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機床的發(fā)展趨勢

日期：2011-07-07 16:52:56 作者：機床小韋 來(lái)源：沈陽(yáng)機床廠(chǎng) 瀏覽次數：0
        隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，數控機床不斷采用計算機、控制理論等領(lǐng)域的最新技，術(shù)成就，它的性能日臻完善，應用領(lǐng)域日益擴大。同時(shí)，為了滿(mǎn)足市場(chǎng)和科學(xué)技術(shù)  發(fā)展的需要，為了達到現代制造技術(shù)對數控技術(shù)提出的更高的要求，當前，世界數  控技術(shù)及其裝備正朝著(zhù)下述幾個(gè)方向發(fā)展：
        1．高速、高效、高精度和高可靠性
        高速、高效和高精度是機械加工的目標。要提高加工效率，首先必須提高切削  和進(jìn)給速度，同時(shí)還要縮短加工時(shí)間；要確保加工質(zhì)量，必須提高機床部件運動(dòng)軌  跡的精度，而可靠性則是上述目標的基本保證。為此，必須要有高性能的數控裝置  作保證。
        (1)高速隨著(zhù)汽車(chē)、國防、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用，對  數控機床加工的高速化要求越來(lái)越高。超高速加工技術(shù)對制造業(yè)實(shí)現高效、優(yōu)質(zhì)、  低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。
        ①主軸轉速：機床采用電主軸（內裝式主軸電動(dòng)機），主軸最高轉速達  200 000r／min。
        ②進(jìn)給速度：它是指快速移動(dòng)速度的高速化和切削進(jìn)給速度的高速化。
        目前CNC裝置所具有的最高進(jìn)給速度為：lyem脈沖當量時(shí)，iOOm/min;0 0lym脈沖當量時(shí)，240m/min，且可獲得復雜型面的精確如工。
        ③運算速度：微處理器的迅速發(fā)展為數控系統向高速、高精度方向發(fā)展提供  了保障，開(kāi)發(fā)出CPU已發(fā)展到32位以及64位的數控系統，頻率提高到幾百兆赫、  上千兆赫。由于運算速度的極大提高，使得當分辨率為O ipem、0 0ILem時(shí)仍能獲  得高達24—240m/min的進(jìn)給速度。
        ④換刀速度：目前國外先進(jìn)加_丁中心的刀具交換時(shí)間普遍已在is左右，高的  巳達0 5s。德國Chiron公司將刀庫設計成籃子樣式，以主軸為軸心，刀具在圓周  布置，其刀到刀的換刀時(shí)間僅。．9s。
        新一代數控機床（含加工中心）只有通過(guò)高速化大幅度縮短切削工時(shí)才可能進(jìn)一步提高其生產(chǎn)率。超高速加工特別是超高速銑削與新一代高速數控機床特別是高速加工中心的開(kāi)發(fā)應用緊密相關(guān)。隨著(zhù)超高速切削機理、超硬耐磨長(cháng)壽命刀具材料和磨料磨具，大功率高速電主軸、高加／減速度直線(xiàn)電動(dòng)機驅動(dòng)進(jìn)給部件以及高性能控制系統（含監控系統）和防護裝置等一系列技術(shù)領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的解決，應不失時(shí)機地開(kāi)發(fā)應用新一代高速數控機床。
        (2)高效依靠快速、準確的數字量傳遞技術(shù)對高性能的機床執行部件進(jìn)行高精密度，高響應速度的實(shí)時(shí)處理，現在數控機床自動(dòng)換刀時(shí)間最短可達0. 5s以?xún)�，采用新的刀庫和換刀機械手，使選刀動(dòng)作更快速、可靠；采用各種形式的交換工作臺，使裝卸工件的時(shí)間縮短；采用快換夾具，刀具裝置以及實(shí)現對T件原點(diǎn)快速確定等，縮短時(shí)間定額，實(shí)現高效化。
        (3)高精度
        從精密加工發(fā)展到超精密加工（特高精度加�。�，是世界各工業(yè)強國致力發(fā)展的方向。其精度從微米級到亞微米級，乃至納米級《iOnm)，其應用范圍日趨廣泛。超精密加工主要包括超精密切削（車(chē)、銑）、超精密磨削、超精密研磨拋光以及超精密特種加工（三束加工及微細電火花加1二、微細電解加工和各種復合加工等）。隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對超精密加工技術(shù)不斷提出了新的要求。新材料及新零件的出現，更高精度要求的提出等都需要超精密加工工藝，發(fā)展新型超精密加工機床，完善現代超精密加工技術(shù)，以適應現代科技的發(fā)展。
        精密化是為了適應高新技術(shù)發(fā)展的需要，也是為了提高數控機床的性能、質(zhì)量和可靠性，減少其裝配時(shí)的工作量從而提高裝配效率的需要。隨著(zhù)高新技術(shù)的發(fā)展和對數控機床性能與質(zhì)量要求的提高，機床用戶(hù)對機床加工精度的要求也越來(lái)越高。為了滿(mǎn)足用戶(hù)的需要，近10多年來(lái)，普通級數控杌床的加工精度已由士iOym提高到±5ym，精密級加工中心的加工精度則從±3～otim，提高到士1～1. Sym。
        (4)高可靠性
        高可靠性是指數控系統的可靠性要高于被控設備的可靠性在一個(gè)數量級以上，但也不是可靠性越高越好，仍然是適度可靠，因為是商品，受性能價(jià)格比的約束。對于每天工作兩班的無(wú)人工廠(chǎng)而言，如果要求在16小時(shí)內連續正常工作，無(wú)故障率P(t)-99%以上的話(huà)，則數控機床的平均無(wú)故障運行時(shí)間MTBF就必須大于3 000小時(shí)。
        MTBF大于3 000小時(shí)，對于由不同數量的數控機床構成的無(wú)人化1二廠(chǎng)差別就大多了，我們只對一臺數控機床而言，如主機與數控系統的失效率之比為10：1的話(huà)（數控的可靠比主機高一個(gè)數量級）。此時(shí)數控系統的MTBF就要大于33 333.3小時(shí)，而其中的數控裝置、主軸及驅動(dòng)等的MTBF就必須大于10萬(wàn)小時(shí)。
        當前國外數控系統平均無(wú)故障時(shí)間MTBF在7萬(wàn)～lO萬(wàn)小時(shí)以上，國產(chǎn)數控系統平均無(wú)故障時(shí)間僅為10 000小時(shí)左右，國外整機平均無(wú)故障工作時(shí)間達800小時(shí)以上，而國內最高只有300小時(shí)。
    關(guān)鍵詞：機床

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