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高效的數控加工技術(shù)
數控加工是指,由控制系統發(fā)出指令使刀具作符合要求的各種運動(dòng),以數字和字母形式表示工件的形狀和尺寸等技術(shù)要求和加工工藝要求進(jìn)行的加工。高效數控加工是數控加工領(lǐng)域的必然發(fā)展趨勢,是繼高速切削、高速加工之后悄然興起的新觀(guān)點(diǎn)。下面是YJBYS小編整理的高效數控加工技術(shù)解決方案,希望對你有幫助!
高效數控加工特點(diǎn)
1、大扭矩重載加工設備
在能源、運輸領(lǐng)域,重載大型加工設備發(fā)揮著(zhù)高效加工的重要作用,如大型水輪機葉片、大型船用螺旋槳葉片、發(fā)動(dòng)機曲軸、柴油機缸體、風(fēng)電齒輪箱、工程機械等大型零部件。該類(lèi)零部件的特點(diǎn)是:工件尺寸大,自重大,如傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機曲軸最重可達上百?lài),毛坯余量較大。再如難加工材料的大扭矩加工,航空領(lǐng)域飛機的關(guān)鍵結構件、連接件等鈦合金和高強度合金鋼的加工,為了提高加工效率,只有選擇重載大扭矩加工機床,才能實(shí)現高金屬去除率的高效加工。
2、輕質(zhì)合金高效加工設備
在航空航天、高速機車(chē)等鋁合金零部件的加工領(lǐng)域,該類(lèi)零部件的特點(diǎn)是被去除材料占整個(gè)坯料的70%~95%,如此高的切削比重,需要主軸轉速在6000~40000r/min,切削速度2000~5000m/min,金屬去除率30~40kg/h,主軸功率達到30~80kW,來(lái)滿(mǎn)足該類(lèi)零部件的高效加工。
3、高自動(dòng)化輔助設備和加工工具
這里的加工工具不僅僅指切削刀具,還包括較高自動(dòng)化程度、高定位性能的工藝工裝卡具,性能穩定的擴展功能附件(擴展銑頭、復合刀具等),物料輸送裝置,高自由度機器人集成系統等,這些輔助設備及加工工具是保證機床高效加工的前提條件,只有這些條件具備了,才能真正減少加工準備時(shí)間。
高效數控加工當前發(fā)展現狀 高效數控加工的實(shí)現必須依托于高性能的機床設備、高性能的加工工具及完備的輔助系統來(lái)實(shí)現。為了滿(mǎn)足高效加工技術(shù)的需要,加工刀具是必不可少的環(huán)節,同時(shí)與之相應的機床加工設備也顯得更為重要。在當前的國際制造領(lǐng)域內,仍然是國外發(fā)達國家掌握著(zhù)高效加工工具和高效加工設備的核心技術(shù),包括機床主機與輔助功能設備的設計、分析、裝配制造,關(guān)鍵零部件的制造與應用(如絲杠、大扭矩主軸、高速電主軸、力矩電機、直線(xiàn)導軌、光柵尺、自動(dòng)轉臺),高檔數控系統的開(kāi)發(fā)與應用,特別是五軸聯(lián)動(dòng)及多軸控制系統的開(kāi)發(fā)與可靠應用等等。
在重載機床領(lǐng)域比較出色的國外機床制造商,如Schiess、Couburg、Siegen等,隨著(zhù)中國制造業(yè)對重載機床的需求日益旺盛,上述廠(chǎng)商的產(chǎn)品依然占據著(zhù)舉足輕重的地位,他們的產(chǎn)品和技術(shù)仍然屬于國際領(lǐng)先。隨著(zhù)市場(chǎng)需求的變化,國內重型機床行業(yè)競爭格局相繼發(fā)生變化,生產(chǎn)廠(chǎng)家由原來(lái)的幾家發(fā)展到幾十家,且產(chǎn)品技術(shù)水平發(fā)展很快,與國外的產(chǎn)品相比,差距越來(lái)越小。我國重型機床行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步受到世界同行的高度重視,較知名的國內廠(chǎng)商有沈陽(yáng)機床、武漢重型、齊一、齊二、北一、上重、濟二等十多家,其中齊二已經(jīng)開(kāi)發(fā)出世界上最大的落地銑鏜加工中心,主軸直徑達到320mm,可以實(shí)現更大的加工扭矩。
在高速及五軸加工領(lǐng)域比較出色的國外機床制造商,如美國的MAG、HAAS、英格索爾等,德國的茲默曼、Chiron、DMG、Hermle、SPINNER等,西班牙的尼古拉斯·克雷亞、ZAYER等,意大利的JOBS、FPT等,日本的MAZAK、OKUMA、MITSHUI SEIKI、MAKINO等;這些國外發(fā)達國家的機床都能保證較穩定的可靠性、加工精度以及較高的加工性能。而國內高速及五軸機床基本還處于起步階段,雖然機床總量較大,但基本屬于中低端產(chǎn)品,主要體現在設計分析手段落后,加工制造工藝落后,整機可靠性不高,機床加工性能不夠穩定,大型機床溫度補償及振動(dòng)抑制手段落后等。
當前行業(yè)存在問(wèn)題一
從企業(yè)長(cháng)期發(fā)展的角度來(lái)講,以下幾點(diǎn)應該注意:
(1)應該更注重專(zhuān)業(yè)化方向的發(fā)展,做到在制造業(yè)的某個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內的技術(shù)領(lǐng)先,加強精益化管理思想培養。
(2)注重人才培養,建立良好的人才培養機制,創(chuàng )建良好的人才交流平臺,注重專(zhuān)業(yè)人才的培養(高級研發(fā)人員和高級技工培養)。
(3)建立講實(shí)效的人才研發(fā)隊伍,與高校建立實(shí)效的合作關(guān)系,優(yōu)勢互補。
(4)著(zhù)重核心技術(shù)的發(fā)展與儲備,增強專(zhuān)利意識和高檔專(zhuān)利技術(shù)成果的轉化。
(5)規范行業(yè)間企業(yè)競爭制度,由不良競爭向企業(yè)間協(xié)作發(fā)展。
從技術(shù)可持續發(fā)展的角度來(lái)講應該注意:
(1)著(zhù)重研究國際領(lǐng)域先進(jìn)機床、先進(jìn)數控系統的研究。
(2)著(zhù)重先進(jìn)切削工藝,先進(jìn)處理軟件、刀庫轉臺等自動(dòng)化輔助裝置的新技術(shù)研究。
(3)著(zhù)重關(guān)鍵核心零部件的研發(fā)、制造及關(guān)鍵材料的研究。
(4)著(zhù)重發(fā)展基于制造商的核心附加值技術(shù)及基于用戶(hù)需求的解決方案的研究,如沈陽(yáng)機床針對國內航空行業(yè)而開(kāi)發(fā)的高效AB雙擺頭五軸聯(lián)動(dòng)加工中心,具備大扭矩擺軸、高功率電主軸,可以實(shí)現鋁合金的高效加工,通過(guò)模塊化配置機械主軸可以實(shí)現大扭矩鈦合金加工工藝需求。
當前行業(yè)存在問(wèn)題二
雖然我國的整體制造業(yè)水平有了較大幅度的提升,但與國際一流強國之間還有著(zhù)較大的差距,主要表現在以下方面。
(1)自主創(chuàng )新能力不夠。
國內高效數控加工設備生產(chǎn)企業(yè)仍然處于發(fā)展的初級階段,依然以仿造為主,而且只模仿了外形,缺少內在。即使能夠保證在外形上、結構上的一致,但設計思想、制造工藝和裝配工藝難以模仿,多數情況下不能制造出真正高性能的加工設備。
(2)高端設備過(guò)分依賴(lài)進(jìn)口。
真正能夠穩定運行的高效加工設備以國外設備為主,仍然是國外發(fā)達國家引領(lǐng)高效加工的技術(shù)潮流,同時(shí)發(fā)達國家之間總能夠保證知識共享、技術(shù)共享,而對發(fā)展中國家仍然采取技術(shù)封鎖或限制,以至于我國在研究起點(diǎn)較低、發(fā)展時(shí)間較晚的狀況下,只能自己靠自己,發(fā)展之路仍然漫長(cháng)。
(3)關(guān)鍵功能部件水平普遍較低。
加工設備要保證其高效性,首先用于設備的關(guān)鍵部件必須具備較高的性能。絲杠、導軌、主軸、光柵尺、齒輪齒條、蝸輪蝸桿等,這些關(guān)鍵部件雖然在國內都能夠生產(chǎn),但也僅限于生產(chǎn),沒(méi)有真正掌握該類(lèi)零部件的核心技術(shù),核心技術(shù)仍然被發(fā)達國家掌握。暫不考慮產(chǎn)品的高附加值問(wèn)題,一旦發(fā)生國別間的貿易糾紛或經(jīng)濟封鎖,這些只限于“生產(chǎn)”的“制造”就會(huì )迅速萎靡,這樣就會(huì )直接影響到國家的工業(yè)基礎,后果將不堪設想。
(4)加工工藝及裝配工藝落后。
曾經(jīng)有位國外機床企業(yè)的經(jīng)理對我們說(shuō)過(guò),“即使我把所有的機床圖紙都交給你們,你們也做不出跟我們一樣好的設備”。暫不談這句話(huà)的用意,但這句話(huà)的確表明了一個(gè)事實(shí):我們的制造工藝和裝配工藝比較落后。在高檔機床的設計與制造方面,我們忽視了加工工藝和裝配工藝的作用,同時(shí)也忽視了對這些工藝的研究。
(5)研究體系力量薄弱。
國內制造企業(yè)基礎研究?jì)洳蛔,研發(fā)力量薄弱,沒(méi)有可持續發(fā)展和可繼承的研究?jì)錂C制,很少能提供真正的核心研究成果;基礎研究與當前國際發(fā)展趨勢嚴重脫節,過(guò)多地依賴(lài)于“拿來(lái)主義”,嚴重影響了基礎理論與實(shí)際應用的結合。國內還存在對專(zhuān)業(yè)人才的重視程度不夠、人才培養機制仍不夠健全、缺少可持續發(fā)展的人才競爭機制,不能持續發(fā)揮人才的特長(cháng)等問(wèn)題。人才是企業(yè)最寶貴的財富,然而技術(shù)人才往往不被重視,導致人才流失或相關(guān)技術(shù)斷檔。
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