第一章數(shù)控機床概述(編輯修改稿)
2025-07-19 06:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 和穩(wěn)定的加工精度。在上世紀80年代，雖然美國曾提出智能化雛形的適應控制機床，但由于受到自動化檢測、控制和動態(tài)補償?shù)燃夹g的制約，除了在控制因素較簡單的電加工機床和注塑機上得到應用外，總體上進展較為緩慢。但是進入本世紀后，由于信息技術和控制技術的發(fā)展，出現(xiàn)了新一代智能型數(shù)控系統(tǒng)，它具有強大的信息分析處理能力和優(yōu)化控制的功能。其次微機電系統(tǒng)型傳感器技術的應用，以及機床結(jié)構(gòu)的振動、熱誤差等機理的深入研究，可實施在多信息融合下的優(yōu)化重構(gòu)，實現(xiàn)經(jīng)濟地優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的集約制造。計算機技術及其軟件控制技術在數(shù)控機床技術含量中所占比重越來越大，計算機系統(tǒng)及應用軟件的復雜化同時帶來機床系統(tǒng)及其硬件結(jié)構(gòu)的簡化。通過賦予機床網(wǎng)絡化功能，使機床的遠程通訊、遠程控制、遠程故障排除和維護、遠程服務成為可能。日本MAZAK公司的日本工廠是世界上為數(shù)不多的智能管理的代表。整個工廠實行計算機網(wǎng)絡智能化管理。2006年的美國IMTS和日本JIMTOF國際機床展覽會上，日本MAZAK公司展出智能機床具有自動抑制振動、優(yōu)化控制熱位移、防止碰撞的智能安全防護以及語音提示等四大智能。日本OKUMA公司也推出了稱之為Thinc的智能化數(shù)字控制系統(tǒng)，它可以在不需人的干預下做出“聰明”決策，并通過自學習功能使其功能不斷優(yōu)化增長。，使機床的平均無故障時間（MTBF）增長。此外，美國辛辛那提公司開發(fā)的自動平衡裝置以及瑞士MIKRON公司研發(fā)的高級工藝控制系統(tǒng)有助于提高切削性能和效率。這些事例說明智能機床已取得了突破性的進展，預計在今后的若干年內(nèi)年內(nèi)它將在不斷完善的基礎上逐步推廣應用，成為高檔數(shù)控機床的一個主要技術發(fā)展方向。隨著人們環(huán)境保護意識的加強，對環(huán)保的要求越來越高。不僅要求機床在制造過程中不產(chǎn)生對環(huán)境的污染，也要求機床在使用過程中不產(chǎn)生二次污染。在這種形勢下，裝備制造領域?qū)C床提出了無冷卻、無潤滑、無氣味的環(huán)保要求，機床的排屑、除塵等裝置也發(fā)生了深刻的變化。綠色加工工藝愈來愈受到機械制造業(yè)的重視，目前在歐洲的大批量機械加工中，已有10％～15％的加工實行了干切削或準干切削。美國HARDING的QUEST系列車床、德國HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技術；日本原洲公司加工中心采用了液氮冷卻技術；日本富士公司的數(shù)控車床采用了冷風冷卻技術。我國干切削技術的研究也已起步。成都工具研究所、山東工業(yè)大學和清華大學等單位對超硬刀具材料（如陶瓷、立方氮化硼、金剛石等）及刀具涂層技術進行過系統(tǒng)的研究，并取得了不少的研究成果。北京機床研究所最近開發(fā)成功的KT系列加工中心已能實現(xiàn)高速干切削。機床產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎，裝備制造業(yè)發(fā)展的重中之重?！秶抑虚L期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（20062020年）》將“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”確定為16個科技重大專項之一。通過國家相關計劃的支持，我國在數(shù)控機床關鍵技術研究方面有了較大突破，創(chuàng)造了一批具有自主知識產(chǎn)權的研究成果和核心技術。主要體現(xiàn)在以下幾個方面： ，在五軸聯(lián)動、復合加工、數(shù)字化設計以及高速加工等一批關鍵技術上取得了突破，自主開發(fā)了包括大型、五軸聯(lián)動數(shù)控加工機床，精密及超精密數(shù)控機床以及一大批專門化、高性能機床，并形成了一批中高檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化基地。 、制造質(zhì)量逐年穩(wěn)步提高，功能逐步完善，部分性能指標接近國際先進水平，形成了一批具有自主知識產(chǎn)權的功能部件。開發(fā)出了高速主軸單元、高速滾珠絲杠、重載直線導軌、高速導軌防護裝置、直線電機、數(shù)控轉(zhuǎn)臺、刀庫與機械手、A/C軸數(shù)控銑頭、高速工具系統(tǒng)、數(shù)字化量儀等高性能功能部件樣機，其中有的品種已實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。 。通過自主研發(fā)或與國外開展技術合作，在中檔數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)和生產(chǎn)上取得明顯進展。初步解決了多坐標聯(lián)動、遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g難題。為適應數(shù)控系統(tǒng)的配套要求，相繼開發(fā)出交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)和主軸交流伺服控制系統(tǒng)，并形成了系列化產(chǎn)品。美國政府
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