随着机械制造生产模式的演变,对机械制造装备提出了不同的要求.在50年代“刚性”生产模式下,通过提高效率,自动化程度,进行单一或少品种的大批量生产,以“规模经济”实现降低成本和提高质量的目的。从90年代开始,為(wèi)了对世界生产进行快速响应,逐步实现社会制造资源的快速集成,要求机械制造装备的柔性化程度更高,采用(yòng)拟实制造和快速成形制造技术。
工业发达國(guó)家都非常注重机械制造业的发展,為(wèi)了用(yòng)先进技术和工艺装备制造业,机械制造装备工业得到先发展。对比之下,我國(guó)目前机械制造业的装备水平还比较落后,表现在大部分(fēn)工厂的机械制造装备基本上是通用(yòng)机床加专用(yòng)工艺装备,数控机床在机械制造装备中的比重还非常低,导致“刚性”强,更新(xīn)产品速度慢,生产批量不宜太小(xiǎo),生产品种不宜过多(duō);自动化程度基本上还是“一个工人,一把刀(dāo),一台机床”,导致劳动生产率低下,产品质量不稳定。 因此,要缩小(xiǎo)我國(guó)同工业发达國(guó)家的差距,我们 必须在机械制造装备方面大下功夫,其中最重要的一个方面就是增加数控机床在机械制造装备中的比重。
数控设备的发展方向 六个方面:智能(néng)化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德國(guó)和瑞士的机床精度最高,综合起来,德國(guó)的水平最高,日本的产值最大。美國(guó)的机床业一般。中國(guó)大陆、韩國(guó)。台湾属于同一水平。但就门类、种类多(duō)少而言,我们应该能(néng)进世界前4名。
数控系统 由显示器、控制器伺服、伺服電(diàn)机、和各种开关、传感器构成。目前世界最大的三家厂商(shāng)是:日本发那客、德國(guó)西门子、日本三菱;其余还有(yǒu)法國(guó)扭姆、西班牙凡高等。國(guó)内由华中数控、航天数控等。國(guó)内的数控系统刚刚开始产业化、水平质量一般。高档次的系统全都是进口。 华中数控这几年发展迅速,软件水平相当不错,但差就差在電(diàn)器硬件上,故障率比较高。华中数控也有(yǒu)意向数控机床业进军,但机床的硬件方面不行,质量精度一般。目前國(guó)内一些大厂还没有(yǒu)采用(yòng)华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。 我们國(guó)家机床业最薄弱的环节在数控系统。
数控铣床是一种加工功能(néng)很(hěn)强的数控机床,目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的,两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂,需要解决的技术问题也很(hěn)多(duō),因此,人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时,也一直把铣削加工作為(wèi)重点。数控铣床机械部分(fēn)与普通铣床基本相同,工作台可(kě)以做横向、纵向和垂直三个方向的运动。因此普通铣床能(néng)加工的工艺内容,数控铣床度能(néng)做到。一般情况下,在数控铣床上可(kě)以加工平面曲線(xiàn)轮廓。
数控铣床也像通用(yòng)铣床那样可(kě)分(fēn)為(wèi)立式、卧式和立卧两用(yòng)式数控铣床,各类铣床配置的是数控系统不同,其功能(néng)也不尽相同。
随着科(kē)學(xué)技术的发展,机械产品的结构越来越合理(lǐ),其性能(néng)、精度和效率日趋提高,更新(xīn)换代频繁,生产类型由大批大量生产向多(duō)品种小(xiǎo)批量生产转化。因此,对机械产品的加工相应地提出了高精度、高柔性与高度自动化的要求。在机床行业,由于采用(yòng)了数控技术,许多(duō)过去在普通机床上无法完成的工艺内容得以完成,大量普通机床為(wèi)数控机床所代替,这就极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。目前数控机床已经遍布军工、航空航天、汽車(chē)、造船、机車(chē)車(chē)辆、机床、建筑、通用(yòng)机械、纺织、轻工、電(diàn)子等几乎所有(yǒu)制造行业。
综上所述,数控机床在促进技术进步和经济发展,提高人类生存质量和创造新(xīn)的就业机会等方面,起着非常重要的作用(yòng)。
数控机床是一种高效能(néng)自动加工机床,是一种典型的机電(diàn)一體(tǐ)化产品。与普通机床相比,数控机床具有(yǒu)如下一些优点:
易于加工异型复杂零件;提高生产率;可(kě)以实现一机多(duō)用(yòng),多(duō)机看管;可(kě)以大大减少专用(yòng)工装卡具,并有(yǒu)利于提高刀(dāo)具使用(yòng)寿命;提高零件的加工精度,易于保证加工质量,一致性好;工件加工周期短,效率高;可(kě)以大大减少在制品的数量;可(kě)以大大减轻工人劳动强度,减少所需工人数量等。
数控机床的机械结构主要由传动系统、支承部件、分(fēn)度台等部分(fēn)组成。传动系统的作用(yòng)是把运动和力由动力源传递给机床执行件,而且要保证传递过程中有(yǒu)良好的动态特性。传动系统在工作过程中,经常受到激振力和激振力矩的作用(yòng),使传动系统的轴组件产生弯曲和扭转振动,从而影响机床的工作性能(néng)。随着机床切削速度的提高和自动化方向的发展,传动系统的结构组成越来越简单,但对其机械结构性能(néng)的要求却越来越高,从而使传统的设计方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)达不到要求,这样,各种设计理(lǐ)论的研究和使用(yòng)就得到了迅猛的发展。
数控机床是高精度和高生产率的自动化机床,其加工过程中的动作顺序、运动部件的坐(zuò)标位置及辅助功能(néng),都是通过数字信息自动控制的,操作者在加工过程中无法干预,不能(néng)像在普通机床上加工零件那样,对机床本身的结构和装配的薄弱环节进行人為(wèi)补偿,所以数控机床几乎在任何方面均要求比普通机床设计得更為(wèi)完善,制造得更為(wèi)精密。為(wèi)满足高精度、高效率、高自动化程度的要求,数控机床的结构设计已形成自己的独立體(tǐ)系,在这一结构的完善过程中,数控机床出现了不少完全新(xīn)颖的结构及元件。与普通机床相比,数控机床机械结构有(yǒu)许多(duō)特点。