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高速機床技術(shù)的發(fā)展趨勢

文章作者:臺翰機械 發(fā)布時間: 瀏覽次數(shù):2378次

摘要:

高速機床技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.高速機床:隨著汽車、航天等工業(yè)輕合金材料的廣泛應(yīng)用,高速加工已成為制造技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。高速加工具有縮短加工時間、提高加工精度、提高表面質(zhì)量等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于模具制造等領(lǐng)域。高速機床需要新的數(shù)控系統(tǒng)、高速電主軸和高速伺服進給驅(qū)動,以及機床結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和輕量化。高速加工不僅是設(shè)備本身,也是機床、刀具、刀柄、夾具、數(shù)控編程技術(shù)的集成,更是人員素質(zhì)的集成。高速的Zui終目標是達到高效率。機床只是實現(xiàn)高效率的關(guān)鍵之一。 2.機床的精度:根據(jù)加工精度,機床可分為普通機床、精密機床和超精密機床,加工精度每8年翻一番左右。數(shù)控機床的定位精度即將突破微米時代,進入亞微米時代。在未來的10年里,精密與高速、智能化與微型化將共同構(gòu)成新一代機床。機床精度不僅是汽車、電子、醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)的迫切需求,而且直接關(guān)系到航天、導(dǎo)彈衛(wèi)星、新武器等國防工業(yè)的現(xiàn)代化。 3.從過程復(fù)利到完整的過程:20世紀70年代出現(xiàn)的加工中心是多過程集成的先驅(qū)。現(xiàn)在它已經(jīng)發(fā)展到完成加工,即在機床上完成復(fù)雜零件的加工。整個過程通過過程的過程進行整合,一個部分的過程在一次加載卡片后完成。通過減少加載時間,提高了工藝精度,保證了工藝的高可靠性,實現(xiàn)了零缺陷生產(chǎn)。此外,完整的加工縮短了加工鏈和輔助時間,減少了機床數(shù)量,簡化了物料流程,提高了生產(chǎn)設(shè)備的靈活性,占據(jù)了小的生產(chǎn)面積,使投資更加有效。 4.信息的機器工具:機床信息化的典型案例是Mazak410H。該機床配有信息塔,實現(xiàn)了工作場所的獨立管理。信息塔具有語音、文字和視頻通信功能。與生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),下載作業(yè)指導(dǎo)書和處理程序。當工件試圖切割時,可以在屏幕上觀察這個過程。信息塔實時反映機床的工作狀態(tài)和加工進度,可通過手機查詢。同時,信息塔對現(xiàn)場數(shù)據(jù)和工具壽命管理進行統(tǒng)計分析,并進行故障報警顯示和在線幫助故障排除。機床操作權(quán)限需要指紋確認。 5.機床智能化——測量、監(jiān)控、補償:機器智能包括在線測量、監(jiān)控和補償。數(shù)控機床的位置檢測和閉環(huán)控制是簡單的應(yīng)用。為了進一步提高加工精度,通過對球桿儀和激光的測量,通過數(shù)控系統(tǒng)的輸入補償機床的圓周運動精度和刀頭點的空間位置。未來,數(shù)控機床將配備各種微傳感器,監(jiān)控切削力、振動、熱變形等引起的誤差,自動補償或調(diào)整機床的工作狀態(tài),提高機床的工作精度和穩(wěn)定性。 6.小型化的機床:隨著納米技術(shù)和微機電系統(tǒng)的迅速發(fā)展,加工微元器件的機床也被提上了議事日程。Zui小的機床可以放在掌心,一個小工廠可以放在手提箱里。操作員通過手柄和監(jiān)視器屏幕控制整個工廠的操作。 7.并聯(lián)機構(gòu)的新原理:傳統(tǒng)的機床是將X、Y、Z沿著笛卡爾坐標的3個坐標軸移動,將A、B、C旋轉(zhuǎn),并在3個坐標軸上疊加,形成所需的刀具運動軌跡。并聯(lián)運動學(xué)機床是一種用于空間的連桿機構(gòu),用來傳遞主軸部件,形成所需的刀具運動軌跡。并聯(lián)機床具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、剛性高、動態(tài)性能好等一系列優(yōu)點。 8.新流程:除了金屬切削和鍛造之外,新的加工方法和工藝層出不窮,機床的概念也在不斷變化。激光加工領(lǐng)域日益擴大。除激光切割和激光焊接外,激光孔加工、激光3d加工、激光熱處理、激光直接金屬制造等應(yīng)用越來越廣泛。電氣加工、超聲波加工、疊層銑削、快速成型技術(shù)、3d打印技術(shù)都是眾所周知的。 9.新的結(jié)構(gòu)和新的材料:機床的高速、高精度要求機床結(jié)構(gòu)簡化、輕量化,以減少機床部件運動慣性對加工精度的負面影響,大大提高機床的動態(tài)性能。例如,通過有限元分析、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計、空心焊接結(jié)構(gòu)或鉛合金材料的使用等方法對機床部件進行拓撲優(yōu)化。 10.新的設(shè)計方法:我國機床的設(shè)計和開發(fā)方法應(yīng)盡快從繪圖板二維CAD向三維CAD轉(zhuǎn)變。三維建模與仿真是現(xiàn)代設(shè)計的基礎(chǔ),是企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢的源泉?;诖巳S設(shè)計,進行CAD/CAM/CAE/PDM集成,加快新產(chǎn)品開發(fā)速度,確保新產(chǎn)品順利開發(fā)。生產(chǎn)和實施產(chǎn)品生命周期管理。

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