数控机床发展史和新时期以下人才的要求培养

Home / 数控机床发展史和新时期以下人才的要求培养 - 2018年3月6日 , by cncgz

芜湖职业技术学院机械系数控 安徽芜湖 241006

摘要:

随着科学技术的发展及世界先进技术的兴起和不断成熟,对数控加工技术提出了更高的要求。数控技术,是通过电子计算机用数字化信息控制生产过程的自动化技术。自从世界上第一台数控机床的研制成功以来,机床行业及相关制造业进入了新的发展阶段。数控技术的应用不仅节约了人力,而且也促进了技术的进步,提高了人类生存质量,为人们增加就业机会。数控机床在经历了发展、提高和创新的同时,也对新时期下人才的需求类型有了更高的要求。

关键词:

数控技术 数控机床 数控人才知识结构

Below the numerical control engine bed history and the new time talented person’s request raise

ZHAO long-hua

Abstracts:

Along with science and technology development and world vanguard technology starting with unceasingly mature, set a higher request to the numerical control processing technology. The numerical control technology is uses the digitization message control production process through the electronic accounting machine the automated technology. The first numerical control engine bed has developed since the world successfully; the engine bed profession and the correlation manufacturing industry entered the recent development phase. Not only the numerical control technology application saved the manpower, moreover also promoted the technical progress, improved the human survival quality, and increases the employment opportunity for the people. The numerical control engine bed while has experienced the development, the enhancement and innovation, also talented person’s demand type had a higher request to the new time under.

Key word:

Numerical control technology numerical control engine bed numerical control talented person knowledge structure

引言:

自1952年,美国PARSON公司与麻省理工学院(MIT)合作,研制出世界上第一台数控机床。从此机床行业,乃至整个制造业和相关产业有了空前的发展。其中数控机床的使用,使过去普通机床无法完成的工艺制造能够完成,因此数控机床一度成为数控技术应用的重要工具。

进入十二五以来,根据国内外市场需求和产业升级的调整。新时期下,数控技术广泛应用于军工、船舶、航天、建筑、纺织、电子等行业。它已经成为衡量一个国家掌握高端科技和成为军事强国的条件之一,对提高人类生存质量和创造人类幸福生活及增加新时期人们就业机会有很大作用。经过几代和数百年的提高发展,数控机床的发展形成了创新提高再创新的新阶段。

科学技术是第一生产力,数控技术作为当今工业领域三大支撑技术(NC, PLC, Robot)之一,对能够掌握这门技术的人才也有了新的要求,当今人才需求类型也有了新变化。新时期下,国内急需一批能掌握高端技能的数控人才。然而,在我国掌握高端技能和中等技能的人才之间断层现象常有,这要求我们要更加努力学习和掌握它。只有科技创新才能推动我国数控技术的进一步发展,而这要求我们要有合理的数控技术人才知识结构,和能吃苦敢于创新的新时期人才。

(一) 数控技术概况

1. 什么是数控?

数控(Numerical control)是用数字化的信息对机床的运动及加工过程进行控制的方法。而数控技术是指对流程工业的过程控制(工业控制)和对机械设备的运动控制,狭义指后者。

2. 数控机床的组成及特点如何?

数控机床(CNC machine tool)指装备了计算机数控系统的机床,简称CNC机床。机床由数控系统通过伺服运动系统去控制各运动部件的动作,主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工。数控机床问世以后能得到迅速发展被人们接受,和它的特点有很大关系。它具有对加工适应性强、自动化程度高、加工精度高,加工质量稳定、生产效率高、易于建立计算机通信网络等特点,适合中小批量复杂零件的多品多规格生产。

数控技术的发展最初是漫长的,它经历了几代人甚至更多的学者技术人员的努力。但是近几年数控有了突飞猛进的发展,尤其是数控机床的不断更新。那么数控技术发展历程究竟如何呢?让我们一起来看看它的发展吧!

3.数控机床的产生与发展

1952年,美国的帕森斯公司和麻省理工学院研制成功了世界上第一台数控机床。半个多世纪以来,数控技术得到了迅猛的发展和应用,加工精度和生产效率不断提高。数控机床的发展至今已经历了两个阶段和六代,从表1.1种,我们能看到数控系统的发展历程和迅速。

1.1数控系统发展里程表

种类

世代

诞生年代

构成方式

硬 件 数 控(NC)

第1代

1952

电子管,继电器,模拟电路

第2代

1959

晶体管(分离元件)

第3代

1965

中小规模集成电路

软件数控(CNC)

第4代

1970

小型计算机,大规模集成电路

第5代

1974

微软处理器

第6代

1990

个人PC机

如今,数字控制机床是用数字化代码形式的信息,控制刀具按一定程序运动规律进行自动加工的机床,简称数控机床。数控机床具有广泛的适应性,加工对象改变时只需改变相应程序指令即可。加工性能也比一般自动机床高,可以精确加工复杂曲面,因而适合于加工中小批量、精度要求高、形状复杂的工件,并可以产生较好的经济效果。随着控技术的发展,采用数控系统的机床品种日益增多,出现车床、铣床、刨床、钻床和电火花加工机床等。

1952年,麻省理工学院研制成功世界第一台数控机床。1954,第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司正式生产出来,在此以后,从1960年开始,其它一些工业国家,如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。

数控机床中最初出现并获得使用的是数控铣床,因为数控机床能够解决普通机床难于胜任的、需要进行轮廓加工的曲面零件。然而,由于当时的数控系统采用的是电子管,体积庞大,功耗高,因此除了在军事部门使用外,在其他行业没有得到推广使用。在这段时期,机床行业曾被视为“夕阳工业”,自1960年以后,为控制的数控机床得到了迅速的发展。因为点位控制的数控系统要简单得多。因此,数控铣床、冲床、坐标镗床大量发展,据统计资料表明,到1966年实际使用的约6000台数控机床中,85%是点为控制的机床。

1974年,研制成功使用微处理器和半导体存储器的微型计算机数控装置(简称MNC),这是第五代数控系统,第五代与第三代相比,数控装置的功能扩大了一倍,而体积缩小为原来的1/20,价格降低了3/4,可靠性也得到了极大的提高。80年代初,随着计算机技术的发展,出现了可以人机对话式的编制程序的数控装置。数控装置逐渐变为小型化,可以安装在机床上,同时数控机床的自动化程度进一步提高。

经过几十年的发展,目前的数控机床以实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用,尤其是模具制造业。古代车床靠手拉式脚踏,通过绳索使工件旋转,并手持刀具进行操作,而现代机床可以多方位换到操作。1797年,美国机械发明家莫兹利创制了用丝杠窗传动刀架的现代车床,并于1800年采用交换齿轮,可改变金给速度和被加工螺纹的螺距。1817年,另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和北仑机构来改变主轴转速。为了提高机械化自动化程度,1845年,美国的菲奇发明转塔车床。1848年,美国又出现了回轮车床;1873年,美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床;20世纪初出现了由单独点置驱动的带有齿轮变速箱的车床。一战后,在军事、车类机械工业的需要自动车床迅速发展,为提高效率,40年代末,带液压仿装置的车床得到推广。50年代中,发展了带穿孔卡,和拨码盘的程序控制车床。

数控技术于60年代开始用于车床,70年代后得到迅速发展。车床有许多类型,可以按用途和功能划分。数控机床的控制有硬件为主到软件的发展,也带动了加工工艺的发展。从普通车床的加工效率低、对象广,劳动强度大,到自动化机床加工效率高、可加工复杂零件,低劳动力等,数控机床成为人类生活工作重要的一部分。

3. 我国数控机床发展的概况

我国数控技术的发展起步于20世纪50年代,中国于1958年研制出第一台数控机床,发展过程大致可分为两大阶段。第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识,在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下,一哄而上,又一哄而下,曾三起三落、终因表现欠佳,无法生产而停顿。导致我国数控技术停步是缺乏实事求是的科学精神。第二阶段从日、德、美、西班牙、先后引进数控系统技术,从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。近几年,我国数控产业发展迅速,1998—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年起,中国连续三年成为世界机床产量和消费第一大国、机床进口第一大国。进20余年间,我国也陪培养了一批数控技术人才,尤其是华中数控、广州数控的发展。然而,关键性技术我国还不能够掌握,而且缺乏市场分析和竞争力度,主要由于我国研发深度不够,服务意识与能力欠缺,才缺乏。所以我要加快人才培养、加大培训力度、提高服务意识、合理分析人才知识需求变化,争取成为世界机床强国。

二.新时期下数控人才求类型

1,数控人才的需求

新时期下,随着数控技术的发展和不断成熟,对数控人才也有了新的要求,不再是过去维修和使用那样简单,它要求大多数人能使用维修和会创新拥有多技术在身。目前大概分三种类型:

u 蓝领层:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人。

u 灰领层:承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员

u 金领层:具备并精通数控、数控工艺编程和数控机床维护、维修所需要的综合知识,积累了大量实际经验,知识面广。

具备以上才能的人才是目前人才的大概类型,然而,我们应向更高的目标发展,尤其是随着机床的不断创新突破。

2.数控人才知识结构

数控人才是数控技术应用的关键,而数控技术应用离不开人才。目前人才知识结构如下:

u 蓝领型:以传统的机械制造技术为基础,学习掌握“数控机床原理及应用基础”、“加工编程技术”掌握“CAD/CAM”软件。

u 灰领层:编程工艺员,应具有良好的数学基础,熟悉品的三维设计,产品的加工工艺;维修人员,以机、电、光和液(气)控制技术为基础,掌握数控机床维护与维修的技术和技能。

u 金领层:有较扎实的专业基础,较全面地行我数控设备的相关原理与技术,具备数控设备研制与开发能力,掌握网络技术,有较高的外语水平。

以上人才是人才知识结构的重要组成的部分,只有成为上述高素质人才才能更好的发展数控技术的作用,为我们解决人类无法完成的工作。

4.未来数控人才的需求

未来数控技术人才需求如下图:

1.2未来数控人才需求表

数控编程

系统维修

机床操作

以上均能操作

15.02%

20.59%

18.76%

51.00%

1.3市场人员需求分析表

加工工艺员

产品设计人员

机床操作人员

机床维修人员

33%

5%

29%

33%

5.数控人才和技术的重要性及影响

数控技术的发展尤为迅速,而且它广泛用于军事上使得它有不可估量的作用。1983年,日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动数控铣床,前苏联将其用于制造核潜艇推进螺旋桨,由于加工精度提高,使得螺旋桨在水中转动时候噪声大为下降,以至于美国的声纳无法侦测到前苏联核潜艇的动向,苏军潜艇能很好的隐藏在海底下。该数控机床的销售,也使得苏联的装备制造业上了一个档次,时至今日,美军的声纳也难以监听到俄军的潜艇了。这就是著名的东芝事件,而考克斯事件,是我国从美国获得五轴联动机床的例子 , 1999年5月25日,就在以美国为首的北约悍然袭击中国驻南联盟大使馆的硝烟还没有散尽,中国人民在等待美国就这一野蛮行径提交调查报告的时候,美国国会却抛出另一份所谓的调查报告——《考克斯报告》。这份由克里斯托弗·考克斯众议员牵头的众议院特别委员会发表的报告,诬称中国通过窃取美国军事技术而危害了美国的国家安全。不论报告事件真伪性如何,它让中国包括国家领导人都认识到了数控机床的巨大作用。也恰恰证明了我国对数控技术的态度,从中我们也可以看到数控机床的影响力。然而,我国数控机床的发展,还处于初级兴起阶段。而对数控人才的需求也在不断的提高,这都使得我们应该以更清晰的头脑来看待当今数控技术的学习热。我认为一门好的技术不在于什么人学,一个普通的教师和导师同样也可以教出优秀的学生,关键在于我们以什么样的态度去学它。通过近几个月的数控技术导论学习,我更加的了解了这门学科,我也清楚了我今后的学习放方向,和市场人才需求。

结束语:

由于数控机床的作用和性能非常大,可以更好地为人们服务。所以我们要更多地去了解数控机床,要知道它综合了微电子、计算机、自动控制、自动检测和精密加工技术发展的新型机床。随着更多种类的出现,引起了人们广泛关注。作为一名初学数控的新生,只有对它有更深的认识,才能更好的学好掌握它。才能把握知识的内涵,有信心地面对科技的创新和挑战。数控机床已成为一个国家制造业水平的体现,因此,新时期下我们要把握人才需求类型,才能更好地服务于社会。

参考文献:

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11. 数控机床及加工中心的编程与操作(M),(1-18),北京第一机床厂职工技术协会,机械工业出版社,1993.3

12. wk.baidu.com baike.baidu.com(东芝事件)(考克斯事件),数控技术导论课笔记

数控机床发展史和新时期以下人才的要求培养

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