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斯来福林机床未来发展的趋势

来源:http://www.hntqhr.com/news339620.html  发布时间 : 2019-09-02 00:00:00

斯来福林机床未来发展的趋势

1、高速化
伴随着汽车、航空、航天等工业的高速发展趋势及其铝合金等新型材料的运用,对斯来福林数控车床生产加工的高速化规定愈来愈高。
(1)主轴轴承转速比:数控车床选用电主轴(内装式主轴电机),主轴轴承高转速比达200000r/min;
(2)走刀率:在分辨率为0.01μm时,大走刀率达到240m/min且可得到单纯性面的精准生产加工;
(3)指数运算速度:微处理器的迅速发展趋势为数控机床向高速、高精度方位发展趋势提供了保障,开发设计出CPU已发展趋势到32位及其64位的数控机床,频率提升到几百兆赫、上千兆赫。由于指数运算速度的巨大提升,使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能得到高达24~240m/min的走刀速度;
(4)换刀速度:现阶段国外优秀数控机床的数控刀片交换時间普遍已在1s左右,高的已达0.5s。德国Chiron公司将刀库设计构思成篮子样式,以主轴轴承为轴心,数控刀片在圆周布置,其刀到刀的换刀時间仅0.9s。
2、高精度化
斯来福林数控车床精度的规定现在早已不限于静态的几何精度,数控车床的运动精度、热变形及其对震动的监测和补偿愈来愈得到高度重视。
(1)提升CNC系统控制精度:选用高速插补技术性,以微小程序段保持连续走刀,使CNC控制单位精细化,并选用高像素部位检验装置,提升部位检验精度(日本已开发设计装有106脉冲/转的内藏部位检测器的交流伺服电机,其部位检验精度可达到0.01μm/脉冲),部位伺服控制系统选用前馈控制与非线性控制等方式 ;
(2)选用偏差补偿技术性:选用反向间隙补偿、丝杆螺距偏差补偿和数控刀片偏差补偿等技术性,对设备的热变形偏差和空间误差开展综合性补偿。研究结果表明,综合性偏差补偿技术性的运用可将生产加工偏差降低60%~80%;
(3)选用网格检查和提升数控机床的运动轨迹精度,并根据模拟仿真预测斯来福林数控车床的生产加工精度,以确保数控车床的定位精度和重复定位精度,使其特性长期稳定,能够在不同运行条件下进行多种生产加工任务,并确保零件的生产加工品质。
3、功能复合化
复合数控车床的含意是指在一台数控车床上保持或尽可能进行从毛坯至成品的多种要素生产加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型数控车床如镗铣钻复合——数控机床、车铣复合——铣削管理中心、铣镗钻车复合——复合数控机床等;工序复合型数控车床如多方面多轴联动生产加工的复合数控车床和双主轴轴承铣削管理中心等。选用复合数控车床开展生产加工,降低了钢件装卸、更换和调节数控刀片的辅助時间及其正中间过程中产生的误差,提高了零件加工精度,缩短了产品制造周期,提高了生产效率和制造商的市场反应能力,相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。
生产加工过程的复合化也造成了机床向模块化、多轴化发展。德国Index公司新发布的车削加工中心是模块化结构,该数控车床能够完成车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序,可完成复杂零件的全部加工。随之现代机械加工要求的不断提高,大量的多轴联动数控车床越来越受到各大型企业的欢迎。
4、控制智能化系统
随之人工智能技术的发展趋势,为了实现制造业生产制造柔性化、生产制造自动化的发展趋势需求,斯来福林机床的智能化系统程度在不断提高。实际反映在以下几个方面:
(1)生产加工过程自适应控制技术:依据监测生产加工过程中的切削力、主轴和进给电动机的功率、电流、电压等信息,利用传统的或现代的算法进行识别,以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定性状态,并依据这些状态实时调整加工主要参数(主轴转速、进给速度)和加工指令,使机器设备处在佳运行状态,以提升加工精度、减少加工表面粗糙度并提升机器设备运行的安全性;
(2)加工主要参数的智能优化与挑选:将工艺权威专家或技师的经验、零件加工的一般与特殊规律,用现代智能方法,构造基于专家系统或基于模型的“加工主要参数的智能优化与选择器”,利用它获得优化的加工主要参数,从而达到提升编程高效率和加工工艺水平、缩短生产现场管理时间的目地;
(3)智能故障自诊断与自修复技术:依据现有的故障信息,应用现代智能方法实现故障的快速准确定位;
(4)智能故障回放和故障仿真技术:能够完整记录系统软件的各种各样信息,对数控车床发生的各种各样错误和事故进行回放和仿真,用于确定错误引起的缘故,找出解决问题的办法,积累生产制造经验;
(5)智能化系统交流伺服电机驱动装置:能自动识别负载,并自动调整主要参数的智能化系统伺服系统,包括智能主轴交流驱动装置和智能化系统进给伺服装置。这种驱动装置能自动识别电动机及负载的转动惯量,并自动对控制系统主要参数进行优化和调整,使驱动系统软件取得好运行;
(6)智能4M数控系统:在生产制造过程中,加工、检验一体化是实现快速生产制造、快速检验和快速响应的有效途径,将测量(Measurement)、建模(Modelling)、加工(Manufacturing)、机器实际操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一个系统软件中,实现信息共享,推动测量、建模、加工、装夹、实际操作的一体化。
5、体系开放化
(1)向未来技术开放:由于软硬件接口都遵循认可的标准协议,只需少量的重新设计和调整,新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容,这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期;
(2)向用户特殊要求开放:更新产品、扩充功能、提供硬软件产品的各种组合以满足特殊应用要求;

(3)数控标准的建立:国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),以提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程乃至各个工业领域产品信息的标准化。

 

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