機床技術(shù)十四大發(fā)展趨勢

1螃方、機床的高速化
                                  
隨著汽車、航空航天等工業(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)展趨勢穿铆。高速加工具有縮短加工時間、提高加工精度和表面質(zhì)量等優(yōu)點斋荞，在模具制造等領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛荞雏。機床的高速化需要新的數(shù)控系統(tǒng)、高速電主軸和高速伺服進給驅(qū)動平酿，以及機床結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和輕量化凤优。高速加工不僅是設(shè)備本身，而是機床、刀具筑辨、刀柄俺驶、夾具和數(shù)控編程技術(shù)，以及人員素質(zhì)的集成殊精。高速化的最終目的是高效化协黑，機床僅是實現(xiàn)高效的關(guān)鍵之一，絕非全部诽檬，生產(chǎn)效率和效益在“刀尖”上毛溅。
                
2、機床的精密化
                 
按照加工精度够堆，機床可分為普通機床关灰、精密機床和超精機床，加工精度大約每8年提高一倍吩秫。數(shù)控機床的定位精度即將告別微米時代而進入亞微米時代犬岔，超精密數(shù)控機床正在向納米進軍。在未來10年嘲绷，精密化與高速化把赢、智能化和微型化匯合而成新一代機床。機床的精密化不僅是汽車耽效、電子钝尸、醫(yī)療器械等工業(yè)的迫切需求，還直接關(guān)系到航空航天搂根、導(dǎo)彈衛(wèi)星珍促、新型武器等國防工業(yè)的現(xiàn)代化。
                
3剩愧、從工序復(fù)合到完整加工
                
70年代出現(xiàn)的加工中心開多工序集成之先河猪叙，現(xiàn)已發(fā)展到完整加工，即在一臺機床上完成復(fù)雜零件的全部加工工序仁卷。完整加工通過工藝過程集成穴翩，一次裝卡就把一個零件加工過程全部完成。由于減少裝卡次數(shù)锦积，提高了加工精度芒帕，易于保證過程的高可靠性和實現(xiàn)零缺陷生產(chǎn)。此外丰介，完整加工縮短了加工過程鏈和輔助時間背蟆，減少了機床臺數(shù)，簡化了物料流基矮，提高了生產(chǎn)設(shè)備的柔性淆储，生產(chǎn)總占地面積小，使投資更加有效。

 4恍像、機床的信息化
                 
機床信息化的典型案例是Mazak410H乔胆，該機床配備有信息塔，實現(xiàn)了工作地的自主管理常携。信息塔具有語音济季、文本和視像等通訊功能。與生產(chǎn)計劃調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)础呈，下載工作指令和加工程序韭购。工件試切時，可在屏幕上觀察加工過程矛枚。信息塔實時反映機床工作狀態(tài)和加工進度膜狈，并可以通過手機查詢。信息塔同時進行工作地數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和刀具壽命管理阴默，以及故障報警顯示缺沿、在線幫助排除。機床操作權(quán)限需經(jīng)指紋確認稚补。

5童叠、機床的智能化-測量、監(jiān)控和補償

機床智能化包括在線測量课幕、監(jiān)控和補償厦坛。數(shù)控機床的位置檢測及其閉環(huán)控制就是簡單的應(yīng)用案例。為了進一步提高加工精度乍惊，機床的圓周運動精度和刀頭點的空間位置杜秸，可以通過球桿儀和激光測量后，輸入數(shù)控系統(tǒng)加以補償污桦。未來的數(shù)控機床將會配備各種微型傳感器亩歹，以監(jiān)控切削力、振動凡橱、熱變形等所產(chǎn)生的誤差，并自動加以補償或調(diào)整機床工作狀態(tài)亭姥，以提高機床的工作精度和穩(wěn)定性稼钩。
6、機床的微型化
                 
隨著納米技術(shù)和微機電系統(tǒng)的迅速進展达罗，開發(fā)加工微型零件的機床已經(jīng)提到日程上來了猛糯。微型機床同時具有高速和精密的特點，最小的微型機床可以放在掌心之中放干，一個微型工廠可以放在手提箱中轨府。操作者通過手柄和監(jiān)視屏幕控制整個工廠的運作。
               
7、新的并聯(lián)機構(gòu)原理
                                   
傳統(tǒng)機床是按笛卡爾坐標將沿3個坐標軸線的移動X座序、Y估宏、Z和繞3個坐標軸線轉(zhuǎn)動A、B耗膊、C依次串聯(lián)疊加芙卸，形成所需的刀具運動軌跡。并聯(lián)運動機床是采用各種類型的桿機構(gòu)在空間移轉(zhuǎn)主軸部件八察，形成所需的刀具運動軌跡后摧。并聯(lián)運動機床具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、剛度高浙鞋、動態(tài)性能好等一系列優(yōu)點咙驾，應(yīng)用前景廣闊。
               
8驼卖、新的工藝過程
                 
除了金屬切削和鍛壓成形外氨肌，新的加工工藝方法和過程層出不窮，機床的概念正在變化款慨。激光加工領(lǐng)域日益擴大儒飒，除激光切割、激光焊接外檩奠，激光孔加工桩了、激光三維加工、激光熱處理埠戳、激光直接金屬制造等應(yīng)用日益廣泛井誉。電加工、超聲波加工整胃、疊層銑削颗圣、快速成型技術(shù)、三維打印技術(shù)各顯神通屁使。
                
9在岂、新結(jié)構(gòu)和新材料
                 
機床高速化和精密化要求機床的結(jié)構(gòu)簡化和輕量化，以減少機床部件運動慣量對加工精度的負面影響阵膛，大幅度提高機床的動態(tài)性能滋箫。例如，借助有限元分析對機床構(gòu)件進行拓撲優(yōu)化哩晕，設(shè)計箱中箱結(jié)構(gòu)箕径，以及采用空心焊接結(jié)構(gòu)或鉛合金材料已經(jīng)開始從實驗室走向?qū)嵱谩?
                
10、新的設(shè)計方法和手段
                
                 
我國機床設(shè)計和開發(fā)手段要盡快從甩圖板的二維CAD向三維CAD過渡冯爷。三維建模和仿真是現(xiàn)代設(shè)計的基礎(chǔ)迅督，是企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢的源泉陪罕。在此三維設(shè)計基礎(chǔ)上進行CAD/CAM/CAE/PDM的集成，加快新產(chǎn)品的開發(fā)速度胃症，保證新產(chǎn)品的順利投產(chǎn)将借，并逐步實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理。
                
11持结、直接驅(qū)動技術(shù)
                 
在傳統(tǒng)機床中概栗，電動機和機床部件是借助耦合元件，如皮帶惋粟、齒輪和聯(lián)軸節(jié)等加以連接犁柜，實現(xiàn)部件所需的移動或旋轉(zhuǎn)，機和電是分家的堂淡。直接驅(qū)動技術(shù)是將電動機與機械部件集成為一體馋缅，成為機電一體化的功能部件，如直線電動機绢淀、電主軸萤悴、電滾珠絲桿和力矩電動機等。直接驅(qū)動技術(shù)簡化了機床結(jié)構(gòu)皆的，提高了機床的剛度和動態(tài)性能覆履，運動速度和加工精度。
              
12费薄、開放式數(shù)控系統(tǒng)
                                
數(shù)控系統(tǒng)的開放是大勢所趨硝全。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)有三種形式：1)全開放系統(tǒng)，即基于微機的數(shù)控系統(tǒng)楞抡，以微機作為平臺伟众，采用實時操作系統(tǒng)，開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的各種功能召廷，通過伺服卡傳送數(shù)據(jù)凳厢，控制坐標軸電動機的運動。2)嵌入系統(tǒng)二焰，即CNC+PC纹站，CNC控制坐標軸電動機的運動，PC作為人機界面和網(wǎng)絡(luò)通信谣旨。3)融合系統(tǒng)征离，在CNC的基礎(chǔ)上增加PC主板，提供鍵盤操作肚让，提高人機界面功能，如Siemens840Di和Fanuc210i材哺。
               
13级嘀、可重組制造系統(tǒng)
               
隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快广莉，專用機床的可重構(gòu)性和制造系統(tǒng)的可重組性日益重要。通過數(shù)控加工單元和功能部件的模塊化胖讶，可以對制造系統(tǒng)進行快速重組和配置德检，以適應(yīng)變型產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。機械斯娃、電氣和電子澎灸、液和氣、以及控制軟件的接口規(guī)范化和標準化是實現(xiàn)可重組性的關(guān)鍵遮晚。
                
14性昭、虛擬機床和虛擬制造
                                
為了加快新機床的開發(fā)速度和質(zhì)量，在設(shè)計階段借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)县遣，可以在機床還沒有制造出來以前糜颠，就能夠評價機床設(shè)計的正確性和使用性能，在早期發(fā)現(xiàn)設(shè)計過程的各種失誤萧求，減少損失其兴，提高新機床開發(fā)的質(zhì)量。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)夸政，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享元旬，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議守问。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布匀归、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺酪碘，不為其版權(quán)負責(zé)熏萎。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片解夜、文字如涉及作品版權(quán)問題吃会，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容李狼，以保證您的權(quán)益炊办！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。