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數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)
日期：2010年06月03 來(lái)源：沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán) 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)
1．高速、高效、高精度、高可靠性
要提高加工效率，必須提高切削和進(jìn)給速度，縮短加工時(shí)間；要確保加工質(zhì)量，必須提高機(jī)床部件運(yùn)動(dòng)軌跡的精度，而可靠性則是上述目標(biāo)的基本保證。為此，必須有高性能的數(shù)控裝置作保證。
(1)高速、高效。機(jī)床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本．而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。超高速加工技術(shù)對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)有廣泛的適用性。隨著超高速切削機(jī)理、超硬耐磨長(zhǎng)壽命刀具材料和磨料磨具、大功率高速電主軸、高加／減速度直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給部件以及高性能控制系統(tǒng)(含監(jiān)控系統(tǒng))和防護(hù)裝置等一系列技術(shù)領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的解決，高速主軸單元(電主軸，轉(zhuǎn)速15000一100000r／，min)、高速且高加／減速度的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件(快移速度60～120m／Illin，切削進(jìn)給速度高達(dá)60n∥商n)、高性能數(shù)控和伺服系統(tǒng)以及數(shù)控工具系統(tǒng)都出現(xiàn)了新的突破．達(dá)到了新的技術(shù)水平。
依靠快速、準(zhǔn)確的數(shù)字量傳遞技術(shù)，對(duì)高性能的機(jī)床執(zhí)行部件進(jìn)行高精密度、高響應(yīng)速度的實(shí)時(shí)處理，車(chē)削和銑削的切削速度已達(dá)到5000～8000m／Illin以上；主軸轉(zhuǎn)數(shù)在30000i／一以上(有的高達(dá)100000L，…)；工作臺(tái)的移動(dòng)速度(進(jìn)給速度)，在分辨率為l岬時(shí)，在100m／min以上(有的達(dá)到200m／IⅡiⅡ)，在分辨率為O 1¨m時(shí)，在24m,，111111以上；自動(dòng)換刀速度在l s以內(nèi)；小線段插補(bǔ)進(jìn)給速度達(dá)到12m／一。
(2)高精度。從精密加工發(fā)展到超精密加工(特高精度加工)，是世界各工業(yè)強(qiáng)國(guó)致力發(fā)展的方向。其精度從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)((10nm)，其應(yīng)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(xì)電火花加工、微細(xì)電解加工和各種復(fù)合加工等)。
當(dāng)前，機(jī)械加工高精度的要求如下：普通的加工精度提高了一倍，達(dá)到5ILrn；精密加工精度提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，超精密加工精度進(jìn)人納米級(jí)(o 001“m)，主軸回轉(zhuǎn)精度要求達(dá)到o 0l～o 05p．m，加工圓度為0 1岬，加工表面粗糙度R。=0 003“m等。
隨著高新技術(shù)的發(fā)展和對(duì)機(jī)電產(chǎn)品性能與質(zhì)量要求的提高，機(jī)床用戶對(duì)機(jī)床加工精度的要求也越來(lái)越高，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由±10¨m提高到±5岬，精密級(jí)加工中心的加工精度則從±(3—5)p．trl提高到±(1—1 5)“皿。
(3)高可靠性。是指數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于被控設(shè)備的可靠性一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，但也不是可靠性越高越好，應(yīng)該是適度可靠。
2．模塊化、智能化、柔性化和集成化
為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床多品種、小批量的特點(diǎn)，機(jī)床結(jié)構(gòu)模塊化，數(shù)控功能專(zhuān)門(mén)化，機(jī)床性能價(jià)格比顯著提高，并加快柔性化、個(gè)性化是近年來(lái)特別明顯的發(fā)展趨勢(shì)。
智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便方面的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載、自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容，方便系統(tǒng)的診斷及維修等。
數(shù)控機(jī)床向柔性自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)是：一方面，從點(diǎn)(數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床)、線(FMc、FMS、兀L、FML)向面(工段車(chē)間獨(dú)立制造島、FA)、體(cIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展；另一方面，向注重應(yīng)用性和經(jīng)濟(jì)性方向發(fā)展。柔性自動(dòng)化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動(dòng)態(tài)市場(chǎng)需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)，是先進(jìn)制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。其重點(diǎn)是以提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)用化為前提．以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo)；注重加強(qiáng)單元技術(shù)的開(kāi)拓、完善；cNc單機(jī)向高精度、高速度和高柔性方向發(fā)展；數(shù)控機(jī)床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與CAD、cAM、cAPF’、MTS聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向開(kāi)放、集成和智能化方向發(fā)展。
3．開(kāi)放性
為適應(yīng)數(shù)控進(jìn)線、聯(lián)網(wǎng)、普及型個(gè)性化、多品種、小批量、柔性化及數(shù)控迅速發(fā)展的要求。最重要的發(fā)展趨勢(shì)是體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性，設(shè)計(jì)生產(chǎn)開(kāi)放式的數(shù)控系統(tǒng)。
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