推进，数控系统、数控机床及相关数字化装备将得到大力发展。数控机床的智能化升级，智能制造标准在整个战略中起着至关重要的基础性作用，而这一切都依赖于数控机床装备的互联互通。实现数控机床的互联互通，相关的协议标准是决定性要素。在中国机床工具工业协会的组织下，列入工信部智能标准制订计划的“数控机床互联通讯协议标准与试验验证”项目已经按计划开展有效工作。

1．编制“十三五规划”指导性文件——《中国机床工具2020》，其中“智能制造”被列为“十三五”数控机床技术发展的重要方向，并提出数控机床智能化发展任务和重点研发内容。

2.贯彻国家《智能制造发展规划2016-2020》。机床协会组织行业重点企业积极承担国家智能制造新模式示范项目，积极参与国家智能制造标准制定工作。

3.积极推广国产高档数控机床应用工作。通过与军工制造企业建立长效合作机制，举办国际机床展览会展示成果，运用军工生产进口机床国产化审查，建立国产高档数控机床推广目录，加强机床厂与用户交流等手段，推动高档数控机床预研和制造，积极推广国产高档数控机床应用，推动军工领域制造装备国产化，促进军工装备自主、安全、可控，为我国国防建设现代化作出贡献。

4.由中国机床工具工业协会牵头组织成立“数控机床互联通讯协议标准联盟”，该联盟由武汉华中数控股份有限公司、沈机（上海）智能系统研发设计有限公司、广州数控设备有限公司、沈阳高精数控智能技术股份有限公司、大连科德数控股份有限公司、天津市泰森数控科技有限公司、大连机床集团有限公司、四川普什宁江机床有限公司、北京北一机床股份有限公司、武汉华工激光工程有限责任公司、华中科技大学、北京航空航天大学、北京兰光创新科技有限公司等企事业单位组成，开始启动“数控机床互联通讯协议标准与试验验证”项目工作，取得可喜进展。