機床(chuáng)技術十四大發(fā)展趨勢(shì)

經營：加工中心,卧式加(jiā)工(gōng)中心,CNC加工中心,高速加(jiā)工中心,數(shù)控銑床,立式加工中心
1、機床(chuáng)的高速化
  　　随着汽車、航空航天等(děng)工業輕合金材料的廣泛應用，高速加工已成為制造技術的重要發展趨勢。高速加工具有縮短加工時間、提高加工精度和表(biǎo)面質量等優點，在模(mó)具制造等領域的(de)應用也日益廣泛。機床(chuáng)的高速化(huà)需(xū)要(yào)新的(de)數控系統、高速電主軸(zhóu)和高速伺服進給(gěi)驅動(dòng)，以及機床(chuáng)結構的優化和輕量化。高(gāo)速加工不僅是設(shè)備本身，而是機床(chuáng)、刀具、刀柄、夾具和數控編程技術，以及(jí)人員素質的集(jí)成(chéng)。高速化的zui終目的是化，機(jī)床僅是實現的關鍵之一(yī)，絕非全部，生産效率和效益在“刀尖”上。 

 　　2、機床的精密化
  　　按(àn)照加工精度，機床可分為普通機床、精密機床和超(chāo)精機床(chuáng)，加工精度大約每8年提高一倍。數控機床的定位精度即将告别微米時代而進入亞微米(mǐ)時代，超(chāo)精密數控機床正在向(xiàng)納米進軍(jun1)。在未(wèi)來10年，精密化與高速化、智能化和微型化彙合(hé)而成新(xīn)一代機床。機床的精密化不(bú)僅是汽車(chē)、電子、醫療(liáo)器械等工業的迫切需求，還直接關系到航空航天(tiān)、導彈衛星、新型武器等國防工業的現代化。 

 　　3、從工序複合到完整加(jiā)工
  　　70年(nián)代出現的加工中心(xīn)開多(duō)工序集成之先河，現已發(fā)展到完整加工，即在一台機床(chuáng)上完成複雜零件的(de)全部加(jiā)工工(gōng)序。完整加工通過工藝過程集成，一次裝卡就把一個零件(jiàn)加工過程全部完成。由于減少裝卡次數，提高了加工精度，易于保證過(guò)程的高可靠性和實(shí)現*生産。此(cǐ)外，完整加工縮短了加工過程鍊和輔助時間，減少了機床(chuáng)台數，簡化了(le)物料流，提高了生(shēng)産設備的柔性(xìng)，生(shēng)産總占地面積小，使投資更加有效。 

 　　4、機床的信(xìn)息化
  　　機床信息化的典型案例是Mazak410H，該機床配備有信(xìn)息塔，實現了(le)工作(zuò)地(dì)的自主(zhǔ)管理。信息塔(tǎ)具有語音、文本和視(shì)像等通訊功能。與生産計劃(huà)調度系統聯網，下(xià)載工作指令和加(jiā)工程序。工件試切時，可在屏幕上觀察加工過程。信息塔實時反(fǎn)映機床工作狀(zhuàng)态和加工進度，并可以通過(guò)手機查詢。信(xìn)息塔同時進行工作地數據統計分析和刀具壽命管理，以及故障報警顯示、在線幫助排除。機床操作權限需經(jīng)指紋确認。 

 　　5、機(jī)床的智能化-測量、監控和補償
  　　機床智(zhì)能化(huà)包括(kuò)在線測量、監控和補償。數(shù)控機床的(de)位置檢測及其閉(bì)環控制(zhì)就是簡單的應用案例。為了(le)進一(yī)步提高加工精度，機床的圓周運動精度和刀頭(tóu)點的空間位置，可(kě)以通過球杆儀和激光測量後，輸入數控系(xì)統加以補償。未來的數控機床将會配備各種(zhǒng)微型傳感器，以(yǐ)監控切削力、振動、熱(rè)變形等所産生的誤差，并自動加以(yǐ)補償或調整機床工作狀态，以提高機(jī)床的工作精度和穩定(dìng)性。 

 　　6、機(jī)床的微型化
  　　随着納米技術和微(wēi)機(jī)電系統的迅速進展，開發加工(gōng)微型零件(jiàn)的機床已經提到日程上來了。微型機床同時具有高速和精密的特點(diǎn)，zui小的微型(xíng)機床可以放在掌心之中，一個微型工廠可以放在手提箱中。操作者通過手柄和(hé)監視屏幕控制整個(gè)工廠的運(yùn)作。 

 　　7、新的并聯機構原(yuán)理
  　　傳統(tǒng)機床是按笛卡爾坐标将沿(yán)3個坐标軸線的移動(dòng)X、Y、Z和繞3個坐标軸(zhóu)線轉動(dòng)A、B、C依次串聯疊加，形成所需的刀具運動(dòng)軌迹。并聯運動機床是采用各種類型的杆機(jī)構在空間移轉主軸部件(jiàn)，形成(chéng)所需(xū)的刀具運動軌迹。并聯運動機床具(jù)有結構簡單緊湊、剛度高、動态性能(néng)好等一系列優(yōu)點，應用前景廣闊。 

 　　8、新(xīn)的(de)工藝過程
  　　除了金屬切削(xuē)和(hé)鍛壓成形外，新的(de)加工工藝方法和(hé)過程層出不窮(qióng)，機床的概念正在變化。激光加工領域(yù)日益擴大，除激光切割(gē)、激光焊接外，激光孔加工、激光(guāng)三維加工、激光熱處理、激光直(zhí)接金(jīn)屬(shǔ)制造等應用日益廣泛(fàn)。電加工、超聲波加工、疊層銑削、快速成型技術、三維打印技術(shù)各顯神通。
  　　9、新結構和新材料
  　　機床高速(sù)化和精密化要求機床的結構簡化和輕量化，以(yǐ)減少機床部件運動慣量對加工精(jīng)度的負面影響，大幅度(dù)提高(gāo)機床的動态性能。例如，借(jiè)助(zhù)有限元分析對(duì)機床構件進行(háng)拓撲優化，設計箱中箱結構，以及采用空心焊接結構或鉛合(hé)金材料已經開始從實驗室走(zǒu)向實用。 

 　　10、新的設計方法和手段
  　　我國機床(chuáng)設計(jì)和開發手段要盡快(kuài)從甩圖闆的二維CAD向三維CAD過(guò)渡(dù)。三維(wéi)建模和仿真(zhēn)是現代設計的基礎，是(shì)企業技(jì)術優勢的源泉。在此三維設計基礎上進行CAD/CAM/CAE/PDM的集(jí)成，加快新産品的開發速度，保(bǎo)證新産品的順利投産，并逐步實現産品生命周期管理。 

 　　11、直(zhí)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件，如皮帶、齒輪和聯軸節(jiē)等加以連接，實現部件所需的移動或旋(xuán)轉，機和電是分家的。直接驅(qū)動技術是将電動機與機械部件集成為一體，成為機(jī)電一體(tǐ)化的功(gōng)能部件，如直線電動機、電主軸、電滾珠絲杆(gǎn)和(hé)力矩電動機等。直接驅動(dòng)技術簡化了機床結構，提高了機床(chuáng)的剛度和動态性能，運(yùn)動速度和加工精(jīng)度。 

 　　12、開放式數控系統
  　　數控(kòng)系統(tǒng)的開(kāi)放是(shì)大勢(shì)所趨。目前開放(fàng)式數(shù)控系統有三(sān)種形式：1）全開放系統，即基于微機(jī)的數控系統，以微機(jī)作為平台，采(cǎi)用實時(shí)操作系統，開發數控系統(tǒng)的各種功能，通過伺(sì)服卡傳送數據，控制坐标軸電動機(jī)的運動。2）嵌入系統，即CNC+PC，CNC控制坐标軸電動機的運(yùn)動，PC作(zuò)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(zhǔ)闆，提供鍵盤(pán)操作，提高人機界(jiè)面功(gōng)能，如Siemens840Di和Fanuc210i。 

 　　13、可重組制造系統
  　　随着産品更新換代速度的加快，機床的(de)可重構性和制造系統的(de)可重組性(xìng)日益重要。通過(guò)數控加工單元(yuán)和功能部件的模塊(kuài)化，可以對制造系統進行快速重(zhòng)組和配置，以适應變型産品(pǐn)的生産需(xū)要。機械、電氣和電(diàn)子、液和氣、以(yǐ)及控制軟件的接口規範化和标(biāo)準化是實現可重組性的關(guān)鍵。 

 　　14、虛拟機床和虛拟制造
  　　為了加快(kuài)新機床的開發速度和質量，在設計階段借助虛拟(nǐ)現實技術，可以在機床(chuáng)還沒有制造出來以前，就能夠評價機床設計的(de)正确性和使用(yòng)性能，在早期發現設計過程的各種失誤，減少損失，提高新機床開發的質量。