数控加工中心关键技术与发展趋势


伯特利数控 加工中心  钻攻中心  

 前言:

 

伯特利数控 备注:为保证文章的完整度,本文核心内容都PDF格式显示,如未有显示请刷新或转换浏览器尝试,手机浏览可能无法正常使用!


前言

 

业尤其是其中的装备丁业的发展水平决定着一个国家的综合国力和国民经济发展水平。数控技术是当今先进制造技术和装备的核心技术。在现代丁业、制造业尤其是高精尖领域,数控技术已得到广泛应用。各丁业发达国家也将数控技术视为国家的战略物资,甚至对丁业欠发达国家实施信息屏蔽和技术封锁。我国经过了改革开放后几十年的奋力追赶,在数控领域已取得较大成就,并在开放式数控系统、嵌入式数控系统等方面实现技术突破。但是,目前我国数控技术水平从国际上看仍处于落后水平,与发达国家相比还有较大差距。尤其是在高速、髙精度数控加工中心方面,国内大量使用进口产品,国产加工中心市场占有率不足5%,这充分反映了我国在数控领域仍处于技术落后状态。


 

本文通过五轴联动技术、误差补偿技术和直线电机驱动技术等数控加工中心关键技术,来探讨我国数控加工中心技术未来发展的方向。

二、数控加工中心应用关键技术

(一)五轴朕动技术

 

目前,高档数控加工中心多是五轴联动的数控加工中心,五轴联动数控加工中心已成为航空航天、船舶制造等重丁业以及精密仪器加丁等精密丁业最重要的加丁丁具。同时,它也是技术难度最大,应用范围最广的数控加工中心技术。五轴联动数控加工中心一般采用“3+2”的结构,不仅可以实现X/Y/Z三个轴的运动,还可以实现另外两个轴的回转。五轴联动数控加工中心主要可分为立式加工中心、卧式加T.中心、摇篮式加T.中心等。以立式加丁中心为例,立式五轴加丁中心的回转轴可
分为以下两种实现方式:一是
T作台回转轴;二是依靠主轴头的回转;除此以外,卧式加丁中心还有通过丁作台旋转和主轴头摆动结合的五轴联动结构。

 

国外五轴联动数控加工中心以欧美、日本为代表,这些国家或地区的五轴联动数控加工中心代表广目前数控领域此项技术的最高水平。而国内由于丁业基础薄弱的内部因素和国外技术封锁的外部因素,目前的整体水平还很低,虽然,经过了科研机构、高校、企业的不断努力,但以五轴联动数控加工中心为代表的高档数控加工中心的稳定性和加T.精度方面还远远无法与国外相比。但近几年,我国五轴联动数控加工中心发展很快,技术上已有一些突破,并形成了一些成熟的产品。

 

(二)误差补偿技术

 

现代T.业对于加丁产品的品质要求越来越高,而加丁过程中的误差正是影响产品质量的重要因素。为了消除误差带来的不良影响,尽可能地提高加丁产品的质量,在数控加工中心加丁方面采取误差补偿技术,来补偿固有误差,实现高精加工。对数控加工中心误差进行误差补偿,首先要从误差来源处着手。由于数控加工中心一般主要由床身、立柱、主轴和各种直线导轨或转轴等几部分组成,以上每一部分在安装和丁作中都会造成误差的产生。

 

谈到误差补偿技术,主要有以下几个方面:误差建模技术、误差测量技术及补偿实施技术。误差建模误差补偿前提,其主要可以分为误差综合建模和误差元素建模;误差测量方法可以分为直接误差测量和间接误差辨识。以上工作的最终目的是为了对误差进行合理补偿,误差补偿在时间尺度上可以分为离线和实时补偿。所谓离线补偿,就是根据测量得到的误差在后期对加工中心进行误差补偿,但离线补偿时只能针对加工中心稳定的误差。对于有生产环节重点所产生的误差,因其和所处温度场紧密相关,因此,需要使用实时补偿方法。误差补偿实施技术研究的关键在于提高补偿的实时性、准确性、有效性和简便性。

 

(:.)直线电机进给驱动技术

 

直线电机是一种能将电能直接转化为直线运动机械能,而无任何中间转换装置的新型电机。它具有结构简单、效率高、噪音小、磨损少、组合性强等优点。在高精度的数控加工中心上一般应用交流直线电机。交流直线电机按照其T作原理又分为直线感应电机和永磁直线同步电机。

 

直线感应电机结构通常有平面型和岡筒型。对于小直线行程场合,多数使用圆筒型。对于长行程场合则一般采用平面型结构。直线感应电机具有成本低、环境因素影响小、抗电磁干扰等优点。

 

7欠磁直线同步电机在应用时兼有直线电机和永磁电机的优点,一般由逆变器供电,通过PWM调制,采用PID调节控制及DSP等控制方式。它推力能量更大、响应速度更快、体积同时较小,是目前高精度直线进给系统的首选电机类型。

 

目前,欧美、日本等工业大国已普遍在数控加工中心上应用直线电机进给驱动技术,以提高其加工效率和加丁精度。而国内由于开始研究直线电机进给驱动技术时间较晚,尚未能实现能应用到高速加工中心上的大推力、长行程进给。

三、数控加工中心技术发展趋势

 

(-)数控加工中心的高速、高粘、高效化

 

效率是丁业生产的关键,质量是丁业生产


 
  文本框: 120


的根本。只有能够高速、高效、高精度完成加T.的数控加工中心才能符合人们越来越苛刻的要求。通过高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及交流数字伺服系统,利用五轴联动技术和直线点进给驱动技术,数控加工中心的高速、高精、高效化水平已大大提高,可以满足大部分群体的加工需要。但在航空航天、精密仪器制造等领域目前的加丁精度还不能很好地完成一些复杂、精密零件的加丁。高精度产品还有利于减小测量误差、减少机械磨损、延长使用寿命等。比如人们在实际操作中发现:当切削速度提高10倍,进给速度提高20倍,远远超过传统切削“禁区”后,将导致单位功率的金属切除率提高30%-40%,切削力下降30%,切削振动几乎消失,刀具切削寿命提高70%。因此,高速、高精、高效化依然是数控加工中心发展的主要趋势。

(二)数控加工中心的网络化

互联网技术的发展给传统T.业带来了新的发展点,现代工业加T大多通过计算机控制,这就给数控加工中心的网络化创造了条件。网络化的优点主要体现在故障诊断和远程监控。例如,当加工中心发生故障时,生产厂家可以通过网络监控进行故障原因诊断以便故障的排除,该方式不仅节省了人力资本,还促进了生产效率的提高。此外,网络化还有利于实现“互联网+数控加工中心”,企业可以通过网络的大数据分析掌握市场的第一手资料,并通过远程操作控制更高效灵活的调整生产方向和生产内容。数控加工中心的网络化可以使人彻底摆脱手丁输人程序和单机输人程序的局面,实现长距离自动程序传输和远程控制。通过并行传输程序,可以同时控制多台加工中心进行同种加下,提高加丁效率。网络化还可以利用数控APP简化操作的流程,缩短培训和操作时间,并使丁作人员能够随时对网
络上的数控加工中心实施管理及数据通讯。传输可靠性高、自我纠错、操作信息实时记录等功能更使网络化的速度越来越快。

(0数控加工中心的智能化

机器化是人类发展的永恒主题,机器是人类智慧的延伸。在数控系统中,人们致力于将数控系统功能代替人类设计师和操作者。智能化使加工中心能够完成自动调节抑制震动、防止干涉、减少热形变等功能,提高生产效率和加T-精度。数控加工中心目要求具有热补偿、振动监测、磨损监测、状态监测与故障判断等智能功能,数控机场的实时智能化正是由此而产生的技术和发展方向。

在智能数控加工中心领域,智能实时控制主要有以下几个发展方向:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前反馈控制等。在实际应用中,将数控系统中加装编程系统、故障诊断系统、参数设定系统和刀具管理系统以及补偿调节系统,在数控加工中心高速运行中引人状态预测功能、反馈功能,对压力、温度、位置、速度等重要参数进行实时的反馈控制,这样将使数控系统的控制性能进一步提高。伴随着人丁智能和智能机器人的发展,目前已有一些高端的智能机器人开始用于数控加工中心的及时维护,用来最大限度的保护生产过程。未来智能机器人还将在加工中心的维护维修、故障排查、自诊断和振动、磨损检测等方面做川贡献。

四、总结

 

数控加工中心作为现代T.业的基石,发展前景广阔,发展动力充足。目前,通过现代的先进技术数控加工中心的加丁效率和加丁.质量已大大提高,自动化发展成果丰硕,并且数控加工中心已具备一定的智能,未来还将沿着高速、髙精、高效化、网络化、智能化的方向继续发展。

数控加工中心作为现代先进工业发展的基础,是一个国家发展机械丁业和精密丁业的关键。数控加工中心作为现代丁业最基本技术的重要性和我国在数控领域落后的现状都要求我们要大力发展数控技术,以改变高档数控加工中心依赖进口,精密工件的加丁依赖国外的被动局面。同时,随着数控加工中心在机械T.业中的广泛应用,它的发展还将带动我国制造业的全面提高。

 

 

伯特利数控是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括:CNC加工中心钻攻中心龙门加工中心雕铣机石墨机五轴加工中心立式加工中心卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省东莞市,目前其生产的加工中心70%出口,其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务!

 声明:本站文章均来自网络,所有内容不代表本站观点,本站不承担任何法律责任!

标签: 加工中心  
分类: 加工中心  
上一篇数控加工中心故障维修原则及实例分析
下一篇数控加工中心加工精度提局技术研究

加工中心  相关内容

——

16

2018-10

超重型数控龙门移动加工中心设计

0 引言近年来,我国机械工业进入高速发展阶段,机械市场对重型机床、超重型机床要求明显提升。为了满足市场需求,就一定要提升超重型数控龙门移动加工中心效能,对其设计进行深入研究。同时提高超重型数控龙门移动加工中心加工能力,有利于提高我国工业实力和基础装配的制造实力,满足我国冶金业、电… [了解更多]

16

2018-10

数控龙门加工中心专项修理方案

1 设备简介XK2130 数控龙门镗加工中心,武汉重型机床厂生产,2007 年到货,2009 年9 月安装调试完成投入生产,工作节奏为两班制, 设备总体状况良好,目前在用,未进行过大修。2 设备现状说明目前设备的几何精度及位置精度超差,使精密工件及精加工工件不能满足图纸要求 [1… [了解更多]

15

2018-10

龙门五面加工中心数控精度恢复探索实施

1 背景介绍数控机床做为一种高精度、高效率、稳定性强的自动化加工设备,已经成为机械行业必不可少的现代化技术装置。数控机床的数控精度是影响其高精度性能的一个重要方面,因而也是数控机床确保加工过程中精度的一个重要项目。公司 08 年购买的 TKA57200X400 型数控龙门五面加工… [了解更多]

15

2018-10

HNC-21M系统用于镗铣加工中心再制造

福建浔兴拉链科技股份有限公司于 2006 年向武汉华中数控系统有限公司购买的 XK731 数控镗加工中心,采用华中Ⅰ型 HC- NC-IHA 数控系统控制。该系统是由华中数控系统有限公司研制开发的基于PC-NC 的经济型数控系统,其结构是在个人 PC 计算机(486 以上)安装控… [了解更多]

31

2018-07

加工中心精度调整检查表C04-022

加工中心精度调整检查表机床型号:机床编号:检查日期:检查项目测试方法与图表容许差mm测量值判定签字Z轴相对于XY轴垂直度用直角规测量X、Y轴最大差值Z轴相对于测量圆筒X轴倾斜度0.01/300mmZ轴相对于测量圆筒Y轴倾斜度0.01/300mmZ轴相对于工作台顶面平行度Z轴相对于… [了解更多]


产品中心

——