機(jī)床數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)2-閱讀頁
2025-07-02 05:03本頁面
【正文】 和系統(tǒng)制造商從未停止對(duì)高速高精度控制的追求。在這些高速高精度數(shù)控機(jī)床中，有一部分是利用直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)，但隨著滾珠絲杠技術(shù)的發(fā)展，大導(dǎo)程高精度的滾珠絲杠也已大量應(yīng)用到高速高精度數(shù)控機(jī)床中，實(shí)現(xiàn)了加速度1～，快速移動(dòng)速度120～150m/min。HPC技術(shù)不僅要求提高切削速度(即提高主軸轉(zhuǎn)速)，而且要求提高刀具的進(jìn)給速度。除了從軟的方面得到高性能切削外，人們還從硬的方面追求高速切削(HSC)，如提高刀具的切削硬度，提高機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)速度，尤其是提高機(jī)床主軸在高速下的切削功率和旋轉(zhuǎn)扭矩，這些指標(biāo)對(duì)生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)性也有著舉足輕重的影響，它可以使金屬切削加工更快、更好、更經(jīng)濟(jì)。 數(shù)控機(jī)床的高速、高精要求，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的高速高精控制算法、高速高精動(dòng)態(tài)特性控制技術(shù)等提出了更高的要求。 1) FANUC公司 FANUC公司一直走在數(shù)控技術(shù)的前沿，并不斷提出新的概念來引導(dǎo)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，除納米插補(bǔ)，納米CNC系統(tǒng)等概念外，在高速高精方面又推出了以下較新的技術(shù)： 其特點(diǎn)為：在任何時(shí)刻，均采用納米層次的位置指令；超高速伺服控制處理器；ai高分辨率的脈沖編碼器(16 million/rev)；防止機(jī)械振顫的HRV濾波器。MTC(Machine Tip Control) 為了控制機(jī)床在加工點(diǎn)處的振顫，F(xiàn)ANUC研究了機(jī)床頂部控制(MTC)和加速率傳感單元用于檢測加工點(diǎn)處的加速率。 圖7 HRV4更小的溫升采用反向間隙加速功能后將顯著改善象限尖峰，提高加工精度。MPC(Machining Point Control－加工點(diǎn)控制) 采用MPC功能，可在加工點(diǎn)處抑止振顫，獲得更高的加工精度。 2) HEIDENHAIN公司 號(hào)稱在歐洲數(shù)控系統(tǒng)銷售第一的HEIDENHAIN公司，由于多年來從事精密模具加工，對(duì)加工速度及精度的提升有著深刻、獨(dú)到的見解。另外，HEIDENHAIN還對(duì)機(jī)床運(yùn)行時(shí)間和絲杠溫升變形規(guī)律進(jìn)行研究。 1) 高速下的平滑控制 通過對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、加速度、加加速度的優(yōu)化，減少機(jī)床振顫，使加工更加平穩(wěn)，獲得更高的加工表面質(zhì)量。 2) 提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力 提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力不僅是高速加工的前提，也是保證精度的有利措施。 3) 提高數(shù)據(jù)分辨率 以納米級(jí)的分辨率參與到各個(gè)環(huán)節(jié)，如：FANUC系統(tǒng)的納米插補(bǔ)技術(shù)。 在芝加哥IMTS2006上，加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)Yusuf Altintas教授展示的切削參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，采用現(xiàn)代測試技術(shù)檢測機(jī)床的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)，并結(jié)合CAD/CAM技術(shù)，經(jīng)過優(yōu)化計(jì)算，合理地將刀具參數(shù)、機(jī)床參數(shù)以及被加工材料性能參數(shù)結(jié)合起來，得到刀具軌跡和運(yùn)行參數(shù)，極大地提高了切削加工的效率和刀具的使用壽命。 五、CAD/CAM與CNC的集成已成為擴(kuò)展數(shù)控系統(tǒng)功能的重要途徑 國際主流數(shù)控系統(tǒng)廠商在研制最新數(shù)控系統(tǒng)的同時(shí)，都非常注重對(duì)CAD/CAM/CNC集成技術(shù)的開發(fā)，并明確的將圖形化、集成式的編程系統(tǒng)作為擴(kuò)展數(shù)控系統(tǒng)功能、提高數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)交互方式友好性的重要途徑。 六、結(jié)束語 高檔數(shù)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)和裝備現(xiàn)代化的基石，是保證國防工業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略物資，工業(yè)發(fā)達(dá)國家至今仍限制向中國出口。7 /
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