數(shù)控機床的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述-展示頁
2025-07-04 07:22本頁面
【正文】 式各異的多軸加工機床（包括雙主軸、雙刀架、9軸控制等）以及可實現(xiàn)4～5軸聯(lián)動的五軸高速門式加工中心、五軸聯(lián)動高速銑削中心等。隨著現(xiàn)代機械加工要求的不斷提高，大量的多軸聯(lián)動數(shù)控機床越來越受到各大企業(yè)的歡迎。 加工過程的復合化也導致了機床向模塊化、多軸化發(fā)展。采用復合機床進行加工，減少了工件裝卸、更換和調(diào)整刀具的輔助時間以及中間過程中產(chǎn)生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產(chǎn)品制造周期，提高了生產(chǎn)效率和制造商的市場反應(yīng)能力，相對于傳統(tǒng)的工序分散的生產(chǎn)方法具有明顯的優(yōu)勢。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點可分為工藝復合型和工序復合型兩類。 （三） 功能復合化 （1）提高CNC系統(tǒng)控制精度：采用高速插補技術(shù)，以微小程序段實現(xiàn)連續(xù)進給，使CNC控制單位精細化，并采用高分辨率位置檢測裝置，提高位置檢測精度（日本已開發(fā)裝有106脈沖/轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測器的交流伺服電機，），位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法； （2）采用誤差補償技術(shù)：采用反向間隙補償、絲桿螺距誤差補償和刀具誤差補償?shù)燃夹g(shù)，對設(shè)備的熱變形誤差和空間誤差進行綜合補償。德國Chiron公司將刀庫設(shè)計成籃子樣式，以主軸為軸心，刀具在圓周布置。 （1）主軸轉(zhuǎn)速：機床采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電機），主軸最高轉(zhuǎn)速達200000r/min； （2）進給率：，最大進給率達到240m/min且可獲得復雜型面的精確加工； （3）運算速度：微處理器的迅速發(fā)展為數(shù)控系統(tǒng)向高速、高精度方向發(fā)展提供了保障，開發(fā)出CPU已發(fā)展到32位以及64位的數(shù)控系統(tǒng)，頻率提高到幾百兆赫、上千兆赫。其總的發(fā)展趨勢是：高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化，并注重工藝實用性和經(jīng)濟性。本文簡要分析了數(shù)控機床高速化、高精度化、復合化、智能化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化、多軸化、綠色化等發(fā)展趨勢，并提出了我國數(shù)控機床發(fā)展中存在的一些問題。機床制造業(yè)既面臨著機械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國際市場競爭的壓力，加速推進數(shù)控機床的發(fā)展是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵。關(guān)鍵：高速化 / 高精度化 / 復合化 / 智能化 / 開放化 / 網(wǎng)絡(luò)化 / 多軸化 / 綠色化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,關(guān)鍵在于開發(fā)具有高速度、高精度、高穩(wěn)定性的高新技術(shù)設(shè)備,在現(xiàn)有加工設(shè)備中,只有數(shù)控機床才有可能擔當其重任。數(shù)控機床的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢摘要：從20世紀中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來，數(shù)控機床給機械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動強度、改善勞動條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟效益的提高。然而,要實現(xiàn)真正意義上的高速切削加工,數(shù)控機床還需向高速、高精度、柔性化、控制系統(tǒng)開放性、控制系統(tǒng)支撐軟件和工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理方向邁進,才能適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)飛速發(fā)展的要求。 進入21世紀，我國經(jīng)濟與國際全面接軌，進入了一個蓬勃發(fā)展的新時期。隨著制造業(yè)對數(shù)控機床的大量需求以及計算機技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的飛速進步，數(shù)控機床的應(yīng)用范圍還在不斷擴大，并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。 一、數(shù)控機床的發(fā)展趨勢機械加工裝備對促進制造技術(shù)發(fā)展的緊密關(guān)系和以數(shù)字化為特征數(shù)控機床是柔性化制造系統(tǒng)和敏捷化制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)裝備。 （一） 高速化 隨著汽車、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(yīng)用，對數(shù)控機床加工的高速化要求越來越高。由于運算速度的極大提高，、～240m/min的進給速度； （4）換刀速度：目前國外先進加工中心的刀具交換時間普遍已在1s左右。 （二） 高精度化 數(shù)控機床精度的要求現(xiàn)在已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度，機床的運動精度、熱變形以及對振動的監(jiān)測和補償越來越獲得重視。研究結(jié)果表明，綜合誤差補償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少60%～80%； （3）采用網(wǎng)格解碼器檢查和提高加工中心的運動軌跡精度，并通過仿真預測機床的加工精度，以保證機床的定位精度和重復定位精度，使其性能長期穩(wěn)定，能夠在不同運行條件下完成多種加工任務(wù)，并保證零件的加工質(zhì)量。
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