先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展背景-展示頁(yè)
2025-01-27 02:36本頁(yè)面
【正文】 是一種知識(shí)密集型機(jī)構(gòu)。它克服了傳統(tǒng)機(jī)床串聯(lián)機(jī)構(gòu)刀具只能沿固定導(dǎo)軌進(jìn)給、刀具作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機(jī)動(dòng)性不夠等固有缺陷，可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工、裝配和測(cè)量多種功能，更能滿足復(fù)雜特種零件的加工。 ? 并聯(lián)機(jī)床 (Parallel Machine Tools)，又稱并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床 (Parallel Structured Machine Tools)、虛擬軸機(jī)床(Virtual Axis Machine Tools)，也曾被稱為六條腿機(jī)床、六足蟲(chóng) (Hexapods)。 并行技術(shù) 并聯(lián)機(jī)床 ? 并聯(lián)機(jī)床是空間機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)械制造、數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬技術(shù)和 CAD/CAM技術(shù)高度結(jié)合的高科技產(chǎn)品。在EMO2023展會(huì)上，新日本工機(jī)的 5面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn) 4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得 5面加工和 5軸加工可在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。 當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn) 5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。一般認(rèn)為， 1臺(tái) 5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于 2臺(tái) 3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)， 5軸聯(lián)動(dòng)加工可比 3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。 2。加工一薄壁飛機(jī)零件，只用 30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需 3h，在普通銑床加工需 8h； 德國(guó) DMG公司的雙主軸 車(chē)床 的主軸速度及加速度分別達(dá) 12*1000r/mm和 1g。目前世界上許多汽車(chē)廠，包括我國(guó)的 上海通用汽車(chē)公司 ，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。 在轎車(chē)工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn) 30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是 40秒 /輛，而且多品種加工是轎車(chē)裝備必須解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 二、先進(jìn)制造技術(shù)主要內(nèi)容 ? 數(shù)控技術(shù) ? 并行技術(shù) ? 快速成形技術(shù) ? 虛擬技術(shù) ? 激光加工技術(shù) ? 綠色加工技術(shù) 數(shù)控技術(shù) ? 高速，高精度技術(shù) ? 5軸聯(lián)動(dòng)及復(fù)合加工機(jī)床 ? 柔性制造技術(shù) ? 智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控技術(shù) 1。在生產(chǎn)的迫切需求下，人們不斷研究和探索新的加工方法和手段。機(jī)械制造及自動(dòng)化系 一、先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展背景 由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等，尤其是國(guó)防工業(yè)部門(mén)，要求尖端科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品向高精度、高速度、大功率、小型化發(fā)展，以及在高溫、高壓、重載荷或腐蝕環(huán)境下長(zhǎng)期有效的工作。 機(jī)械制造中即待解決的問(wèn)題 解決各種難切削材料的加工問(wèn)題 解決各種特殊復(fù)雜型面的加工問(wèn)題 解決各種超精密、光整零件的加工問(wèn)題 特殊零件的加工問(wèn)題 要解決上述一系列問(wèn)題，僅僅依靠傳統(tǒng)的切削方法很難實(shí)現(xiàn)，有些根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 目前，先進(jìn)制造技術(shù)已經(jīng)是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段之一，許多發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視先進(jìn)制造技術(shù)的水平和發(fā)展，利用它進(jìn)行產(chǎn)品革新、擴(kuò)大生產(chǎn)和提高國(guó)家經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)能力。高速、高精加工技術(shù) 效率、質(zhì)量是 先進(jìn)制造技術(shù) 的主體。為此 日本 先端技術(shù)研究會(huì)將其列為 5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn) 工程學(xué) 會(huì)（ CIRP）將其確定為 21世紀(jì)的中心研究方向之一。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過(guò)眾多的鉚釘、 螺釘 和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的 強(qiáng)度 、剛度和可靠性得到提高。 從 EMO2023展會(huì)情況來(lái)看， 高速加工中心 進(jìn)給速度可達(dá) 80m/min，甚至更高，空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。 美國(guó) CINCINNATI公司的 HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá) 60m/min，快速為 100m/min，加速度達(dá) 2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min。 在加工精度方面，近 10年來(lái)，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由 10μm提高到 5μm，精密級(jí)加工中心則從 3～ 5μm，提高到 1～ ，并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí) ()。五軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展 采用 5軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用 刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。但過(guò)去因 5軸聯(lián)動(dòng) 數(shù)控系統(tǒng) 、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比 3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了 5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展 。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類(lèi)型
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