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▲機▲床(Chuáng)技術十四大發展趨勢

發表⋄時⋄間:2009-12-16      點擊次[Cì]數:4011

經營(Yíng):加工中心,卧(Wò)式加工中心,CNC加工中心,高速⋄加⋄[Jiā]工中心,數控銑床,▾立▾式加工中心
1、機床的[De]高▿速▿化

    随着汽車[Chē]、航空[Kōng]航天等工業輕合金材料的廣(Guǎng)泛[Fàn]應用,高速加工(Gōng)已成[Chéng]為制造技術的重要發▽展▽趨勢。高速加工具有縮短加工時間、提高加工精度和◊表◊面質量等優點,在模具制[Zhì]造等領域的◇應◇用也日益廣泛[Fàn]。機床的高速化需要新的數控系統[Tǒng]、高速電主軸和高[Gāo]速伺服進給驅動,以及機床結構的(De)優化和輕量化。高(Gāo)速加工不僅是[Shì]設備○本○[Běn]身,而是機床、刀具(Jù)、刀柄、夾具和數控編程技術,以及人員素質的集▿成▿(Chéng)。高速化的zui終目的是化,機床僅(Jǐn)是實現的關鍵之一[Yī],◇絕◇非全部,生産效率和效益在(Zài)刀尖上。 

   2、機床的精密化
    按照加工精度,機床可分為普通機床(Chuáng)、精密機(Jī)床和超[Chāo]精機床,◇加◇[Jiā]工精度大(Dà)約每8年提高一●倍●。數控(Kòng)機床的定位精度即将告别微⋄米⋄時代而進入亞微米時代[Dài],超精密數控機床正在向納米進軍。在未(Wèi)來10年,精密化與高速化、智能化和微[Wēi]型化彙合而成新◇一◇代機床[Chuáng]。機床的精密化不僅是汽車[Chē]、電子、醫療器械等工○業○的(De)迫切需求,還▿直▿接關系到航空航天、導(Dǎo)彈◆衛◆星(Xīng)、新型武[Wǔ]器等國防工[Gōng]業的現代化。 

   3、從工序複合(Hé)到完整◊加◊工
    70年代出現的加工中心[Xīn]開多(Duō)工序集成之先河,現已發(Fā)展到完(Wán)整(Zhěng)加工,即在一台機床(Chuáng)上完∆成∆複雜零件的[De]全部加工工序。完整加工通過工藝過程集成,一次裝卡就把[Bǎ]一個零件加工過程全部完成。由于減少裝卡次數,提▾高▾[Gāo]了加工精(Jīng)度,易于保[Bǎo]證過程◈的◈(De)高可靠性和實現*生産。此外,完整加工[Gōng]縮短了加工過∆程∆(Chéng)鍊和輔助時間,減少了機床(Chuáng)台數,簡化了物料流,提[Tí]高了生産設備的柔性(Xìng),生産總占地面積小,使投◊資◊(Zī)更加有效。 

   4、機床的信息[Xī]化
    機床信息化的典型案例是Mazak410H,該機床配備(Bèi)有信息◊塔◊,實現了工作◆地◆(Dì)的自主管理。信息塔(Tǎ)◈具◈有語音(Yīn)、文本和視像等通訊(Xùn)功能。與生(Shēng)産計劃調∆度∆系(Xì)統聯[Lián]網,下載工作指令和[Hé]加[Jiā]工⋄程⋄序。工件試◆切◆時,可在屏幕上觀(Guān)察加(Jiā)工過程。信息塔實[Shí]時反[Fǎn]映機床工[Gōng]作狀态和加工進度,并可以通過手機查詢。信息∇塔∇同時進(Jìn)行工作[Zuò]地數據統(Tǒng)計分析和[Hé]刀具壽命管理,以及(Jí)故障報警顯示、在線(Xiàn)幫助排除。機床操作權(Quán)限(Xiàn)需經指紋确認。 

   5、機[Jī]床(Chuáng)的智能▲化▲-測量、監控和[Hé]補償
    機床智[Zhì]能化包括在線(Xiàn)測量、監(Jiān)控和補(Bǔ)償。數控機床的位置檢測及◆其◆閉(Bì)環控制就是簡單的◊應◊用▿案▿(àn)例。為▿了▿(Le)進一步提高加工精度,機床的圓周運動精度和刀頭[Tóu]點的空間位置,可以(Yǐ)通過球杆[Gǎn]儀和激光測量後,輸入[Rù]數控系(Xì)統加以補[Bǔ]償。未來的數控機床将會配備[Bèi]各種微型傳感器,以[Yǐ]監控切削力、振動、熱變形等所産生的[De]誤差,并自動加以(Yǐ)補償[Cháng]或調整機床▾工▾作狀(Zhuàng)态,以提高機床的工作精度和穩定性。 

   6、機床的微◆型◆化
    随着納米技術和微機電系統的迅速進◇展◇,開發加工微型[Xíng]零件的機床已經提[Tí]到日程上來了。微型機床(Chuáng)同時∇具∇有高速和精密的(De)特點(Diǎn),zui小的微型機床可以放在掌心之中,一個微型(Xíng)工廠可以放在(Zài)手提箱中[Zhōng]。操作者通過[Guò]手柄和[Hé]監視屏幕控制整(Zhěng)個工(Gōng)廠的運[Yùn]作。 

   7、新[Xīn]的∆并∆(Bìng)聯機構原理
    傳統機床(Chuáng)是按笛卡爾坐标将沿[Yán]3個坐[Zuò]标軸線的移動XYZ和繞3個坐标軸線轉(Zhuǎn)動ABC依次▿串▿聯疊(Dié)加,形成所需的◊刀◊具[Jù]運動(Dòng)軌迹。并聯運◇動◇(Dòng)機床(Chuáng)是采用(Yòng)各(Gè)種類型(Xíng)的杆機構∆在∆空間移轉主軸部件,形○成○所需的(De)刀具運(Yùn)動軌迹。并聯運動機床具有結構簡單(Dān)緊湊、剛度高、動态性▲能▲好等一系列優點,應用前景廣闊。 

   8、新的工藝過程
    除了金屬切削▾和▾鍛壓成形外,新的加工工藝方法和[Hé]過程層出不窮,機床的概念正在變化。激光加工[Gōng]領域日益擴大,除激光切▾割▾、激光焊接外(Wài),激光孔加[Jiā]工、激光(Guāng)三∆維∆加●工●、激光熱處理、激光直接金屬(Shǔ)制造等應用日益廣泛[Fàn]。電加工、超[Chāo]◆聲◆波加工、疊層銑[Xǐ]▽削▽(Xuē)、快速成型技術、三維(Wéi)打印技術各顯神通。
    9、新結構和新材[Cái]料
    機床高速化和精密化要求機床的◆結◆構簡化和輕量化,以(Yǐ)減少機[Jī]床部件運動慣量(Liàng)對加[Jiā]工精[Jīng]度的[De]負面影響,大幅度提高機床的(De)動态[Tài]性能。例如,借助(Zhù)有限元分(Fèn)析對機床●構●件進◇行◇拓撲優化,設計箱中箱[Xiāng]結構,以(Yǐ)及采用空心▽焊▽接結構或鉛合金材料已經開始從實驗室走向實用。 

   10、新的設計方法◈和◈[Hé]手段(Duàn)
    我國機床(Chuáng)設計和開發手段要[Yào]盡快從◇甩◇圖闆的二維(Wéi)CAD向三維CAD過渡。三維建模和[Hé]仿∇真∇是(Shì)◇現◇代設計(Jì)的基礎,是企▾業▾技術優勢的源[Yuán]泉。在(Zài)此三維設計基礎上進行CAD/CAM/CAE/PDM的集[Jí]成,加快新産品(Pǐn)的開發速度[Dù],保證新産(Chǎn)品的順利投産,⋄并⋄[Bìng]逐步(Bù)實現産品生命周期管理。 

   11、直接驅動技術
    在傳[Chuán]統機床中,電動機和機床部件▿是▿借助耦合元件(Jiàn),如(Rú)皮帶、齒輪和聯(Lián)軸○節○等加以連接,實現部件所需▲的▲移動或旋(Xuán)轉,機和電是分家的[De]。直接驅[Qū]動技術是将(Jiāng)電動機與機械部件(Jiàn)集成為一▿體▿,成為●機●電一體化的功能部件,如直線電動機、電(Diàn)主軸、電滾珠[Zhū]絲杆(Gǎn)和(Hé)力矩▿電▿動機等。直◊接◊驅動技術簡化了機床結構,提高了機◆床◆[Chuáng]的剛度和動态性[Xìng]能,運動速度和加工精度。 

   12、開▾放▾式數控(Kòng)系統
    數控系統(Tǒng)的開放是大勢所趨。目前[Qián]開放式數(Shù)控系統有三[Sān]種形式:1)全開[Kāi]放系⋄統⋄,即基于微[Wēi]機的數控系統,以微機作⋄為⋄◇平◇台,采用實◊時◊(Shí)操作系統(Tǒng),開發數控系統的(De)各▲種▲功能,通[Tōng]過伺服卡傳送數據,◊控◊制坐标軸電動▿機▿的▲運▲動。2)嵌入∇系∇(Xì)統,即CNC+PCCNC控制坐标軸電動機的[De]運動,PC作為人機界[Jiè]面和網絡通信。3)融[Róng]合系統,在CNC的基礎上增加PC主[Zhǔ]闆,提供鍵盤操作,提高人機界面功[Gōng]能,如Siemens840DiFanuc210i。 

   13、◈可◈重組(Zǔ)制造系統
    随着産品更新換∇代∇速○度○(Dù)的◈加◈[Jiā]快,機床的(De)可重(Zhòng)構性和制造系統的可[Kě]重組▿性▿日益重(Zhòng)要。通▿過▿(Guò)數控加工單(Dān)元和功能部○件○(Jiàn)的模塊化,可(Kě)以對制造系統進行快速重組和配(Pèi)置,以适應變型[Xíng]産○品○(Pǐn)的生(Shēng)産需要。機械[Xiè]、電氣和電◈子◈、液和氣、◊以◊及控制軟件的[De]接口規範化和标準化是[Shì]實(Shí)現可重組性的關鍵。 

   14、虛[Xū]拟機床和虛拟制造
    為了加快新機床的開發(Fā)速度[Dù]和質量,在設計階段借助虛拟現實技術,可▲以▲(Yǐ)在機床還▿沒▿有制造出來以前,就能夠評價(Jià)機床設(Shè)計的正确[Què]性和使用性◆能◆,在早期發現設計過(Guò)程的各種[Zhǒng]失誤,減少損失,提高新機[Jī]床開發的質量。