数控加工,是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。与传统的普通机床相比,数控机床部件需要具有更好的刚性和抗振性,相对运动摩擦系数要小,传动部件之间的间隙要小,而且传动和变速系统要便于实现自动化控制。利用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法,是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。除了机床本体部件涉及到机床工业本身较多外,其他的都是新兴技术,但又需要传统技术积累。
所以在数控机床领域,德国、日本、美国最为突出。那么,今天我就要和你聊聊:德国、日本、美国的数控机床情况。
德国
德国是老牌机床大国,也是当今世界数控机床配套技术及元部件最先进、最齐全的国家。干数控的要不知道西门子的数控系统,海德汉的直线光栅尺、角度编码器和旋转编码器,都不好意思说自己是做数控的,至于刀具就别提了。德国政府也一贯重视机床工业的战略性重要地位,在政策上、经济上、人力上给予扶持。首先发展大批量生产自动化,后发展中小批柔性生产自动化,主机的设计、制造能力特强。
德国发展数控机床的指导思想是什么呢?
01、全性能发展
针对整个机器制造业需求,全面提高生产效率,突出发展各种性能较高的数控机床。突出实用、可靠、先进,做到稳步前进。其结果是,中型、大型和重型精密数控机床在世界上领先。
02、重视科研
基础技术科研和应用技术科研并重。特别重视新材料、新工艺、新结构、新元件之开发创新。德国的产、学、研三结合体制在世界上最为完善。
03、重视配套工作
德国的各种机、电、液、气、光元件、直线导轨、主轴电机、数控系统和自动化刀具,技术先进,品种齐全,世界各国竞相选用。
04、注重人才培养
德国的机床人才也是一绝,德国人重视培养各种人才,坚持师徒相传、定期培训,讲究理论与经验紧密结合。因而其总体人员素质高、技术高超。
05、诚信经营
经营上讲求诚信,信誉好。德国的机床出口,常居世界第一。
德国工厂
日本
日本是当今世界上生产数控系统、数控机床最多的国家。【机电一体化】的概念就是日本提出的。
日本人是如何做到的呢?
01、法规扶持
日本政府一开始就从战略角度高度重视,通过规划、法规对机床工业进行了强有力的引导并给予了相应的扶持,突出表现为在政府先后制定的【机振法】、【机电法】中。不仅都把机床工业作为重点,而且提出了明确的发展目标和方法、步骤,特别是在机电一体化理念的指导下全国齐心协力发展数控机床,从而后来居上,成为当今所谓数控机床生产王国并大量出口世界各地。
日本发那科工厂
02、善于学习
日本另外就是特别注意学习别人的长处。具体而言,在技术上和质量管理上学美国,在人才培养和元部件配套上学习德国。
03、注重科研
同时,日本人特别重视应用技术的科研工作,从而在数控机床的发展上善于仿创,甚至青出于蓝。
日本立命馆大学科研
举两个栗子:
一是,突出发展数控机床最核心的部分——数控系统,培育出占世界市场份额约50%的数控系统制造商发那科(Fanuc)公司。
二是,首重发展量大面广的中档数控机床,以性能价格比在竞争中取胜,进而结合汽车工业等的需求发展高档,所以日本数控机床的影响力很大。
美国
美国,可以说是当今世界引领数控机床技术发展的国家,机床老牌大国,另外很多概念性东西都是美国提出的,日本在数控技术发展过程中,也是从美国购买了大量专利。
但是美国确实因为不重视机床工业革新而落后,所以80年代后为了提振美国机床工业,政府曾给予机床工业有形、无形的支持。
美国哈雷戴维森摩托车制造厂
有形的支持:
如1986~1991年里根政府批准的VRA协议(自我设限协议),限制日、德、瑞士、台湾省机床进口,扶持本国数控机床发展;
无形的支持:
经常通过国防部门,提出科研课题,提供大量资金,开发新技术,如1978年提出ICAM计划,发展CIM。1986年提出国内行动计划(DAP),研制新一代控制系统(NGC)。
01 重视人才
美国通过经济手段、激励机制、网罗世界人才,专家能人多。
02 利用优势
在步骤上,先结合汽车工业发展大批量生产自动化,其高效自动化机床、自动线技术水平领先,主机设计、制造能力强。
03 重视科研
美国在基础研究方面实力不弱,所以特别重视基本原理、基础技术的科研工作,在技术上不断创新,1993年提出数控系统开放性等,实际上在超精密加工领域和高性能数控机床技术领域,美国水平最高。
美国数控机床发展的起伏
但当时的美国较忽视应用技术科研,数控机床产量不断下降,1978年为日本超过,并大量进口。
90年代后,哈斯HAAS等公司的传奇般崛起,再次演绎了美国神话,使得先进高效、经济实用的数控机床产量又逐步上升。