三大工業出口大國:美國,德國,日本數控機床的發展史


美、德、日三國是當今世上在數控 機床科研、設計、製造和使用上,技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同,各有特點。


三大工業出口大國:美國,德國,日本數控機床的發展史

20世紀中期,隨著電子技術的發展,自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現,給自動化技術帶來了新的概念,用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制,推動了機床自動化的發展。

採用數字技術進行機械加工,最早是在40年代初,由美國北密支安的一個小型飛機工業承包商派爾遜斯公司(ParsonsCorporation)實現的。

他們在製造飛機的框架及直升飛機的轉動機翼時,利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進行數據處理,並考慮到刀具直徑對加工路線的影響,使得加工精度達到±0.0381mm(±0.0015in),達到了當時的最高水平。

三大工業出口大國:美國,德國,日本數控機床的發展史

從1960年開始,其他一些工業國家,如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控機床。數控機床中最初出現並獲得使用的是數控銑床,因為數控機床能夠解決普通機床難於勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。然而,由於當時的數控系統採用的是電子管,體積龐大,功耗高,因此除了在軍事部門使用外,在其他行業沒有得到推廣使用。


到1960年以後,點位控制的數控機床得到了迅速的發展。因為點位控制的數控系統比起輪廓控制的數控系統要簡單得多。因此,數控銑床、衝床、座標鏜床大量發展,據統計資料表明,到1966年實際使用的約6000臺數控機床中,85%是點位控制的機床。

三大工業出口大國:美國,德國,日本數控機床的發展史

數控機床的發展中,值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數控機床,它能實現工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產品最初是在1959年3月,由美國卡耐•;特雷克公司(Keaney&TreckerCorp.)開發出來的。

這種機床在刀庫中裝有絲錐、鑽頭、鉸刀、銑刀等刀具,根據穿孔帶的指令自動選擇刀具,並通過機械手將刀具裝在主軸上,對工件進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現在已經成為數控機床中一種非常重要的品種,不僅有立式、臥式等用於箱體零件加工的鏜銑類加工中心,還有用於迴轉整體零件加工的車削中心、磨削中心等。


三大工業出口大國:美國,德國,日本數控機床的發展史

美國的數控發展史

美國的數控發展史

美國的數控發展史 美國政府重視機床工業,美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發展方向、科研任務,並且提供充足的經費,且網羅世界人才,特別講究效率和創新,注重基礎科研。

因而在機床技術上不斷創新,如1952年研製出世界第一臺數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研製成FMS、1987年首創開放式數控系統等。

由於美國首先結合汽車、軸承生產需求,充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線,而且電子、計算機技術在世界上領先,因此其數控機床的主機設計、製造及數控系統基礎紮實,且一貫重視科研和創新,故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。

當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床,其存在的教訓是,偏重於基礎科研,忽視應用技術,且在上世紀80代政府一度放鬆了引導,致使數控機床產量增加緩慢,於1982年被後進的日本超過,並大量進口 。從90年代起,糾正過去偏向,數控機床技術上轉向實用,產量又逐漸上升。


三大工業出口大國:美國,德國,日本數控機床的發展史

德國的數控發展史

德國的數控發展史 德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位,在多方面大力扶植。,於1956年研製出第一臺數控機床後,德國特別注重科學試驗,理論與實際相結合,基礎科研與應用技術科研並重。

企業與大學科研部門緊密合作,對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究,在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實, 出口遍及世界。

尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用,其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件,在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統,均為世界聞名,競相採用。


三大工業出口大國:美國,德國,日本數控機床的發展史

日本的數控發展史

日本的數控發展史

日本的數控發展史 日本政府對機床工業之發展異常重視,通過規劃、法規(如機振法、機電法、機信法等)引導發展。

在重視人才及機床元部件配套上學習德國,在質量管理及數控機床技術上學習美國,甚至青出於藍而勝於藍。自1958年研製出第一臺數控機床後,1978年產量(7,342臺)超過美國(5,688臺),至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604臺,出口27,409臺,佔59%)。

戰略上先仿後創,先生產量大而廣的中檔數控機床,大量出口,佔去世界廣大市場。在上世紀80年****始進一步加強科研,向高性能數控機床發展。日本FANUC公司戰略正確,仿創結合,針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統,在技術上領先,在產量上居世界第一。


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