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数控车方机床技术的几个发展趋势

2021-12-15 来源:海口农业机械网

随着科学技术的发展,机械产品的形状和结构不断改进,对零件加工质量的要求也越来越高。尤其是随着FMS和CIMS的兴起和不断成熟,对车方机床数控系统提出了更高的要求,现代数控加工正在向高速化、高精度化、高可靠性、高柔性化、高一体化、网络化和智能化等方向发展。

一、高速化

可通过高速运算技术、快速插补运算技术、超高速通信技术和高速主轴等技术来实现高速化。

二、高精度化

高精度化一直是数控车方机床技术发展追求的目标。它包括机床制造的几何精度和机床使用的加工精度两方面。

提高数控机床的加工精度,一般是通过减少数控系统误差,提高数控机床基础大件结构特性和热稳定性,采用补偿技术和辅助措施来达到的。在减小CNC系统误差方面,通常采用提高数控系统分辨率,使CNC控制单元精细化,提高位置检测精度以及在位置伺服系统中为改善伺服系统的响应特征,采用前馈和非线性控制等方法。在采用补偿技术方面,采用齿隙补偿、丝杠螺母误差补偿、刀具补偿、热变形误差补偿和空间误差综合补偿等。预测21世纪超精度加工将进入纳米(0.01μm)时代。

三、高可靠性

数控车方机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标。衡量可靠性的重要量化指标是平均无故障工作时间MTBF(Mean Time Between Failures),现在数控机床整机的MTBF已达到800h以上,数控系统的MTBF已达到125个月以上。

提高数控系统可靠性通常可采用冗余技术,故障诊断技术,自动检错、纠错技术,系统恢复技术,软件可靠性技术等技术。

目前,很多企业正在对可靠性设计技术、可靠性试验技术、可靠性评价技术、可靠性增长技术以及可靠性管理与可靠性保证体系等进行深入研究和广泛应用,以期望使数控机床整机可靠性提高到一个新水平。

四、高柔性化

柔性是指机床适应加工对象变化的能力。目前,在进一步提高单机柔性自动化加工的同时,正努力向单元柔性化和系统柔性化发展,如体现系统柔性化的FMC和FMS发展迅速。

作为数控机床的大脑——数控系统,在21世纪将具有最大限度的柔性,能实现多种用途,具体指具有开放性体系结构。通过重构、编辑,系统的组成视需要可大可小;功能可专用也可通用,功能价格比可调;可以集成用户的技术决窍,形成名牌产品。

五、高一体化

CNC系统与加工过程作为一个整体,实现机电光声综合控制;测量造型、加工一体化;加工、实时检测与修正一体化;机床主机设计与数控系统设计一体化。

六、网络化

实现多种通迅协议,既满足单机需要,又能满足FMC、FMS、CIMS对基层设备的要求,同时便于形成“全球制造”的基础单元。

七、智能化

21世纪的CNC系统将是一个高度智能化的系统,具体指系统应在局部或全部实现加工过程自适应、自诊断、自调整;多媒体人机接口使用户操作简单,智能编程使编程更加直观,不仅可以使用多种高级语言编程,还可用类自然语言编程;加工数据的自生成及智能数据库;智能监控等。

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