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我国现已能生产重型机床、各种精密的高效率的机床。机床的性能也在不断提升,有部分机床已临近世界先进水平。我国生产的采用数控系统的机床采用的是模块化的设计理念,采用超大规模集成电路的电路板,这在一定程度上提高了国产数控机床的精度,系统的可靠性也得到了保证。我国的机械制造行业虽已取得不小的成就,但从世界范围来看还有很大的差距。高精度机床的产量、专业化水平和质量保证等方面不足,管理和工艺水平相对落后,这些都是我们在未来需要提高的。
2数控技术在机械制造行业中的应用
2.1数控技术在机床中的应用
数控技术的出现极大的提高了在机械制造过程中机床的控制能力,也就是使用计算机控制机械制造的过程,计算机通过控制机床进而控制加工过程。计算机数控技术在机床上的应用在我们现代化的过程中有着重要作用,提高了生产效率,提高了生产产品的精度。
2.2数控技术在汽车制造业中的应用
近20年来汽车行业发展尤为迅速,在飞速发展的道路上,汽车零部件的加工水平也不断提高,数控技术的到来,加快了复杂零部件的制造过程。由高速数控机床和高速加工中心组成的新型生产线有极高的效率和很好的柔性,在产品生产过程中能跟上产品更新换代速度,投资一次,受益长久。这种形式尤其适用于汽车的制造,有资料显示采用新技术可以使汽车制造业节省40%的成本。在21世纪的汽车工业中数控加工技术的应用会越来越广泛的。
2.3数控技术在工程机械中的应用
煤炭是我国使用最广泛的能源,在国民生产中占用重要地位,因此为满足需求,我们必须不断地提高煤炭的开采效率,那么对于煤炭开采所使用的开采装备的生产制造必须得到保障。采用了数控技术的机床可以大幅的提高机械加工精度,保证加工质量。对机械精度要求不同的零件采用不同精度的机床进行加工可以提高加工效率,也可以对现有机床进行改造,改造的数控机床成本低,简单容易操作,同时功能上能满足要求,适应各种需求。本文来自于《科技创业家》杂志。科技创业家杂志简介详见
3结语
关键词:生产型;数控实训;教学模式
一、我国机床工具行业发展现状
1.中国已经连续4年在规模和产值上成为世界第三大机床生产国
2008年世界各地区机床总产值情况(如图1所示)。 2008年国内数控金属切削机床的年产量12.2万台,2008年国内市场机床总消费194.4亿美元。
二、目前职业院校在培养从事机床工具行业人才中存在的问题
据华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心《关于数控人才需求与数控职业教育教学改革的调研报告》中指出职业教育中数控人才培养中存在的问题。
1.课程设置和教学内容不能满足企业需求
(1)我国机电类专业的课程设置近几年虽有所改进,但教学内容仍较陈旧。学生所学到的知识技能与企业的要求尚存在差距。例如,数控加工刀具和工艺的教学还较薄弱。由于部分学校因实训条件所限,仍以理论讲授为主,企业急需的数控机床的编程、操作、维护的培训效果较差。
(2)在实践技能培训方面,很多院校把实训重点放在数控机床简单操作上,而对数控加工工艺(如工艺路线选择、刀具选择、切削用量设置等)、模具设计、CAD/CAM与数控自动编程、数控机床机电设计与联调技术、数控机床的维护与维修等专业技术能力训练不够。
(3)现有数控技术教育专业教材形态单一、内容陈旧、实践性差。适合数控系统原理、数控机床机电控制技术、数控机床故障诊断与维护维修和数控实训等课程的教材非常有限,严重脱离生产实际。
2.职业院校数控专业师资数量不足,素质不高
3.数控实训设备条件差,数量严重不足,且不配套
三、高职生产型数控实训模式
基于上述问题,本文旨在研究一种适合职业技术教育特色的以工作过程为导向的生产型数控实践教学模式,进一步缩短学生适应工作岗位的时间,使学生能够应对该工作过程中尽可能多的工作任务,提高学生的职业能力,培养满足当前机床工具行业需要的技能人才。
1.高职生产型数控实训模式的思路
本文实施的实践教学过程改变传统的实训教学模式,要求整个课程体系以生产型工作项目为主线,把专业所需的知识、要实现的目标、应达到的能力、应具备的素质等培养目标融入项目教学过程中。其特点是:选择企业一线生产的典型工作项目,使整个课程的知识点、技能点以及职业规范能力的学习都围绕这个项目进行,并与这个核心融合在一起,形成一个整体。学生在完成项目考核标准严格依照本项目实际生产的工作过程中,既掌握了专项能力又与工作岗位零距离接触。
2.高职生产型数控实训模式内容
(1)校外工作情景模式:高职院校与企业合作,数控实训在企业内完成。例如,某企业生产如图3所示的产品凸轮套。高职学生可以以学徒的身份与企业的技术人员共同参与整个零件的生产过程,在此期间完全按照企业的要求进行工作,最终由技术人员按照企业的标准进行考核。
学生在完成工作任务的过程中按照企业的生产要求遵守企业生产规范,学习企业文化,在技术人员的带领下完成分析图纸、选择机床刀具、准备工装、下料、试件加工等工作过程。
在这种教学模式中学生“提前上岗”,既增长了知识,积累了经验,又为更好地适应职业岗位打下基础。
(2)校内工作情境模式:基于目前高职学生进企业学习主要以“参观为主”,即使参与实践操作也很难与专业培养目标相吻合的现状,高职数控专业可以通过校内工作情境模式培养数控人才。例如,图3所示零件凸轮套为企业一线所生产的产品,高职院校通过校企合作,以校内数控实训基地为基础开发与企业生产过程一致的实践课程,从实践项目的选择到实训过程的开展以及最终考核结果都由企业工程人员与高职教师共同参与,为学生创建了一个真实的职业岗位情境,有利于学习实践知识和积累工作经验。
四、高职生产型数控实训模式实施步骤及条件
1.精心培养一批具有生产型实训技能的师资队伍
师资队伍是培养学生的基础,又是教学改革成败的关键。一支理论功底与实践能力俱佳的“双师”素质教师队伍是生产型实训的前提与保障。加强教师校内外实践培养锻炼。
2.构建以工作过程为导向的生产型实训教学环节的实训环境
数控技术中心、CAD/CAM机房和数控设备的配置,使CAD/CAM实训和数控加工实训融为一体,结合校企合作,对外加工,使实现从软件到硬件、由简单到复杂、由理论型实训到生产型实训这一循序渐进的、多重交互的、可以以工作过程为导向的实训环境成为可能。
3.推行“助理辅导生”制度,点面协作,提高技能人才培养效率和质量
鉴于高职实践课程改革师资不足的问题,对学生采取分批培养的方式。首先培训一部分优秀的学生达到一定的实践能力然后辅助教师指导实践教学和对外技术服务。
所谓“助理辅导生”,在进入专业课程学习以前,提前在班内培养5~8名实践能力强的学生,使这些学生提前接触专业知识,达到准高级工水平,能够熟练操作设备,在后续专业课学习中,这些“助理辅导生”能够及时理解掌握专业知识,对同学们的问题能够及时进行答疑。这种模式可以解决实践教学师资不足的问题,教学上能够实现以点带面,以面促点,点面协作,共同进步的目的,提高培养效率和教学效果。
4.校企合作,工学结合
数控技术实训基地与多家企业实现长期合作,实行多种形式的工学结合,使学生直接接触企业中的实际零件加工。由理论型实训转换成生产型实训,增强学生学习的职业敏感性,提高学生的职业能力。
参考文献
[1]华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心.关于数控人才需求与数控职业教育教学改革的调研报告[R].2003
[2]姜大源.职业教育学基本问题的思考(一)[J].职业技术教育,2006,1
[关键词]汽车制造 机械加工 先进机械 现状
中图分类号:S358 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0162-01
0.前言
目前,汽车是一种非常重要的交通工具,交通工具会对我国经济的发展有着巨大的促进作用。汽车的加工技术的好坏程度会直接决定交通的通畅程度,从当前我国的汽车制造行业的机械加工水平与国外发达国家相比,差距是相当大的。因此如果要使得我国的汽车制造业取得长足的进步,还得不断的吸取引进国外的先进的技术和创新手段,这样才会使得我国的汽车行业的机加水平不断跟上国际的步伐。
1.我国的现状
从上世纪七十年代左右,第二汽车制造厂组织了多个机床科研单位研发出来100多个自动生产线,并且组装成了500台的专用设备,使得汽车制造国产率特别高,达到了96%左右。到了八十年代我国的汽车行业的主导部分是轿车,轿车的制造技术和设备多为引进。随着我国对汽车行业的重视,国家每年都会对该行业投资大部分的资金,沈阳机床和北京第三机床厂已经具有了立式的加工中心。比如东风本田、东风本部和神龙汽车等公司也拥有了数量众多的专用机床和中小型的加工中心。近几年来,大连机床集团已经生产了数百台高速加工自动生产线提供给那些汽车发动机厂,正是因为这些机床厂和汽车厂家联合使得生产线的工艺水平及汽车装备能与世界发达国家相媲美。但是还是会有很大一部分的高精度的磨具和刀具还得依靠进口来满足要求。
综上所述,我们国家的汽车机加设备同国外发达国家相比还有很大差距,主要存在以下几个问题:
(1)软件和硬件方面。
在工艺和物流系统方面是非常匮乏的,同时欠缺流水生产线技术。我国使用的大部分都是数控车和数控铣床,这些机床是无法保证高精度、可靠性能以及零部件的使用寿命的。
(2)自主创新能力不强
我国的汽车制造机械加工行业的自主创新体系缺失,比如说汽车发动机的制造和高速加工技术中的复合化机床组成的单元这些方面都是非常欠缺的,以及汽车制造中所强调的“解决方案”这个方面的欠缺程度更大。这些原因都制约着我国的汽车制造业的发展。
2.国外汽车机械加工的发展趋势
2.1 高速加工技术
信息化技术和自动化技术等会直接影响高速机床和高速刀具的切削效率。
2.2 柔性制造系统
CNX机床、柔性制造系统和以及汽车零件的加工厂中的设备大部分采用模块化设计,并且能加工出不同规格和不同结构的产品。
2.3 高速高效的刀具
如要需要高速高效的刀具,必须研发出性能特高的刀具材料或者高效的表面涂层,而且刀具的工艺技术要高,刀具的安全技术也要上一个台阶。
2.4 干式切削技术
干式切削分为完全不用切削液的切削和应用气体混合的微量剂的干式切削两种方式,干式切削能够减少污染。
2.5 衍磨技术
如汽车发动机中的气缸的孔洞的激光衍磨,模块化衍磨等
2.6 操作流程简单,工序集中
尽量采用复合工艺使得整条流水线的工艺流程简单化。
3.我国汽车制造机械加工的发展趋势
自从上世纪的七八十年代以来,汽车制造机械加工行业就在飞快的发展。然而从我国的汽车制造业的现状来看,流水线作业和综合生产方面与国外具有先进技术的国家相比还是具有很大差距的,这些技术还是主要依靠于别的国家,缺乏自主创新技术,这样就使得我国汽车制造的成本高。正因为这些,我国的汽车与进口汽车相比,还是具有劣势地位。国外的欧美和日本等国家。这些国家已经基本具备了生产汽车设备的全套生产线,使得其生产汽车的成本也大幅度降低,因此这些国家具有优势的地位,这些国家的生产设备的生产周期也大幅度缩短。
现在,我国在数控技术领域取得了很大的进步,也取得了令人骄傲的成绩,与那些发达国家相比,这一技术还存在很大的差距,但是有一部分设备的水平已经很高了,还是非常值得我们国民骄傲的,比如说沈阳数控机床机床厂就已经有一些设备用来加工较为先进的发动机的零部件,东风公司也是有一部分设备用来加工精密的零件。由此可见如今我国的汽车制造机械加工行业的发展速度也是非常快的。无论是过去的几十年还是未来的日子,汽车的制造水平高低都会直接影响我们国民经济的水平和在世界的地位,它的发展也会直接影响国民经济的发展速度。
4.结语
综上所述,我国政府和汽车制造加工的企业都应该抓住机遇,根据用户的需求和体验,通过应尽吸收和创新技术的方式来提高自身优势,使得企业的生产能力和水平再上一个台阶,尤其注重自主创新能力的培养和研发新的产品,以便能与发达国家的先进制造技术相媲美,才会摆脱别国对我国汽车制造机械加工业的约束。
参考文献
[1] 裴文星.我国制造业的发展现状[J].中国机械,2013(5):11-12.
[2] 李爱霞.我国汽车制造机械加工的现状[J].科技论坛,2013(6):49-50.
[3] 张媛.我国机械制造行业发展现状及其未来发展趋势[J].中国市场,2011(4):15.
关键词:机械制造;自动化技术;发展趋势
机械自动化技术是机械制造业中最为关键的技术,也可以说是保证国民生产基础的产业,机械自动化技术为机械行业的发展与进步提供了动力支持与基础保障。我们国家也大力对自动化技术进行研究,使自动化技术在我国的发展日益进步,更加促进了制造技术的发展。
1机械制造自动化技术的特点分析
系统性、综合性这两点点是机械制造自动化技术的特点,这两个特点在机械制造自动化发展中作用很是明显,以下是笔者对这两点的分析。
1.1系统性
本身自动化技术涉及的行业十分广,所应用的技术也很多,单从机械制造自动化来看,通信技术、计算机技术、材料研发等等诸多技术手段才能满足其需求,其系统性得以体现。在机械制造自动化技术的系统工程中,产品设计、管理规划、销售与售后服务等,均拥有了非常成熟的应用。机械制造行业本身属于传统的生产制造行业,在自动化技术的加入之后,给机械制造行业有了很大的改变,实现了传统工艺和现代信息自动化技术近乎完美的结合[1]。在自动化的引导下形成了统一系统,大程度将机械制造行业发展促进。
1.2综合性
采用机械制造自动化技术主要目的是提升机械制造企业自身的竞争实力,从而推动机械制造行业的发展。因此,机械制造自动化的应用不单是针对机械产品生产的单一环节,而是涵盖了产品的调研、设计、研发以及销售和售后等多个环节[2]。同时,把所有的环节均串联组合为一个整体,进行集中研发与挖掘。这种综合化、一体化的特征,使企业的效益得到了大幅的提升。
2机械制造技术发展现状
在很长一段时间内,我国对机械制造行业的扶持力度都很大,尤其是改革开放以来,我国更是重点扶持机械制造行业。不过,我国机械制造技术的发展相对晚,相应的基建条件不够先进,和工业发达的国家与地区比较而言,依然有一定的差距存在。西方工业发达的国家,在经过蒸汽时代以及电气时代之后,工艺技术得到了很大程度的革新,传统的工艺技术相对成熟。而和工业发达国家比较,国内的机械制造工艺技术不够精密,现代化水平不够高,很多高新技术依旧处于研发阶段,还未真正投入生产中[3]。例如,很多工业发达国家逐步的推广应用纳米技术、微激光技术以及复合生产技术。但是,国内很多的机械制造企业依然在走粗放型发展的路线,即使有些工艺技术开始逐步发展,不过整体讲依然少有高新技术的应用。
3机械制造自动化技术的发展趋势
3.1智能化自动化发展
在机械制造生产过程中,以往采用的自动化系统一般仅仅可以对较为理想的条件,完成相对简单的操控,并通过合理调度,达到自动化的目标。但是,智能化系统却是基于计算机对人所具有的思维加以模拟,并在此基础上得到最优化的命令,再进行相应的操控。随着未来科技不断发展,自动化与智能化定会更加紧密的融合,由智能系统下发命令,再经由自动化系统来代替各种的人类操控[4]。现阶段,自动化技术的智能化正向着更为复杂,精准的趋势发展。
3.2精确高效化发展
机械制造技术的水平高低,主要是由其效率与精度所决定的。在信息科技不断发展的同时,机床的硬件也快速的更新换代,特别是在高频CPU、多核CPU出现及发展以后,使机床的数控手段得到了更快速的发展,也促使了数控机床越来越朝着高效与高精度的方向前进[5]。
3.3操作简单化发展
自动化操控软件数量非常多,不同的软件又具有差异性极大的操作界面,这样使软件的开发更加的复杂,同时也加大了使用人员的操控难度。因此,未来在操控界面设计中,定会逐步的向简单化方向发展,这样才可以降低人员操控的难度,提升生产效率。
4结束语
综上所述,我国正处在社会经济发展的重要时刻而机械制造业相对来说还比较落后,这在一定程度上限制了我国经济的快速增长。因此,要求我们了解机械制造自动化技术的特点,并全面掌握未来的前进方向,以不断提升机械制造行业的生产效率与效益。
参考文献:
[1]郭春东.企业技术创新模式选择与发展路径研究[D].北京:北京理工大学,2013.
[2]黄皖.现代机械制造技术的现状与发展趋势[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2011(2):92-94.
[3]王晓玲.DNC通讯技术研究与应用[D].北京:中国工程物理研究院北京研究生部,2000.
[4]潘树鹏.机械自动化的发展前景[J].现代制造技术与装备,2016(5):189-190.
关键词:模具;产业
中图分类号:F4
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)09-0112-01
1 我国模具工业的产业特点
模具工业是高新技术产业化的重要领域。例如,在电子产品生产中,制造集成电路的引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模;计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造中的精密塑料模具和精密冲压模具等等,都是产品生产不可或缺的工具装备。精密模具已使模具行业成为一个与高新技术产品互为依托的产业。
现代模具工业又是技术密集型和资金密集型、高投入的装备型产业,是加工装备产业的一个组成部分。机械、汽车、电子通讯、家电、石化、建筑等国民经济的支柱产业都要求模具工业的发展与之相适应,为其提供生产保证。从支柱产业对模具的需求当中,也可以看到模具工业地位的重要性。由于模具产品的高技术特性,模具企业只有采用精密装备才能保证其工艺要求。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。
模具行业还是增值率高、增值税负较重的基础产业。据国家税务总局对1万多家工业企业流转税平均负担率的统计,模具行业比其他行业高出5.07个百分点,这与现代模具产业高投入的产业特点不协调,制约了模具工业的发展。
2 模具工业和模具技术发展现状
鉴于模具工业的特点和重要性,我国政府对模具工业和模具技术发展非常重视。改革开放以来,我国政府在模具产业发展给予了政策方面的优惠支持,促使我国模具工业发生了根本性的变化。
(1)我国模具工业从基本上是以企业内部自产自配为主、附属于产品生产的工装行业,发展成了有相当规模的、具有高技术行业特征的资金密集型、技术密集型装备制造产业。
(2)模具的生产从主要以传统的、钳工师傅为主导的技艺型手工生产方式,进入到了普遍采用数字化、信息化设计生产技术的现代化工业生产的时代。
(3)我国模具行业已从单一的公有制企业形式,发展成为以民营企业为主、多种所有制企业形式共存的新格局。
(4)制造业的发展拉动了模具工业的发展,模具业的发展给予制造业以有力的支撑。现在,我国已成为制造业的大国,又是模具生产大国,全国模具生产企业、厂、点达3万家,从业人员接近100万人。
(5)模具产品结构更趋合理。按照产品的材料的不同,成形的方法也不同。我国模具目前的结构比例:冲压模所占比例约37%,塑料模约占43%,铸造模(包含压铸模)约为10%,锻模、轮胎模、玻璃模等等其他类模具占10%。与工业发达国家的模具类别比例一致。
(6)重点骨干模具企业队伍已经形成。一批企业的生产能力和技术水平有了大幅的提高。各模具行业的龙头企业在发展中涌现(如汽车覆盖件模具――四大家,大型塑料模具――海尔,华威、群达行,精密冲压模具――国盛、华富等等,起到了引领行业进步的作用。
(7)企业研发、创新能力有所提高,新技术得到推广应用。企业装备水平普遍提高,加工中心等数控机床、CAD/CAM技术普遍采用,CAE技术也逐渐被采用。如三维设计技术的研发和应用,信息化管理技术的研发应用,双料(色)注塑技术的研发与应用。
(8)模具水平大幅提高。以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的高水平的模具的比例达到了35%以上,如汽车覆盖件模具已能生产B级车整车模具;精密模具加工精度已能达到0.5微米;精密级进模具可在2000-2500次/分钟以上的高速冲床上使用;塑料模精度达到了微米级,适应了IT产业发展的需求;单套重量达120T、直径达4米的轮胎活络模具成为最大型的模具等等。
(9)为模具制造配套服务的体系日趋完善,我国模具工业体系基本完整,模具产业布局有所改善。从较发达的珠三角、长三角地区向内地和北方扩展,出现了一些新的模具生产较集中的地区,有京津冀、长(春)大(连)、成渝(西南)、武汉(华中)、皖中等地区但发展仍不均衡,地区差异较大。模具集聚发展成为新特点,模具园区(城、集聚地等)不断涌现。现全国已建成初具规模的模具园区约达15个左右,还有一些地方正在筹划建设模具园区。
3 总结
显而易见,模具工业已从过去依赖进口的附属产业走向独立的新型产业。我国已成为模具生产和消费大国,世界模具生产中心也正在向我国转移。但是,目前我国模具行业发展中仍存在很多不完善的地方,需要继续加以改进。具体表现为:技术含量低的模具已供过于求,而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应国民经济发展的需要。因此,模具行业发展最关键的还是用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平。目前,cad/cae/cam技术、快速模型制造技术在模具工业中的应用,使模具的设计制造技术发生了重大变革。另外,数控精密高效加工设备在模具的开发和制造水平的应用,如五轴加工机床、高速铣等也大大提高了模具行业的发展水平。