机械类核心期刊有哪些?
机械类核心期刊有:《木工机床》、《轻工机械》、《机械工程与自动化》、《机械设计与研究》、《机械工程师》。
一、《木工机床》
(季刊)创刊于1979年,由福州木工机床研究所;中国机床工具工业协会;木工机床分会主办。《木工机床》本刊报道制材机械、木工刀具、家具和木制品设备的设计计算、工艺装备、改装维修、行业信息、技术讲座以及国内外新产品介绍和技术发展趋势等。
二、《轻工机械》
《轻工机械》(双月刊)曾用刊名:轻机通讯,1983年创刊,是全面介绍轻工机械(主要包括:设计、制造、维修、检测、控制、使用等方面的新设备、新技术、新成果、新经验,有关行业与企业信息、广告,为轻工业各行业、轻工机械制造行业及相关协作、配套、供应行业、企业和广大读者服务。
三、《机械工程与自动化》
本刊为山西省唯一的机械类技术刊物,面向全国发行,以促进技术交流、繁荣科技事业,推动科技进步,振兴机械工业为宗旨。其主要任务是宣传党和国家的科技方针、政策、传播科技信息,交流学术思想,促进科技成果商品化、专业化,为建设社会主义精神文明和物质文明服务。
四、《机械设计与研究》
(双月刊)创刊于1984年,由上海市机械工程学会、上海交通大学主办。1984-1987年4年内由上海交通大学出版社出版,每年6期,主编为黄步玉教授、编委会主任为沈珑教授。
五、《机械工程师》
(月刊)创刊于1969年,由黑龙江省机械科学研究院、黑龙江省机械工程学会主办。是我国制造业领域历史悠久、具有广泛影响力的国内外公开发行的大型综合性科技期刊,近年来整合了工业媒体与科技期刊的双重功能,系中国期刊方阵双效期刊,中国机械制造领域一等奖期刊,中国学术期刊全文收录期刊,万方数据全文收录期刊。
以实用技术为主,关注行业发展、捕捉市场需求,为制造业决策者提供有价值的市场信息,为工程师的实践探索提供参考坐标。
简介:安华鲁锻压机床有限公司位于著名的世界自然与文化双遗产、五岳之首的泰山脚下,前身是建于1968年的国营企业泰安锻压机床厂,原机械部定点企业,2003年改制成为股份制公司。目前是国家级高新技术企业、中国机床工具工业协会锻压分会常务理事单位、中国机械工业质量管理协会会员单位,通过了ISO9001、ISO14001、OHSAS18001三体系认证。公司现有员工760人,其中外国专家2人、工程技术人员193人、操作技师55人。公司主导产品包括数控卷板机、矫平机、剪板机、折弯机、开卷矫平剪切生产线等5大系列、300多种规格,部分产品代表了国内最高水平、达到国际先进。公司坚持技术创新,得到国家发改委、工信部、科技部等多部委的政策和资金支持,“十一五”期间研发投入平均占比高达6.9%,每年新产品产值比重高达60%。公司建立了院士工作站,省级技术中心正在申报国家级技术中心。高度重视产学研,与国家铸锻机械研究所、山东大学、华中科技大学等科研院所、高等院校建立了长期合作关系,为新产品、新技术、新工艺的研发应用,保持在行业中的技术领先地位起到关键作用。公司负责起草了3种产品的行业标准,拥有40余项国家专利、3项软件著作权。有多项产品列入国家重点新产品和国家火炬计划项目,其中WES11K-35×21000大型数控船用卷板机为世界最大,完全替代进口,填补国内空白,达到世界先进水平;WEF11K-40×23000数控船用卷板机列入国家2010年科技重大专项;公司自主研发的具有完全自主知识产权的高强度板料矫平机,系国内首创,为我国多个重点领域特殊板材的矫平需求提供了切实可行的解决方案。目前部分产品市场占有率达到80%以上,并通过遍布全国的营销和服务网络建立了良好的客户关系,提供及时周到的服务,市场占有率仍在逐年提高。产品广泛用于军工、船舶、石油、化工、水利、电力、机车、锅炉、桥梁、工程机械、煤炭机械等多个行业,还出口欧洲、南美洲及亚非地区。近几年公司不断加大技术改造和产业升级,累计投入超过5亿元。公司于2009年在泰安高新区新征土地400亩,建设了“大型数控船舶成形专用装备制造项目”,并列入“国家重点产业调整振兴和技术改造新增中央预算内投资计划”。公司总生产面积达到60000余平方米,起吊能力最大300吨,安装了XKW2840/4×160数控龙门铣镗床、TK6920数控落地镗铣、C61250×23M重型车床、数控加工中心等一系列精大稀设备120余台,加工设备逐步实现数控数显化,有力地保证了产品精度和整体质量的不断提高。企业大力实施IT计划,采用了ERP企业资源计划及OA办公自动化。推行了6S现场管理,实施了技师评聘制度,在一线营造了积极向上的创新氛围,QC成果大量涌现,管理人员晋升渠道通畅,并通过完善的持续培训体系,使企业不断追求卓越,创造优秀绩效。公司检测水平先进,拥有光谱分析仪、新型高精无损探伤仪、万能试验机等精密检测设备,建立了检测中心和理化中心,是省级计量保证确认单位,并追求“精工细作、精益求精”的质量文化,得到用户一致认可,“岱岳”商标为山东著名商标,卷板机和矫平机分获山东名牌产品。
法定代表人:刘涛
成立时间:2001-11-30
注册资本:5829.49万人民币
工商注册号:370900228015942
企业类型:有限责任公司(自然人投资或控股)
公司地址:山东省泰安高新区一天门大街以北
中国机床工具工业协会执行副理事长王黎明日前指出,目前中国高档数控系统和功能部件仍然主要依靠进口。国内高档系统的自给率不到5%,约有95%依赖进口,其中日本成为主要的进口国,约占1/3;国产中高档数控系统总和不到20%。
在国际市场上,中、高档数控系统主要由以日本发那科公司、德国西门子公司为代表的少数企业所垄断,其中发那科占一半左右。在国内市场上,主要规模生产企业有20多家,以华中数控、广州数控、大连大森、北京斯达特、北京凯恩帝、南京华兴等6家企业为代表。
中国国产机床目前只有30%的数控化率,与发达国家60%~70%的水平存在很大差距,存量机床的数控化率只有10%左右。专业人士指出,在中国机床行业整体高速增长的背后,仍存隐忧。从产品结构来看,机床行业的增长主要依靠低端普通机床的带动,高中档机床所占比例不断减少,重型机床市场走势趋缓,因而目前行业的发展道路并不健康。
自进入2011年以来,中国机床企业的订单增长迅猛,产品供不应求。尽管市场形势持续向好,订单不断增多,但企业普遍反映拖期交货再次成为行业的常态,而功能部件供应紧张是这一矛盾的焦点,它已成为当前企业生产的突出矛盾。
前言
在工程训练中心的两周实习, 经过对各项工种的体验, 我深深体会 到了科技的力量。在钳工和车工实习时,劳累三天,就只做出来那么 几件不是很合格的产品;可是在数控车间,一两个小时内,通过编程 可以轻松的做出很多高精度的产品。 这使我对数控机床产生了浓厚兴 趣,所以开始上网浏览关于数控机床的前世今生,增加我对数控机床 的了解。
一、数控机床
数控机床是数字控制机床 (Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系 统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序, 并将其 译码,从而使机床动作。过去的数控机床经历了一个由单一向多元转 换的一个过程,数控机床的快速发展是整个世界经济、科技发展的重 要体现。数控机床在现代工业中占据着不可替代的位置,与我们生活 的各个方面都有直接或间接的关系。 未来数控机床将会有一个前所未 有的发展, 世界上主要工业发达国家都十分重视数控加工技术的研究 和发展.
二、数控机床的历史
2.1 第一台数控机床的诞生 1948 年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制飞机螺旋桨 叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一 般加工设备难以适应,于是提出计算机控制机床的设想。1949 年, 该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下, 开始数控机床 研究,并于 1952 年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的 三坐标数控铣床,不久即开始正式生产。 2.2 早期的发展历史 1965 年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功 率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和
产量的发展。60 年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机 床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制 的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为 特征的第四代。 1974 年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的 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, 而体积则缩小为原来的 1/20, 价格降低了 3/4,可靠性也得到极大的提高。80 年代初,随着计算机 软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控 装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自 动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功 能。
三、数控机床的现状
3.1 高速化 随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新 材料的应用,对数控机床加工的高速化要求越来越高。 (1)主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴电机),主轴最高转 速达 200000r/min; (2)进给率:在分辨率为 0.01μm 时,最大进给率达到 240m/min 且 可获得复杂型面的精确加工; (3)运算速度:微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方 向发展提供了保障, 开发出 CPU 已发展到 32 位以及 64 位的数控系统, 频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大提高,使得当 分辨率为 0.1μm、0.01μm 时仍能获得高达 24~240m/min 的进给速 度; (4)换刀速度:目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在 1s 左右,高的已达 0.5s。德国 Chiron 公司将刀库设计成篮子样式,以 主轴为轴心,刀具在圆周布置,其刀到刀的换刀时间仅 0.9s。 3.2 高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度, 机床的 运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。
(1)提高 CNC 系统控制精度:采用高速插补技术,以微小程序段实 现连续进给, CNC 控制单位精细化, 使 并采用高分辨率位置检测装置, 提高位置检测精度(日本已开发装有 106 脉冲/转的内藏位置检测器 的交流伺服电机,其位置检测精度可达到 0.01μm/脉冲),位置伺 服系统采用前馈控制与非线性控制等方法; (2)采用误差补偿技术:采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和 刀具误差补偿等技术,对设备的热变形误差和空间误差进行综合补 偿。 研究结果表明, 综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少 60%~ 80%; (3)采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度,并通过 仿真预测机床的加工精度,以保证机床的定位精度和重复定位精度, 使其性能长期稳定,能够在不同运行条件下完成多种加工任务,并保 证零件的加工质量。 3.3 功能复合化 复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成 品的多种要素加工。 根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型 两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车 削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等;工序复合型机床如多面 多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。 采用复合机床进行加 工,减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产 生的误差,提高了零件加工精度,缩短了产品制造周期,提高了生产 效率和制造商的市场反应能力, 相对于传统的工序分散的生产方法具 有明显的优势。 加工过程的复合化也导致了机床向模块化、 多轴化发展。 德国 Index 公司最新推出的车削加工中心是模块化结构, 该加工中心能够完成车 削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序,可完成复杂 零件的全部加工。随着现代机械加工要求的不断提高,大量的多轴联 动数控机床越来越受到各大企业的欢迎。 在 2005 年中国国际机床展览会(CIMT2005)上,国内外制造商展 出了形式各异的多轴加工机床(包括双主轴、双刀架、9 轴控制等) 以及可实现 4~5 轴联动的五轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣 削中心等。
3.4 控制智能化 随着人工智能技术的发展,为了满足制造业生产柔性化、制造自 动化的发展需求,数控机床的智能化程度在不断提高。具体体现在以 下几个方面: (1)加工过程自适应控制技术:通过监测加工过程中的切削力、主 轴和进给电机的功率、电流、电压等信息,利用传统的或现代的算法 进行识别,以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定 性状态,并根据这些状态实时调整加工参数(主轴转速、进给速度) 和加工指令,使设备处于最佳运行状态,以提高加工精度、降低加工 表面粗糙度并提高设备运行的安全性。 (2)加工参数的智能优化与选择:将工艺专家或技师的经验、零件 加工的一般与特殊规律,用现代智能方法,构造基于专家系统或基于 模型的“加工参数的智能优化与选择器”, 利用它获得优化的加工参 数,从而达到提高编程效率和加工工艺水平、缩短生产准备时间的目 的。 (3)智能故障自诊断与自修复技术:根据已有的故障信息,应用现 代智能方法实现故障的快速准确定位。 (4)智能故障回放和故障仿真技术:能够完整记录系统的各种信息, 对数控机床发生的各种错误和事故进行回放和仿真, 用以确定错误引 起的原因,找出解决问题的办法,积累生产经验。 (5)智能化交流伺服驱动装置:能自动识别负载,并自动调整参数 的智能化伺服系统, 包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装 置。这种驱动装置能自动识别电机及负载的转动惯量,并自动对控制 系统参数进行优化和调整,使驱动系统获得最佳运行。 (6)智能 4M 数控系统:在制造过程中,加工、检测一体化是实现快 速制造、快速检测和快速响应的有效途径,将测量(Measurement)、 建模 (Modelling) 加工 、 (Manufacturing) 机器操作 、 (Manipulator) 四者(即 4M)融合在一个系统中,实现信息共享,促进测量、建模、 加工、装夹、操作的一体化。 3.5 体系开放化
(1)向未来技术开放:由于软硬件接口都遵循公认的标准协议,只 需少量的重新设计和调整, 新一代的通用软硬件资源就可能被现有系 统所采纳、吸收和兼容,这就意味着系统的开发费用将大大降低而系 统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期; (2)向用户特殊要求开放:更新产品、扩充功能、提供硬软件产品 的各种组合以满足特殊应用要求; (3)数控标准的建立:国际上正在研究和制定一种新的 CNC 系统标 准 ISO14649 (STEP-NC) ,以提供一种不依赖于具体系统的中性机制, 能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型, 从而实现整个制造过 程乃至各个工业领域产品信息的标准化。标准化的编程语言,既方便 用户使用,又降低了和操作效率直接有关的劳动消耗。 3.6 驱动并联化 并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、 系统刚度 低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和 机动性不够等固有缺陷,在机床主轴(一般为动平台)与机座(一般 为静平台)之间采用多杆并联联接机构驱动,通过控制杆系中杆的长 度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动, 可实现多坐标联动数控 加工、装配和测量多种功能,更能满足复杂特种零件的加工,具有现 代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。 并联机床作为一种新型的加工设备, 已成为当前机床技术的一个重 要研究方向,受到了国际机床行业的高度重视,被认为是“自发明数 控技术以来在机床行业中最有意义的进步”和“21 世纪新一代数控 加工设备”。 极端化(大型化和微型化) 3.7 极端化(大型化和微型化) 国防、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要 大型且性能良好的数控机床的支撑。 而超精密加工技术和微纳米技术 是 21 世纪的战略技术,需发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度 的新型制造工艺和装备,所以微型机床包括微切削加工(车、铣、磨) 机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需求量正在 逐渐增大。 3.8 信息交互网络化
对于面临激烈竞争的企业来说,使数控机床具有双向、高速的联网 通讯功能,以保证信息流在车间各个部门间畅通无阻是非常重要的。 既可以实现网络资源共享,又能实现数控机床的远程监视、控制、培 训、教学、管理,还可实现数控装备的数字化服务(数控机床故障的 远程诊断、维护等)。例如,日本 Mazak 公司推出新一代的加工中心 配备了一个称为信息塔(e-Tower)的外部设备,包括计算机、手机、 机外和机内摄像头等,能够实现语音、图形、视像和文本的通信故障 报警显示、在线帮助排除故障等功能,是独立的、自主管理的制造单 元。 3.9 新型功能部件 为了提高数控机床各方面的性能, 具有高精度和高可靠性的新型功 能部件的应用成为必然。具有代表性的新型功能部件包括: 高频电主轴:高频电主轴是高频电动机与主轴部件的集成,具有体积 小、转速高、可无级调速等一系列优点,在各种新型数控机床中已经 获得广泛的应用; 直线电动机: 近年来, 直线电动机的应用日益广泛, 虽然其价格高于传统的伺服系统, 但由于负载变化扰动、 热变形补偿、 隔磁和防护等关键技术的应用,机械传动结构得到简化,机床的动态 性能有了提高。如:西门子公司生产的 1FN1 系列三相交流永磁式同 步直线电动机已开始广泛应用于高速铣床、加工中心、磨床、并联机 床以及动态性能和运动精度要求高的机床等; 德国 EX-CELL-O 公司的 XHC 卧式加工中心三向驱动均采用两个直线电动机;电滚珠丝杆:电 滚珠丝杆是伺服电动机与滚珠丝杆的集成, 可以大大简化数控机床的 结构,具有传动环节少、结构紧凑等一系列优点。
总结
纵观数控机床的发展之路, 我们可以清晰的认识到数控的发展他 不仅代表着整个制造业的发展,也代表着整个社会的进步。中国是一 个制造业大国,主要依靠资源、劳动力、价格等方面的优势。而在产 品技术研发和自主创新方面与国外的差距还 是很大。 中国是数控产业 不能安于现状, 应抓住就会努力发展。 数控技术是制造业的核心基础, 是国家工业和国防工业现代化的重要手段,我们要加快发展,力争早 日实现由中国制造向中国创造的转变!
参考文献: 参考文献: [1]中国机床工具工业协会 行业发展部.CIMT2001 巡礼[J].世界制 造技术与装备市场,2001(3):18-20. [2]梁训王宣 周延佑.机床技术发展的新动向[J].世界制造技术与 装备市场,2001(3):21-28. [3]《机械设计与制造工程》2001 年第 30 卷第 1 期 [4]王平.《机电新产品导报》 2005 年第 12 期
中国数控系统行业上下游市场发展情况具体如下:
工控机
工控机,即工业计算机。其为数控系统中控制系统的核心,近年来,交通、医疗、金融、通信等其它应用行业需求量的增长为工控机市场规模的增长提供了较大的助力。
工控网数据显示,2012年中国工控机市场规模达到48.1亿元,同比增长3.5%。2015年,我国工控机市场规模在60亿元左右,2019年达到94亿元左右,2011-2019年年均复合增长率为9.31%,2015-2019年年均复合增长率为11.88%。
显示屏
显示屏的应用较为广泛,在数字经济愈发重要的如今,几乎随处都可以发现显示屏的存在,数控系统也不例外。近年来,我国显示屏市场规模逐年增长。2019年,我国显示屏市场规模实现253亿元,较2018年增长约30%。
功率模块
功率模块在电力电子领域拥有广泛的应用,其也是数控系统的核心模块之一。近年来,随着其下游市场的不断发展,我国功率模块(包括功率IC)市场规模不断扩大。2019年,其市场规模实现约1873亿元,较2018年增长7.83%,增速高于全球平均水平,行业市场增长较快。
(注:中国功率模块(包括功率IC)市场规模根据MEMS提供的全球市场规模数据及中国市场份额(40%)测算得到,汇率采用2020年9月11日的人民币兑美元汇率,仅供参考。)
伺服电机
伺服电机是数控系统最重要的控制和执行机构之一,在机床工具、纺织机械、印刷机械和包装机械等领域已经得到广泛应用,同时随着近几年工业机器人、电子制造设备等产业的迅速扩张,伺服电机在新兴产业的应用规模增长迅速,整体市场规模增长空间较大。2018年我国伺服电机市场规模约134.2亿元,同比2017年上涨6.20%。2019年我国伺服电机行业市场规模达到145.3亿元,增速约为8.27%。
数控机床
数控机床市场是数控系统最主要的下游市场,其市场规模的变化情况很大程度上决定了数控系统的市场规模。2017-2019年我国数控机床产业规模波动较大。2018年我国数控机床产业规模为3347亿元,同比增速10.50%,较2017年增速有所放缓。2019年我国数控机床产业规模为3270亿元,同比下降2.30%。主要系数控机床行业整体需求结构调整及升级,下游领域并不景气所致。
发展前景——发展前景广阔
综合来看,我国数控系统行业上游发展良好,原材料组建供给充分,且目前我国正处于工业化中期,从解决短缺为主逐步向建设经济强国转变,煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲,构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求,这将进一步拉动我国数控系统行业需求的增长。我国数控系统行业市场前景广阔,未来市场规模或将持续扩张。
——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国数控系统行业发展前景与投资预测分析报告》。