文章出處:行業新聞 網責任編輯: 洛陽軸承(cheng) 閱讀量: 發表時間:2022-03-03 14:43:27
目前(qian),數控(kong)機床的(de)發展(zhan)日新(xin)月異,高速化(hua)(hua)、高精度化(hua)(hua)、復合化(hua)(hua)、智能化(hua)(hua)、開放化(hua)(hua)、并聯驅動化(hua)(hua)、網絡化(hua)(hua)、極端化(hua)(hua)、綠色化(hua)(hua)已成(cheng)為(wei)數控(kong)機床發展(zhan)的(de)趨勢和方(fang)向(xiang)。
中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)作(zuo)為一個制(zhi)造(zao)大(da)(da)國(guo)(guo)(guo)(guo),主要還是依(yi)靠勞動力(li)、價(jia)格、資(zi)源等方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)比較優勢,而(er)在(zai)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)(xin)與自主開發(fa)方(fang)面(mian)與國(guo)(guo)(guo)(guo)外(wai)同(tong)行(xing)的(de)(de)(de)(de)差距還很大(da)(da)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)數控產業不(bu)能安(an)于(yu)現(xian)(xian)狀,應該抓住機會(hui)不(bu)斷(duan)發(fa)展,努(nu)力(li)發(fa)展自己的(de)(de)(de)(de)先進技(ji)術(shu),加大(da)(da)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)(xin)與人才培訓力(li)度,提高(gao)企業綜合服(fu)務能力(li),努(nu)力(li)縮短與發(fa)達(da)國(guo)(guo)(guo)(guo)家之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)差距。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)力(li)爭(zheng)早日實現(xian)(xian)數控機床產品(pin)從低端到高(gao)端、從初級產品(pin)加工到高(gao)精尖產品(pin)制(zhi)造(zao)的(de)(de)(de)(de)轉變(bian)(bian),實現(xian)(xian)從中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)制(zhi)造(zao)到中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)創(chuang)造(zao)、從制(zhi)造(zao)大(da)(da)國(guo)(guo)(guo)(guo)到制(zhi)造(zao)強國(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)轉變(bian)(bian)。
1、高(gao)速化
隨著汽車、國防、航(hang)空、航(hang)天等工業的高(gao)(gao)速(su)(su)發展以(yi)及鋁(lv)合金等新(xin)材(cai)料的應用(yong),對數控機床(chuang)加工的高(gao)(gao)速(su)(su)化要求(qiu)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)高(gao)(gao)。
1)主軸(zhou)轉(zhuan)速:機(ji)床采(cai)用電主軸(內裝式主軸電機(ji)),主軸最高轉速達(da)200000r/min;
2)進給率:在分辨率(lv)為0.01μm時,最大進給(gei)率(lv)達到240m/min且(qie)可(ke)獲(huo)得復(fu)雜型面的(de)精確加(jia)工;
3)運算速(su)度(du):微處理器的(de)迅速發(fa)展為數控系統(tong)向高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精度方向發(fa)展提供了保障,開發(fa)出CPU已發(fa)展到32位以(yi)及64位的(de)數控系統(tong),頻(pin)率提高(gao)(gao)到幾百兆赫(he)、上千兆赫(he)。由于運算速度的(de)極大提高(gao)(gao),使得(de)(de)當分辨率為0.1μm、0.01μm時仍能獲(huo)得(de)(de)高(gao)(gao)達24~240m/min的(de)進(jin)給速度;
4)換(huan)刀速度:目前國外先(xian)進加工(gong)中心的刀(dao)(dao)(dao)具交換(huan)(huan)時間(jian)普遍已(yi)在1s左右,高的已(yi)達0.5s。德(de)國Chiron公司(si)將刀(dao)(dao)(dao)庫設(she)計(ji)成(cheng)籃子(zi)樣(yang)式(shi),以(yi)主軸為(wei)軸心,刀(dao)(dao)(dao)具在圓周布(bu)置(zhi),其(qi)刀(dao)(dao)(dao)到(dao)刀(dao)(dao)(dao)的換(huan)(huan)刀(dao)(dao)(dao)時間(jian)僅0.9s。
2、高精(jing)度化
數控機(ji)床(chuang)精(jing)度(du)(du)(du)的要求現在(zai)已經不(bu)局限于靜(jing)態的幾何精(jing)度(du)(du)(du),機(ji)床(chuang)的運動(dong)精(jing)度(du)(du)(du)、熱(re)變形(xing)以及(ji)對振(zhen)動(dong)的監測和補償越(yue)來越(yue)獲得重視。
1)提高CNC系統(tong)控制精(jing)度(du):采(cai)用高速(su)插補技術,以微小程(cheng)序段實現連續進給,使(shi)CNC控(kong)制(zhi)單位(wei)精細化(hua),并(bing)采(cai)用高分辨率(lv)位(wei)置(zhi)(zhi)檢測裝置(zhi)(zhi),提(ti)高位(wei)置(zhi)(zhi)檢測精度(日本已開(kai)發裝有106脈沖/轉的(de)內(nei)藏位(wei)置(zhi)(zhi)檢測器(qi)的(de)交流伺(si)服電機,其位(wei)置(zhi)(zhi)檢測精度可達到0.01μm/脈沖),位(wei)置(zhi)(zhi)伺(si)服系(xi)統(tong)采(cai)用前饋控(kong)制(zhi)與非線(xian)性控(kong)制(zhi)等(deng)方法;
2)采用誤差補償技(ji)術:采用(yong)反向間(jian)隙補(bu)(bu)償(chang)、絲桿螺距(ju)誤(wu)差(cha)(cha)補(bu)(bu)償(chang)和刀具(ju)誤(wu)差(cha)(cha)補(bu)(bu)償(chang)等技(ji)術(shu)(shu),對設備的熱(re)變形誤(wu)差(cha)(cha)和空間(jian)誤(wu)差(cha)(cha)進行綜合補(bu)(bu)償(chang)。研究結果表(biao)明,綜合誤(wu)差(cha)(cha)補(bu)(bu)償(chang)技(ji)術(shu)(shu)的應(ying)用(yong)可將(jiang)加工誤(wu)差(cha)(cha)減少60%~80%;
3)采用(yong)網格檢查(cha)和提高加(jia)工(gong)中心的(de)運動軌跡精度,并(bing)通過仿真預(yu)測機床的(de)加(jia)工(gong)精度,以(yi)保(bao)證機床的(de)定位精(jing)度(du)和重復(fu)定位精(jing)度(du),使其性能長期(qi)穩定,能夠在(zai)不(bu)同(tong)運行條件(jian)下完成多(duo)種加工任務(wu),并保(bao)證零件(jian)的(de)加工質量。
3、功能復(fu)合化
復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)機(ji)床(chuang)的(de)(de)含義是指在一臺機(ji)床(chuang)上實現(xian)或盡可(ke)能完成從毛坯(pi)至成品的(de)(de)多(duo)種要素加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)。根據其結構特點可(ke)分為(wei)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)型(xing)(xing)和(he)(he)工(gong)(gong)(gong)(gong)序(xu)(xu)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)型(xing)(xing)兩(liang)類。工(gong)(gong)(gong)(gong)藝(yi)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)型(xing)(xing)機(ji)床(chuang)如鏜(tang)銑鉆(zhan)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)——加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)中(zhong)(zhong)心、車銑復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)——車削(xue)中(zhong)(zhong)心、銑鏜(tang)鉆(zhan)車復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)——復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)中(zhong)(zhong)心等;工(gong)(gong)(gong)(gong)序(xu)(xu)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)型(xing)(xing)機(ji)床(chuang)如多(duo)面多(duo)軸聯(lian)動加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)機(ji)床(chuang)和(he)(he)雙主軸車削(xue)中(zhong)(zhong)心等。采(cai)用(yong)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)機(ji)床(chuang)進行(xing)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong),減少(shao)了(le)工(gong)(gong)(gong)(gong)件(jian)裝(zhuang)卸、更換和(he)(he)調整刀具的(de)(de)輔(fu)助時間(jian)以及(ji)中(zhong)(zhong)間(jian)過程中(zhong)(zhong)產生(sheng)的(de)(de)誤差,提(ti)高(gao)了(le)零件(jian)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)精度,縮短了(le)產品制造(zao)周期,提(ti)高(gao)了(le)生(sheng)產效率和(he)(he)制造(zao)商的(de)(de)市場反應能力,相對于傳(chuan)統的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)序(xu)(xu)分散(san)的(de)(de)生(sheng)產方法具有明(ming)顯的(de)(de)優勢。
4、控制(zhi)智能化
隨著人工智(zhi)能技術(shu)的(de)發(fa)展,為了滿足制造業生產柔性化(hua)、制造自動化(hua)的(de)發(fa)展需求(qiu),數控(kong)機(ji)床(chuang)的(de)智(zhi)能化(hua)程度在不(bu)斷提(ti)高。具(ju)體(ti)體(ti)現在以下幾個方面(mian):
1)加工過程自適應(ying)控制技術:通(tong)過(guo)監測(ce)加(jia)工(gong)(gong)過(guo)程中的切削力(li)、主(zhu)軸(zhou)和進(jin)(jin)給(gei)電機(ji)的功率、電流、電壓(ya)等信息,利用(yong)傳統的或現代(dai)的算法進(jin)(jin)行識(shi)別,以辯識(shi)出(chu)刀具(ju)的受力(li)、磨損(sun)、破損(sun)狀態(tai)及機(ji)床(chuang)加(jia)工(gong)(gong)的穩定性狀態(tai),并(bing)根(gen)據這(zhe)些狀態(tai)實(shi)時(shi)調(diao)整加(jia)工(gong)(gong)參(can)數(shu)(主(zhu)軸(zhou)轉速、進(jin)(jin)給(gei)速度(du)(du))和加(jia)工(gong)(gong)指(zhi)令(ling),使設備處(chu)于最佳運行狀態(tai),以提高(gao)加(jia)工(gong)(gong)精度(du)(du)、降低(di)加(jia)工(gong)(gong)表面粗糙度(du)(du)并(bing)提高(gao)設備運行的安(an)全性;
2)加工參數的智能(neng)優化與(yu)選擇:將工(gong)(gong)藝(yi)專家或(huo)技師的(de)經驗、零件(jian)加(jia)工(gong)(gong)的(de)一(yi)般(ban)與(yu)特殊規律(lv),用現代智(zhi)能方(fang)法,構造基于(yu)專家系統或(huo)基于(yu)模型的(de)“加(jia)工(gong)(gong)參(can)數的(de)智(zhi)能優(you)化(hua)與(yu)選擇器”,利用它獲得優(you)化(hua)的(de)加(jia)工(gong)(gong)參(can)數,從而達到(dao)提(ti)高(gao)編程效(xiao)率和加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)水平、縮短生產(chan)準備時間的(de)目的(de);
3)智(zhi)能(neng)故障自(zi)診斷與自(zi)修復技(ji)術:根據已有的故障(zhang)信(xin)息(xi),應(ying)用現代(dai)智能方法實現故障(zhang)的快(kuai)速(su)準確定位(wei);
4)智能故障(zhang)回放和故障(zhang)仿真技術:能夠完整(zheng)記錄系統的(de)各(ge)種信息,對數控機(ji)床發生(sheng)的(de)各(ge)種錯誤和事故進行(xing)回放和仿真,用以確(que)定錯誤引起(qi)的(de)原因,找出解決問題的(de)辦(ban)法,積(ji)累生(sheng)產經(jing)驗;
5)智能化交流伺服(fu)驅動(dong)裝置(zhi):能(neng)自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)識別負載,并自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)調整參(can)數(shu)的(de)智(zhi)(zhi)能(neng)化伺(si)服系統,包括智(zhi)(zhi)能(neng)主軸交流驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置和(he)智(zhi)(zhi)能(neng)化進(jin)(jin)給伺(si)服裝(zhuang)置。這種(zhong)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置能(neng)自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)識別電機及負載的(de)轉動(dong)(dong)(dong)(dong)慣量,并自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)對控制(zhi)系統參(can)數(shu)進(jin)(jin)行優化和(he)調整,使驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)系統獲得最佳運(yun)行;
6)智能4M數控系統(tong):在制(zhi)造過程(cheng)中(zhong),加工、檢(jian)測(ce)一體化是實(shi)現快速制(zhi)造、快速檢(jian)測(ce)和快速響應的(de)(de)有(you)效途徑(jing),將(jiang)測(ce)量(liang)(Measurement)、建(jian)模(Modelling)、加工(Manufacturing)、機器操(cao)作(Manipulator)四者(zhe)(即4M)融合在一個系(xi)統中(zhong),實(shi)現信息(xi)共享,促進測(ce)量(liang)、建(jian)模、加工、裝夾(jia)、操(cao)作的(de)(de)一體化。國產數(shu)控機床缺(que)乏核心(xin)技術,從(cong)高性能(neng)數(shu)控系(xi)統到關(guan)鍵功能(neng)部件基本都依賴進口,即使近幾年(nian)有(you)些國內制(zhi)造商艱(jian)難地創出了自(zi)己的(de)(de)品牌(pai),但其(qi)產品的(de)(de)功能(neng)、性能(neng)的(de)(de)可靠(kao)性仍然與(yu)國外產品有(you)一定差(cha)距(ju)。
近幾(ji)年國(guo)(guo)產(chan)(chan)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)商通過技術(shu)引進(jin)、海內(nei)外并購重組以及國(guo)(guo)外采購等獲得(de)(de)了一些先進(jin)數(shu)控(kong)技術(shu),但缺乏(fa)對機(ji)床(chuang)結(jie)構與(yu)(yu)精度(du)、可(ke)靠性(xing)(xing)、人性(xing)(xing)化設計等基礎性(xing)(xing)技術(shu)的研(yan)究,忽(hu)視了自(zi)主開發能力的培育,國(guo)(guo)產(chan)(chan)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)的技術(shu)水(shui)(shui)平、性(xing)(xing)能和(he)質量與(yu)(yu)國(guo)(guo)外還有較大差(cha)距,同(tong)樣難(nan)以得(de)(de)到(dao)大多數(shu)用戶的認可(ke)。一些國(guo)(guo)產(chan)(chan)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)商不(bu)夠重視整體工(gong)藝(yi)(yi)與(yu)(yu)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)水(shui)(shui)平的提(ti)(ti)高,加(jia)(jia)工(gong)手段(duan)基本以普(pu)通機(ji)床(chuang)與(yu)(yu)低效刀具為主,裝(zhuang)配調(diao)試完全靠手工(gong),加(jia)(jia)工(gong)質量在(zai)生產(chan)(chan)進(jin)度(du)的緊逼下不(bu)能得(de)(de)到(dao)穩定與(yu)(yu)提(ti)(ti)高。另外很多國(guo)(guo)產(chan)(chan)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)商的生產(chan)(chan)管理(li)依(yi)然沿(yan)用原始的手工(gong)臺賬管理(li)方式,工(gong)藝(yi)(yi)水(shui)(shui)平和(he)管理(li)效率低下使得(de)(de)企業無法(fa)形(xing)成(cheng)足夠生產(chan)(chan)規模。如(ru)國(guo)(guo)外機(ji)床(chuang)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)商能做到(dao)每周(zhou)裝(zhuang)調(diao)出產(chan)(chan)品(pin),而(er)國(guo)(guo)內(nei)的生產(chan)(chan)周(zhou)期過長且(qie)很難(nan)控(kong)制(zhi)(zhi)。因此(ci)我(wo)們在(zai)引進(jin)技術(shu)的同(tong)時應注意加(jia)(jia)強(qiang)自(zi)身工(gong)藝(yi)(yi)技術(shu)改造(zao)(zao)和(he)管理(li)水(shui)(shui)平的提(ti)(ti)升。
國(guo)產(chan)(chan)數(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)缺乏核心(xin)技術(shu)(shu),從高性(xing)能數(shu)控(kong)(kong)系統到關鍵功(gong)能部件基(ji)本都(dou)依(yi)賴進口,即使(shi)近幾年(nian)有(you)些(xie)(xie)國(guo)內制(zhi)(zhi)造(zao)商艱難(nan)地創出了自己(ji)的品(pin)牌,但(dan)(dan)其產(chan)(chan)品(pin)的功(gong)能、性(xing)能的可靠(kao)性(xing)仍然與(yu)(yu)國(guo)外產(chan)(chan)品(pin)有(you)一(yi)定差距(ju)。近幾年(nian)國(guo)產(chan)(chan)數(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)制(zhi)(zhi)造(zao)商通(tong)過技術(shu)(shu)引進、海內外并購(gou)重(zhong)組以及(ji)國(guo)外采購(gou)等獲(huo)得了一(yi)些(xie)(xie)先進數(shu)控(kong)(kong)技術(shu)(shu),但(dan)(dan)缺乏對(dui)機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)結構與(yu)(yu)精度、可靠(kao)性(xing)、人(ren)性(xing)化設(she)計(ji)等基(ji)礎性(xing)技術(shu)(shu)的研究,忽視(shi)了自主(zhu)開發能力的培育,國(guo)產(chan)(chan)數(shu)控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)的技術(shu)(shu)水平、性(xing)能和質(zhi)量與(yu)(yu)國(guo)外還(huan)有(you)較(jiao)大差距(ju),同樣難(nan)以得到大多(duo)數(shu)用(yong)戶(hu)的認可。
一些(xie)國(guo)(guo)產數控機床制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)商不(bu)夠重視整(zheng)體工(gong)藝與(yu)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)水(shui)平的(de)提高(gao),加工(gong)手段基本以普通機床與(yu)低效刀(dao)具為主,裝(zhuang)配(pei)調試完(wan)全靠手工(gong),加工(gong)質量在(zai)生(sheng)產進度的(de)緊逼下不(bu)能得到穩定與(yu)提高(gao)。另外很多國(guo)(guo)產數控機床制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)商的(de)生(sheng)產管(guan)理(li)依然(ran)沿用原始的(de)手工(gong)臺賬管(guan)理(li)方(fang)式,工(gong)藝水(shui)平和(he)管(guan)理(li)效率(lv)低下使得企業無法形成足(zu)夠生(sheng)產規模。如(ru)國(guo)(guo)外機床制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)商能做到每周裝(zhuang)調出產品,而國(guo)(guo)內的(de)生(sheng)產周期過(guo)長且很難控制(zhi)(zhi)。因此我(wo)們在(zai)引(yin)進技術的(de)同時應(ying)注(zhu)意加強自身工(gong)藝技術改造(zao)(zao)和(he)管(guan)理(li)水(shui)平的(de)提升(sheng)。
由(you)于數控機(ji)床(chuang)產業發展迅速,一部分(fen)企業不(bu)顧長遠利益(yi),對(dui)提(ti)高自(zi)身的(de)(de)(de)(de)綜(zong)合(he)服(fu)務水平(ping)不(bu)夠重視,甚至對(dui)服(fu)務缺乏(fa)(fa)真正的(de)(de)(de)(de)理解(jie),只注重推銷而不(bu)注重售前與(yu)售后服(fu)務。有(you)些(xie)企業派出的(de)(de)(de)(de)人員對(dui)生產的(de)(de)(de)(de)數控機(ji)床(chuang)缺乏(fa)(fa)足夠了解(jie),不(bu)會使用(yong)或(huo)使用(yong)不(bu)好數控機(ji)床(chuang),更不(bu)能指導用(yong)戶(hu)使用(yong)好機(ji)床(chuang);有(you)的(de)(de)(de)(de)對(dui)先進高效刀具缺乏(fa)(fa)基(ji)本了解(jie),不(bu)能提(ti)供較好的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝解(jie)決方案,用(yong)戶(hu)自(zi)然對(dui)制(zhi)造商缺乏(fa)(fa)信心(xin)。
制造商(shang)的(de)(de)(de)(de)服務應從研(yan)究用戶的(de)(de)(de)(de)加工(gong)產(chan)品、工(gong)藝、生(sheng)產(chan)類型(xing)、質量要求入手,幫助(zhu)用戶進行設備選型(xing),推薦(jian)先進工(gong)藝與工(gong)輔具,配備專業的(de)(de)(de)(de)培(pei)訓(xun)人員和良好的(de)(de)(de)(de)培(pei)訓(xun)環境(jing),幫助(zhu)用戶發揮(hui)機床的(de)(de)(de)(de)最(zui)大效益(yi)、加工(gong)出高(gao)質量的(de)(de)(de)(de)最(zui)終產(chan)品,這樣才能逐步得(de)到用戶的(de)(de)(de)(de)認同,提高(gao)國產(chan)數(shu)控機床的(de)(de)(de)(de)市場占有率。
(來(lai)源:數(shu)控編程網)
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