國內數控機床技術的五大方向和三大差距,這些你必須知道!
作者:迅鵬數控 來源:迅鵬官網 點擊:次
制造業是推動經濟發展的發動機,而數控機床作為現代制造業的關鍵核心裝備,其發展一直受到國家和相關行業的高度關注。近些年隨著我國經濟社會的快速發展,我國機床行業有了長足的進步,產業規模、產品質量和系列規格都有了很大提升,而國民經濟發展中急需的高檔數控機床過度依賴進口的局面已有所改善。小編整理了下國產數控機床方向和差距快來了解下吧
追求高生產率
為了追求機械制造的高生產率,促進數控設備向加工復合化(工序復合和工藝復合)、高速化、智能化、網絡化、工藝參數優化方向發展。
五大方向
1、復合化
數控機床復合加工,主要指工序集中化、復合化和工藝復合化。
1.1工序集中化、復合化
自從20世紀70年代末,隨著三聯動加工中心開始用于機械制造,開始進入機械加工工序集中化時代。20世紀80年代,我國自制的三聯動加工中心也開始在機械制造中得到應用,主要是用于箱體件和模具加工。在一次裝卡中就可以實現鏜、銑、鉆、攻絲等多道工序,提高了加工效率和精度。
1.2工藝復合
工藝復合加工在國內還不多見。沈陽機床集團SCHIESS公司開發的VTM3501立式車銑磨及激光淬火復合加工中心??蓪崿F車、鏜、鉆、攻絲、銑、磨及激光淬火等加工。該機床把冷加工工藝和熱加工工藝復合在一起,大幅提高了生產效率。
2、高速化
為實現數控加工高速化,傳動系統采用直驅技術,數控系統采用高速運算處理技術。
2.1直驅技術
為了提高生產效率,數控機床傳動部件逐步采用直驅技術。主軸采用電主軸直驅,進給采用直線電機驅動,回轉工作臺采用力矩電機直驅,五軸聯動的擺角萬能頭采用力矩電機直驅等。
2.2數控系統高速運算處理技術
高速直驅進給要求數控系統運算速度快,采樣周期短,具有足夠的超前路徑加(減)速優化程序段預處理能力。較先進的數控系統可預處理幾千和幾萬個程序段。在多軸聯動控制時可根據預處理緩沖區的G代碼進行加減速優化處理。為保證加工速度,第六代數控系統每秒可進行2000~10000次進給速度改變。
3、智能化
為追求數控機床加工效率和加工質量,數控系統不但有自動編程、前饋控制、模糊控制、自學習控制、工藝參數自動生成、三維刀具補償、運動參數動態補償等智能化功能,并有故障診斷專家系統,使自診斷和故障監控功能更趨于完善。伺服驅動系統智能化,能自動感知負載變化,自動優化調整參數。
國產數控系統正在努力朝智能化方向發展,引入了一些智能化技術。比如華中的“中華8型”和凱恩帝K1000TIV型等,數控系統都具有自診斷功能、狀態實時顯示和故障實時報警等智能化功能,并都在進一步豐富和完善智能化技術。
4、開放化和網絡化
數控裝置的開放化可以更容易地實現智能化網絡化制造,有效地促進生產效率的提高。
4.1開放化
開放式數控裝置是指硬件、軟件和總線對用戶是開放的。開放式數控裝置最主要的優點是具有更好的通用性、靈活性、適應性和可擴展性,可以滿足用戶二次開發的要求。
4.2網絡化
網絡化有利于信息共享和提高生產效率。有資料介紹在多品種小批量生產中,1臺數控機床用于切削的時間只占機動時間的25%~35%,聯成網絡后,可以提高到60%~65%。
5、優化工藝參數提高效率
數控加工采用的工藝參數是否合理,對于提高生產效率和保證加工質量非常重要,必須逐步進行優化并建立工藝數據庫。
我國數控設備生產企業也應該提供這方面的技術和服務。采用工藝優化參數不但可以提高生產效率和提高加工質量,而且對節省材料、節能減排,實現綠色制造有著重要意義。
追求高精度高質量
追求數控機床加工工件的高精度和高質量。首先數控機床本身必須具有這樣的性能。為此,數控機床在結構和布局上,在材料選用上必須考慮到提高剛性和承載能力,以保證實現高精度;同時數控系統、伺服驅動系統、傳動系統和測量傳感器等也必須具有高分辨率、高精度的性能,才能滿足加工工件高精度、高質量的要求。
三大差距
1、結構布局
為了實現功能和提高剛性,數控車床、車削中心、立式加工中心、臥式加工中心、龍門加工中心、車銑復合加工中心等在結構布局方面發生了深刻變化。
2采用新材料提高剛性
用于數控機床的優質新材料的開發與應用,有利于提高數控機床整體剛性和精度,非常重要。
此外,還有資料顯示,蜂窩狀材料、水泥材料、天然花崗巖石材等也有用于數控設備的情況。重視新型材料的開發與應用,必然使機床結構設計和性能發生變革。
3、高精度插補數控系統
高位數CPU(64位)在數控裝置上的應用,高速納米級插補運算、高分辨率伺服等功能為提高數控機床精度做出重要貢獻。
在數控機床上應用的CPU,從20世紀80年代的16位發展到現在的64位,其頻率也從原來的5MHZ、10MHZ提高到上千MHZ。CPU的發展進一步提高了運算速度和分辨率(0.1μm、0.01μm)。國產數控系統開始采用64位CPU,可實現微米級精度插補,但與國外先進數控系統相比還有距離。
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