數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,對國計民生的一些重要行業(yè)國防、汽車等的發(fā)展起著越來越重要的作用。這些行業(yè)裝備數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢,如:橋式三、五坐標(biāo)高速數(shù)控龍門銑床、龍門移動式五座標(biāo)AC擺角數(shù)控龍門銑床、龍門移動式三座標(biāo)數(shù)控龍門銑床等。
第一、高速化發(fā)展新趨勢
目前高速加工中心進(jìn)給速度最高可達(dá)80m/min,空運行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min,快速為100m/min,加速度達(dá)2g,主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min。加工一薄壁飛機零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3小時,在普通銑床加工需8小時。由于機構(gòu)各組件分工的專業(yè)化,在專業(yè)主軸廠的開發(fā)下,主軸高速化日益普及。過去只用于汽車工業(yè)高速化的機種(每分鐘1.5萬轉(zhuǎn)以上的機種),現(xiàn)在已成為必備的機械產(chǎn)品要件。
第二、精密化加工發(fā)展新趨勢
由于各組件加工的精密化,微米的誤差已不是問題。以電腦輔助生產(chǎn)(CAM)系統(tǒng)的發(fā)展帶動數(shù)控控制器的功能越來越多。在加工精度方面,近10年來,普通級數(shù)控機床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(0.01μm)。
第三、復(fù)合化發(fā)展新趨勢
產(chǎn)品外觀曲線的復(fù)雜化致使模具加工技術(shù)必須不斷升級,機床五軸加工、六軸加工已日益普及,機床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢。新日本工機的5面加工機床采用復(fù)合主軸頭,可實現(xiàn)4個垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn),還可實現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工,可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。
第四、開放化發(fā)展新趨勢
數(shù)控機床已逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)化產(chǎn)品。現(xiàn)在可以用一臺電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè),不但可縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間,還可以提高產(chǎn)品的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。如前所述,開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性。美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃,并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3個最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計劃和技術(shù)規(guī)范的制定,預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進(jìn)行中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。
第五、高效能發(fā)展新趨勢
對機床高速及精密化要求的提高導(dǎo)致了對加工工件制造速度的要求提高。同時,由于產(chǎn)品競爭激烈,產(chǎn)品生命周期快速縮短,模具的快速加工已成為縮短產(chǎn)品開發(fā)時間必須具備的條件。對制造速度的要求致使加工模具的機床朝著高效能專業(yè)化機種發(fā)展。
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