機床技術(shù)十四大發展趨勢

經營：加工中心,卧式加(jiā)工中心(xīn),CNC加(jiā)工中心,高速(sù)加工(gōng)中心,數控銑床,立式加工中心
1、機床的高速化
  　　随着汽車、航(háng)空航天等工業輕合金材料(liào)的廣泛應用，高(gāo)速加工已成(chéng)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(shí)間、提高加工精度和表面質量等優點(diǎn)，在模具制造等(děng)領域的應用也日益廣泛。機床的高速化需要(yào)新的數控系統、高速電主軸和高速伺(sì)服進給驅動，以及機床(chuáng)結構(gòu)的(de)優化和輕量化。高速加工不僅是設備本身，而是機床(chuáng)、刀具、刀柄(bǐng)、夾具和數控編程(chéng)技術，以及人員素質的集成(chéng)。高速化的zui終目的是(shì)化(huà)，機床僅是實現的關(guān)鍵之一，絕非全部，生産效率和效益在“刀尖”上。 

 　　2、機(jī)床的精密化
  　　按照加工精(jīng)度，機床可分為普通機床(chuáng)、精密機床和超精機床，加工精度大約每8年提高一倍。數控機(jī)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(nà)米(mǐ)進軍。在(zài)未來10年，精密化與高速化、智能化和微型(xíng)化彙合而成新一代機床。機(jī)床的精密(mì)化不(bú)僅是汽車、電子、醫療器械等工業的迫切需求(qiú)，還直接關(guān)系到航空航天、導彈衛(wèi)星(xīng)、新型武器等國(guó)防工業的現代化。 

 　　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之先河，現已發展到(dào)完整加工，即在一台機床上完成(chéng)複雜零件的(de)全部(bù)加工工序。完整加(jiā)工通過工藝過程(chéng)集成，一次裝卡就把一個零件加工(gōng)過程全部完成(chéng)。由于減少裝卡次數，提高(gāo)了加工精度，易于保證過程的高可靠性和實現*生産。此外，完(wán)整加(jiā)工縮短了加工過程鍊(liàn)和輔助時間(jiān)，減(jiǎn)少了機床台數，簡化了物料流，提(tí)高了(le)生産設備的柔性，生産總占地(dì)面積小，使投資(zī)更(gèng)加有效。 

 　　4、機床的信(xìn)息化
  　　機床信息化的典型(xíng)案例(lì)是Mazak410H，該機床配備有信息(xī)塔，實現了工作地的自主管理。信息塔具有(yǒu)語音、文本和視像等通訊功能。與生産計劃調度系(xì)統(tǒng)聯網，下載工作指(zhǐ)令和加工程序(xù)。工件試切時，可在屏幕上(shàng)觀察加工過程。信息(xī)塔實時反映機床工作狀态和(hé)加工進度，并可(kě)以通過手機查詢。信息塔同時進行工作地數(shù)據統(tǒng)計分析和刀具壽命(mìng)管(guǎn)理，以及故障報警顯示、在線幫助(zhù)排除。機床操作(zuò)權限需經指紋(wén)确認(rèn)。 

 　　5、機床的智能化-測量、監控和補(bǔ)償
  　　機床智能化(huà)包括在線測量(liàng)、監控和補償。數控機床的位置檢測(cè)及其閉環(huán)控制就是簡單的應用案(àn)例。為了進一步(bù)提高加工精度，機床的圓周運動精度和刀頭點的(de)空間位置(zhì)，可以通過球杆儀和(hé)激光測量後，輸入數控系統加以補償。未(wèi)來的數控機(jī)床将會配備各種微型傳感(gǎn)器，以監控切削力、振動、熱變形等所産生的誤(wù)差，并自(zì)動加以補償或調(diào)整機床工作狀态(tài)，以提高(gāo)機床的工作精度和穩定性。 

 　　6、機床的微型化
  　　随着納米技術和(hé)微機電系統的迅速進展，開發加(jiā)工微型零件的機床已經提到日程上來了。微型機床同時具有高速和(hé)精密的特點，zui小的(de)微型機床可以放(fàng)在掌心之中，一個微型(xíng)工廠可以放在手提(tí)箱中。操作者通過手柄和監視(shì)屏幕控制整個工廠的運作。 

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

 　　8、新的工(gōng)藝過程
  　　除(chú)了金屬切(qiē)削和鍛壓(yā)成形(xíng)外，新的加工工藝(yì)方法和過程層出不窮，機床的概念(niàn)正在變化。激光加(jiā)工領域日益擴大(dà)，除激光切割、激光焊接外(wài)，激光孔加工、激光三維加工(gōng)、激光熱處理、激光直接金屬制造等(děng)應用日益廣泛。電加工、超聲波加工(gōng)、疊(dié)層銑削、快速成型技術、三維打印技術各顯(xiǎn)神通。
  　　9、新結構和新材料
  　　機(jī)床高速化(huà)和精密化要求機床(chuáng)的結構(gòu)簡化和輕量化，以減少機床部件運動慣量對(duì)加工(gōng)精度的負面(miàn)影響(xiǎng)，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(jiàn)進行(háng)拓撲優化，設計箱中箱結構，以(yǐ)及采用空心(xīn)焊接結構或(huò)鉛合金材料已經開始從實驗室(shì)走向實用。 

 　　10、新的(de)設計方法和手段
  　　我國機床設計和開發手段要(yào)盡快從甩圖闆的二維(wéi)CAD向三維CAD過渡。三維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(xīn)産品的順利投産，并逐步實現産品生命周期管理。 

 　　11、直接驅動技術
  　　在傳統機床中，電動機和機床部件是借助耦合元(yuán)件，如皮帶、齒(chǐ)輪和聯軸節等加以連接，實現部件所需的移動或旋(xuán)轉，機和電(diàn)是分家的。直接驅動技術是将電動機與機械部件集成為一體，成為機電一(yī)體化的功能部件，如(rú)直(zhí)線(xiàn)電動機、電主軸、電滾(gǔn)珠絲杆和(hé)力矩電動機等。直接驅動技術簡(jiǎn)化(huà)了機床結構，提高了機床的剛(gāng)度和(hé)動态性能，運動速度和加(jiā)工精度。 

 　　12、開(kāi)放式數控系統
  　　數控系統的開(kāi)放是大勢所趨。目前開(kāi)放式數控系統有三種形式：1）全開放系統，即基于微機(jī)的數控(kòng)系統，以微(wēi)機作為(wéi)平(píng)台，采用實時操作系統，開發(fā)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(rù)系統，即(jí)CNC+PC，CNC控制坐标軸電動機(jī)的運動，PC作為人機界(jiè)面和網絡通信。3）融合系統，在CNC的基礎上增加PC主闆，提供鍵盤操作，提高人機界面功能，如Siemens840Di和Fanuc210i。 

 　　13、可重組(zǔ)制造系(xì)統
  　　随着産品更新(xīn)換代速度的加(jiā)快，機床的可重構性和制造系(xì)統的可重組性日益(yì)重要。通(tōng)過數(shù)控(kòng)加工單元和功能部件的模塊化，可以對制造系統(tǒng)進行快速(sù)重組和配置，以适應變型産品的生産需要。機械、電氣和電子、液和氣、以及控制軟件的(de)接口規範化和标準化是實(shí)現(xiàn)可重組性的關鍵。 

 　　14、虛拟機床和虛拟制造(zào)
  　　為了(le)加快新機床的開發速度和質量，在設計階段借助虛拟現實技術，可以(yǐ)在機床還(hái)沒有制(zhì)造出來以前，就能夠評價機床設(shè)計的正确性和使用(yòng)性(xìng)能，在早(zǎo)期發現設計過程的(de)各種失誤，減少損失，提高新機床開發的(de)質量。