機床技術十四大發展趨勢

經營：加工中心,卧式加工中心,CNC加工中心,高速加工中心,數控銑床(chuáng),立式加(jiā)工中心
1、機床的高速化
  　　随着汽車、航(háng)空航天等工業輕合金材(cái)料的廣泛應用，高速加工已成為制(zhì)造技術的重要發展趨勢。高速加工(gōng)具有縮短加工(gōng)時間、提高加工精度(dù)和表面質量等優點，在模具制造等領域的應用也日益(yì)廣泛。機床的高(gāo)速(sù)化需要新的數(shù)控系統、高速電主(zhǔ)軸和高速伺(sì)服(fú)進給驅動，以及機床(chuáng)結構的優化和輕量化。高速加工不(bú)僅是設備本身，而(ér)是機床、刀具、刀柄(bǐng)、夾具和數控編程(chéng)技術，以及人員素(sù)質的集成(chéng)。高速化的zui終目的是(shì)化，機床僅是實現的關鍵之一，絕非(fēi)全部(bù)，生産效率和效益在“刀尖”上。 

 　　2、機床的精密化
  　　按照加(jiā)工精度，機床可分為普通(tōng)機床(chuáng)、精密機床(chuáng)和超精機床，加工精度大約每8年提高一倍。數控(kòng)機床的定位精度即将告别微米時代而進入亞微米時代(dài)，超精密數控機床正在向納米進軍。在未來10年，精密(mì)化與(yǔ)高速(sù)化、智能化和微型(xíng)化彙合而成新一(yī)代機床。機床的精密化不僅是汽車、電子、醫療器械(xiè)等(děng)工業的迫切(qiē)需求，還直接關(guān)系到航空航天、導彈衛星、新型武器等國(guó)防工(gōng)業的現代化。 

 　　3、從工序複合到完整加工
  　　70年(nián)代出現的加工中心開多工序集成(chéng)之先河，現已發展(zhǎn)到(dào)完整加工，即在一台(tái)機床上完成複雜零件的全部加工(gōng)工序。完整加工通過工藝過程集成，一次裝卡就(jiù)把一個零件加工(gōng)過程全部完(wán)成。由(yóu)于減少裝卡(kǎ)次數，提高了加(jiā)工精度，易于保證過程的高(gāo)可(kě)靠性和實現*生産。此外，完(wán)整加工縮短了加工過程鍊和輔助時間，減少了機(jī)床台數，簡(jiǎn)化了物料流，提高了生産設備的(de)柔性，生産總占地面積小，使投資更加有效。 

 　　4、機床的信息化
  　　機床信(xìn)息化的典型案例是Mazak410H，該機床配備(bèi)有信息塔，實現了工(gōng)作地的自主管理。信息塔具有語音、文本和視像等通訊(xùn)功能(néng)。與生産計劃調度系統聯網，下載工作指令和加工程序。工件試切時，可(kě)在屏幕上觀察加工過程。信息塔實時反映機床工(gōng)作狀态和(hé)加(jiā)工進度，并可(kě)以通過手機查詢(xún)。信息塔同時進行工作地數據統計分析和刀具壽命管理(lǐ)，以及故障報(bào)警顯示(shì)、在線幫助排除。機床操作權限需經指紋确認。 

 　　5、機床的智能(néng)化-測量、監控和補償
  　　機床智能化包括在線測量、監控和補償。數控機床的位置檢測及其閉環控制就是簡單的應用案例。為了進一步提高加工精度，機床的圓周運(yùn)動精度和刀頭點的空間(jiān)位置，可以通過(guò)球杆儀和(hé)激光測量後，輸入數控系(xì)統加以補償。未來的數控機床将會(huì)配備各種微型傳感器，以監控切削力、振(zhèn)動、熱(rè)變形等所産生的誤差，并自動加以補償或調(diào)整機床工作狀态，以提高(gāo)機床的工(gōng)作精度和(hé)穩定性。 

 　　6、機床的微型(xíng)化
  　　随着納米技術和(hé)微機(jī)電系(xì)統的迅速進展，開發加(jiā)工微型零件的機床已經提到日程(chéng)上來了。微型機床同(tóng)時具有高速和(hé)精密的特點，zui小的微型機床可以放(fàng)在掌心之中，一個(gè)微型(xíng)工廠可以放(fàng)在手提箱中。操作者通過手柄(bǐng)和監(jiān)視屏幕控制(zhì)整個(gè)工廠的運作。 

 　　7、新的并聯機構原理
  　　傳統機床是按(àn)笛卡爾坐标将沿3個坐标軸線的移動X、Y、Z和繞3個坐标軸線轉動A、B、C依次(cì)串聯疊加，形成所需的刀具(jù)運動軌(guǐ)迹。并聯運動機床(chuáng)是采用各種類(lèi)型的杆機構在空間移轉主軸部件，形成所需的刀(dāo)具運動軌迹。并聯運動(dòng)機床具有結構簡(jiǎn)單緊湊、剛度高(gāo)、動态性(xìng)能好等一系列優點，應用前景廣闊。 

 　　8、新的工(gōng)藝過程
  　　除了金屬切(qiē)削和鍛壓(yā)成形(xíng)外，新的加工工藝方法和過程(chéng)層出不窮，機床的概念正在變化。激光加工領域日益擴大，除激光切割、激光焊接外，激光孔加工、激光三維加工、激光熱處理、激光直接金屬制造等(děng)應(yīng)用日益(yì)廣泛。電加工、超聲波加工、疊層(céng)銑削、快速成型技術、三維打印技術各顯神通。
  　　9、新(xīn)結構和(hé)新材料
  　　機(jī)床高速化和(hé)精密化要求機床(chuáng)的結構(gòu)簡化和輕量化，以減少機床(chuáng)部件運動慣量對加工(gōng)精度的負面(miàn)影響，大幅度提高機床的動态性能。例如，借助有限(xiàn)元分析對機床構件進行拓撲(pū)優化，設計箱中箱結構，以(yǐ)及采用空心焊接結構或(huò)鉛合金材(cái)料已經開始從實驗室走向實用。 

 　　10、新的設計方法和手段
  　　我國機床設計和開發手段要盡快從甩圖闆的二維CAD向三維CAD過渡(dù)。三維(wéi)建模和仿真是現代設計的基礎，是企業技術優勢的源泉。在此三維設(shè)計基礎上進行CAD/CAM/CAE/PDM的集成，加快新産品的開發速度，保證新産品的順(shùn)利投産，并逐(zhú)步實(shí)現産品生命周期(qī)管理。 

 　　11、直接驅動技術
  　　在傳統機(jī)床中，電動機和機床(chuáng)部件是借助耦(ǒu)合元件，如皮帶、齒(chǐ)輪和聯軸節等加以連接，實現部件所(suǒ)需的移動(dòng)或旋轉，機和電是分(fèn)家的。直接驅動技術(shù)是将電動機與機械部件集成為一(yī)體，成為機電一體化的功能部件，如直線電動機、電主軸、電滾(gǔn)珠絲杆和力矩電動機等。直接驅動技術簡化(huà)了機床結構，提高了(le)機床的剛度和(hé)動态(tài)性能，運(yùn)動速(sù)度和加工精度。 

 　　12、開放式數控系(xì)統
  　　數控系統的開(kāi)放是大勢所趨。目前開放式數控系統有三種形式：1）全開放系統，即基于微機的數控系統，以微機作為平台，采用實時操作系統，開發數控系統的各種功能，通過伺服卡傳送數據，控制坐标軸電動機的運動。2）嵌入系統，即CNC+PC，CNC控制坐标軸電(diàn)動機(jī)的運動，PC作為人(rén)機界面和網絡通信。3）融合系統，在CNC的基礎上增加PC主闆，提供鍵盤操(cāo)作，提高人機(jī)界面功(gōng)能，如Siemens840Di和Fanuc210i。 

 　　13、可重組制造系統
  　　随着産品更新換代(dài)速度的加快，機床的(de)可重構性和制造系統的(de)可重組性(xìng)日益(yì)重要。通(tōng)過數控加工單元和功能部件的模塊化，可以對制造(zào)系統(tǒng)進行快速重組和配(pèi)置，以适應變型産品的生産需要。機(jī)械、電氣和電子(zǐ)、液和氣、以及控制(zhì)軟件的接口規範化和标準化是(shì)實(shí)現可重組性的關(guān)鍵。 

 　　14、虛拟機床和虛拟制造(zào)
  　　為了加快新機床的(de)開(kāi)發速度和質量，在設計(jì)階段借助虛拟現實(shí)技術，可以在機床還沒有制(zhì)造出來以前，就能夠評價機床設計(jì)的正确性和使用(yòng)性能，在早期發現設計過程的(de)各種(zhǒng)失誤，減少損失，提高新(xīn)機床開發的質量。