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中國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展日新月異
1、高速化
隨著汽車、、航空、航天等工業(yè)的高速發(fā)展以及鋁合金等新材料的應(yīng)用,對(duì)數(shù)控機(jī)床加工的高速化要求越來(lái)越高。
(1)主軸轉(zhuǎn)速:機(jī)床采用電主軸(內(nèi)裝式主軸電機(jī)),主軸1高轉(zhuǎn)速達(dá)200000r/min;
(2)進(jìn)給率:在分辨率為0.01μm時(shí),1大進(jìn)給率達(dá)到240m/min且可獲得復(fù)雜型面的精1確加工;
(3)運(yùn)算速度:微處理器的迅速發(fā)展為數(shù)控系統(tǒng)向高速、方向發(fā)展提供了保障,開(kāi)發(fā)出CPU已發(fā)展到32位以及64位的數(shù)控系統(tǒng),頻率提高到幾百兆赫、上千兆赫。從2015年至今,以高速鋼鉆頭、車刀、銑刀等為代表的高速鋼標(biāo)準(zhǔn)刀具銷售大幅下降,降幅大致在30%左右,這與非數(shù)控機(jī)床銷售和使用大幅萎縮的趨勢(shì)相呼應(yīng)。由于運(yùn)算速度的極大提高,使得當(dāng)分辨率為0.1μm、0.01μm時(shí)仍能獲得高達(dá)24~240m/min的進(jìn)給速度;
(4)換刀速度:目前國(guó)外先進(jìn)加工中心的刀具交換時(shí)間普遍已在1s左右,高的已達(dá)0.5s。德國(guó)Chiron公司將刀庫(kù)設(shè)計(jì)成籃子樣式,以主軸為軸心,刀具在圓周布置,其刀到刀的換刀時(shí)間僅0.9s。
4、控制智能化
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,為了滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動(dòng)化的發(fā)展需求,數(shù)控機(jī)床的智能化程度在不斷提高。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)加工過(guò)程自適應(yīng)控制技術(shù):通過(guò)監(jiān)測(cè)加工過(guò)程中的切削力、主軸和進(jìn)給電機(jī)的功率、電流、電壓等信息,利用傳統(tǒng)的或現(xiàn)代的算法進(jìn)行識(shí)別,以辯識(shí)出刀具的受力、磨損、破損狀態(tài)及機(jī)床加工的穩(wěn)定性狀態(tài),并根據(jù)這些狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整加工參數(shù)(主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度)和加工指令,使設(shè)備處于1佳運(yùn)行狀態(tài),以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高設(shè)備運(yùn)行的安全性;
(2)加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇:將工藝或技師的經(jīng)驗(yàn)、零件加工的一般與特殊規(guī)律,用現(xiàn)代智能方法,構(gòu)造基于系統(tǒng)或基于模型的“加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇器”,利用它獲得優(yōu)化的加工參數(shù),從而達(dá)到提高編程效率和加工工藝水平、縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間的目的;
(3)智能故障自診斷與自修復(fù)技術(shù):根據(jù)已有的故障信息,應(yīng)用現(xiàn)代智能方法實(shí)現(xiàn)故障的快速準(zhǔn)確定位;
(4)智能故障回放和故障仿1真技術(shù):能夠完整記錄系統(tǒng)的各種信息,對(duì)數(shù)控機(jī)床發(fā)生的各種錯(cuò)誤和事故進(jìn)行回放和仿1真,用以確定錯(cuò)誤引起的原因,找出解決問(wèn)題的辦法,積累生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn);
(5)智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置:能自動(dòng)識(shí)別負(fù)載,并自動(dòng)調(diào)整參數(shù)的智能化伺服系統(tǒng),包括智能主軸交流驅(qū)動(dòng)裝置和智能化進(jìn)給伺服裝置。這種驅(qū)動(dòng)裝置能自動(dòng)識(shí)別電機(jī)及負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,并自動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得1佳運(yùn)行;
(6)智能4M數(shù)控系統(tǒng):在制造過(guò)程中,加工、檢測(cè)一體化是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測(cè)和快速響應(yīng)的有效途徑,將測(cè)量(Measurement)、建模(Modelling)、加工(Manufacturing)、機(jī)器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一個(gè)系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)信息共享,促進(jìn)測(cè)量、建模、加工、裝夾、操作的一體化。通過(guò)對(duì)基于敏捷技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的合理應(yīng)用,能夠構(gòu)建一個(gè)反應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造市場(chǎng)發(fā)展的共同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),確保能夠動(dòng)態(tài)且可靠的對(duì)市場(chǎng)變動(dòng)情況予以響應(yīng)。
數(shù)控機(jī)床制造業(yè)將朝著6個(gè)方向發(fā)展
數(shù)控機(jī)床是機(jī)床制造業(yè)重要基礎(chǔ)裝備,因此它的發(fā)展一直備受人們關(guān)注。隨著現(xiàn)代機(jī)械加工要求的不斷提高,大量的多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床越來(lái)越受到各大企業(yè)的歡迎。近年來(lái)我國(guó)機(jī)床制造業(yè)既面臨著制造裝備發(fā)展的良機(jī),也遭遇到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力。從技術(shù)層面上來(lái)講,加速推進(jìn)數(shù)控技術(shù)將是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。目前,世界先進(jìn)制造技術(shù)不斷興起,超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用,柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的不斷成熟,對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床正在朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。
什么是機(jī)械加工?機(jī)械加工常用的設(shè)備都有哪些?
機(jī)械加工是一種用加工機(jī)械對(duì)工件的外形尺寸或性能進(jìn)行改變的過(guò)程.按被加工的工件處于的溫度狀態(tài),分為冷加工和熱加工.一般在常溫下加工,并且不引起工件的化學(xué)或物相變化,稱冷加工.一般在高于或低于常溫狀態(tài)的加工,會(huì)引起工件的化學(xué)或物相變化,稱熱加工.冷加工按加工方式的差別可分為切削加工和壓力加工.熱加工常見(jiàn)有熱處理,煅造,鑄造和焊接.
各種設(shè)備繁多,籠統(tǒng)的稱:熱處理設(shè)備、鍛造設(shè)備、鑄造設(shè)備、焊接設(shè)備、金屬切削機(jī)床、壓力機(jī)等等.金屬切削機(jī)床大的類別有:車、鉆、鏜、磨、齒輪加工、銑、刨、拉、機(jī)床等等.