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數控機床製造業將朝著6個方向發展

2017-02-25  來自: 滄州利來娛樂AG旗艦廳製造有限公司 瀏覽次數:188

數控機床製造業將朝著6個方向發展

  數控機床是機床製造業重要基礎裝備,因此它的發展一直備受人們關注。近年來我國機床製造業既麵臨著製造裝備發展的良機,也遭遇到市場競爭的壓力。從技術層麵上來講,加速推進數控技術將是解決機床製造業持續發展的一個關鍵。目前,世界先進製造技術不斷興起,超高速切削、超精密加工等技術的應用,柔性製造係統的迅速發展和計算機集成係統的不斷成熟,對數控加工技術提出了更高的要求。當今數控機床正在朝著以下幾個方向發展。
1.可靠性最大化
數控機床的可靠性一直是用戶最關心的主要指標。數控係統將采用更高集成度的電路芯片,利用大規模或超大規模的專用及混合式集成電路,以減少元器件的數量,來提高可靠性。通過硬件功能軟件化,以適應各種控製功能的要求,同時采用硬件結構機床本體的模塊化、標準化和通用化及係列化,使得既提高硬件生產批量,又便於組織生產和質量把關。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序,實現對係統內硬件、軟件和各種外部設備進行故障診斷和報警。利用報警提示,及時排除故障;利用容錯技術,對重要部件采用“冗餘”設計,以實現故障自恢複;利用各種測試、監控技術,當生產超程、刀損、幹擾、斷電等各種意外時,自動進行相應的保護。
2.控製係統小型化
數控係統小型化便於將機、電裝置結合為一體。目前主要采用超大規模集成元件、多層印刷電路板,采用三維安裝方法,使電子元器件得以高密度安裝,較大規模縮小係統的占有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統的陰極射線管,將使數控操作係統進一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機床設備上,更便於對數控機床的操作使用。
3.智能化
現代數控機床將引進自適應控製技術,根據切削條件的變化,自動調節工作參數,使加工過程中能保持最佳工作狀態,從而得到較高的加工精度和較小的表麵粗糙度,同時也能提高刀具的使用壽命和設備的生產效率。具有自診斷、自修複功能,在整個工作狀態中,係統隨時對CNC係統本身以及與其相連的各種設備進行自診斷、檢查。一旦出現故障時,立即采用停機等措施,並進行故障報警,提示發生故障的部位、原因等。還可以自動使故障模塊脫機,而接通備用模塊,以確保無人化工作環境的要求。為實現更高的故障診斷要求,其發展趨勢是采用人工智能專家診斷係統。
4.數控編程自動化
目前CAD/CAM圖形交互式自動編程已得到較多的應用,是數控技術發展的新趨勢。它是利用CAD繪製的零件加工圖樣,再經計算機內的刀具軌跡數據進行計算和後置處理,從而自動生成NC零件加工程序,以實現CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術的發展,當前又出現了CAD/CAPP/CAM集成的全自動編程方式,它與CAD/CAM係統編程的最大區別是其編程所需的加工工藝參數不必由人工參與,直接從係統內的CAPP數據庫獲得。
5.高速度、高精度化
速度和精度是數控機床的兩個重要指標,它直接關係到加工效率和產品質量。目前,數控係統采用位數、頻率更高的處理器,以提高係統的基本運算速度。同時,采用超大規模的集成電路和多微處理器結構,以提高係統的數據處理能力,即提高插補運算的速度和精度。並采用直線電動機直接驅動機床工作台的直線伺服進給方式,其高速度和動態響應特性相當優越。采用前饋控製技術,使追蹤滯後誤差大大減小,從而改善拐角切削的加工精度。
6.多功能化
配有自動換刀機構(刀庫容量可達100把以上)的各類加工中心,能在同一台機床上同時實現銑削、鏜削、鑽削、車削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工,現代數控機床還采用了多主軸、多麵體切削,即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數控係統由於采用了多CPU結構和分級中斷控製方式,即可在一台機床上同時進行零件加工和程序編製,實現所謂的“前台加工,後台編輯”。為了適應柔性製造係統和計算機集成係統的要求,數控係統具有遠距離串行接口,甚至可以聯網,實現數控機床之間的數據通信,也可以直接對多台數控機床進行控製。
為適應超高速加工的要求,數控機床采用主軸電動機與機床主軸合二為一的結構形式,實現了變頻電動機與機床主軸一體化,主軸電機的軸承采用磁浮軸承、液體動靜壓軸承或陶瓷滾動軸承等形式。
數控機床以其卓越的柔性自動化的性能、優異而穩定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目,它開創了機械產品向機電一體化發展的先河,因此數控技術成為先進製造技術中的一項核心技術。另一方麵,通過持續的研究,信息技術的深化應用促進了數控機床的進一步提升。


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