數控機牀製造業的發展前景解析

世界先進製造技術不斷興起,超高速切削、超精密加工等技術的應用,柔性製造系統的迅速發展和計算機集成系統的不斷成熟,對數控加工技術提出了更高的要求。那數控機牀有哪些發展方向呢?YJBYS小編爲你講解!

數控機牀製造業的發展前景解析

數控機牀是機牀製造業重要基礎裝備,因此它的發展一直備受人們關注。近年來我國機牀製造業既面臨着製造裝備發展的良機,也遭遇到市場競爭的壓力。從技術層面上來講,加速推進數控技術將是解決機牀製造業持續發展的一個關鍵。目前,世界先進製造技術不斷興起,超高速切削、超精密加工等技術的應用,柔性製造系統的迅速發展和計算機集成系統的不斷成熟,對數控加工技術提出了更高的要求。當今數控機牀正在朝着以下幾個方向發展。

  1.可靠性最大化

數控機牀的可靠性一直是用戶最關心的主要指標。數控系統將採用更高集成度的電路芯片,利用大規模或超大規模的專用及混合式集成電路,以減少元器件的數量,來提高可靠性。通過硬件功能軟件化,以適應各種控制功能的要求,同時採用硬件結構機牀本體的模塊化、標準化和通用化及系列化,使得既提高硬件生產批量,又便於組織生產和質量把關。還通過自動運行啓動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序,實現對系統內硬件、軟件和各種外部設備進行故障診斷和報警。利用報警提示,及時排除故障;利用容錯技術,對重要部件採用“冗餘”設計,以實現故障自恢復;利用各種測試、監控技術,當生產超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時,自動進行相應的保護。

  2.控制系統小型化

數控系統小型化便於將機、電裝置結合爲一體。目前主要採用超大規模集成元件、多層印刷電路板,採用三維安裝方法,使電子元器件得以高密度安裝,較大規模縮小系統的佔有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統的陰極射線管,將使數控操作系統進一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機牀設備上,更便於對數控機牀的操作使用。

  3.智能化

現代數控機牀將引進自適應控制技術,根據切削條件的變化,自動調節工作參數,使加工過程中能保持最佳工作狀態,從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度,同時也能提高刀具的使用壽命和設備的'生產效率。具有自診斷、自修復功能,在整個工作狀態中,系統隨時對CNC系統本身以及與其相連的各種設備進行自診斷、檢查。一旦出現故障時,立即採用停機等措施,並進行故障報警,提示發生故障的部位、原因等。還可以自動使故障模塊脫機,而接通備用模塊,以確保無人化工作環境的要求。爲實現更高的故障診斷要求,其發展趨勢是採用人工智能專家診斷系統。

  4.數控編程自動化

目前CAD/CAM圖形交互式自動編程已得到較多的應用,是數控技術發展的新趨勢。它是利用CAD繪製的零件加工圖樣,再經計算機內的刀具軌跡數據進行計算和後置處理,從而自動生成NC零件加工程序,以實現CAD與CAM的集成。隨着CIMS技術的發展,當前又出現了CAD/CAPP/CAM集成的全自動編程方式,它與CAD/CAM系統編程的最大區別是其編程所需的加工工藝參數不必由人工參與,直接從系統內的CAPP數據庫獲得。

  5.高速度、高精度化

速度和精度是數控機牀的兩個重要指標,它直接關係到加工效率和產品質量。目前,數控系統採用位數、頻率更高的處理器,以提高系統的基本運算速度。同時,採用超大規模的集成電路和多微處理器結構,以提高系統的數據處理能力,即提高插補運算的速度和精度。並採用直線電動機直接驅動機牀工作臺的直線伺服進給方式,其高速度和動態響應特性相當優越。採用前饋控制技術,使追蹤滯後誤差大大減小,從而改善拐角切削的加工精度。

  6.多功能化

配有自動換刀機構(刀庫容量可達100把以上)的各類加工中心,能在同一臺機牀上同時實現銑削、鏜削、鑽削、車削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工,現代數控機牀還採用了多主軸、多面體切削,即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數控系統由於採用了多CPU結構和分級中斷控制方式,即可在一臺機牀上同時進行零件加工和程序編制,實現所謂的“前臺加工,後臺編輯”。爲了適應柔性製造系統和計算機集成系統的要求,數控系統具有遠距離串行接口,甚至可以聯網,實現數控機牀之間的數據通信,也可以直接對多臺數控機牀進行控制。

爲適應超高速加工的要求,數控機牀採用主軸電動機與機牀主軸合二爲一的結構形式,實現了變頻電動機與機牀主軸一體化,主軸電機的軸承採用磁浮軸承、液體動靜壓軸承或陶瓷滾動軸承等形式。

數控機牀以其卓越的柔性自動化的性能、優異而穩定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目,它開創了機械產品向機電一體化發展的先河,因此數控技術成爲先進製造技術中的一項核心技術。另一方面,通過持續的研究,信息技術的深化應用促進了數控機牀的進一步提升。