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智能制造時代數控機床的發展趨勢——智能計數器廠家為您帶來小知識

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智能制造時代數控機床的發展趨勢——智能計數器廠家為您帶來小知識

發布日期:2017-01-23 00:00 來源:http://www.hydzm.com 點擊:

數控機床最早誕生于美國。1948年,美國帕森斯公司在研制加工直升機葉片輪廓檢查用樣闆的機床時,提出了數控機床的設想,後受美國空軍委托與麻省理工學院合作,于1952年試制了世界上第一台三坐标數控立式銑床,其數控系統采用電子管。

  1960年開始,德國、日本、中國等都陸續地開發、生産及使用數控機床,中國于1968年由北京第一機床廠研制出第一台數控機床。

  1974年微處理器直接用于數控機床,智能計數器廠家進一步促進了數控機床的普及應用和飛速發展。

  1、高速化

  随着汽車、國防、航空、航天等工業的高速發展以及鋁合金等新材料的應用,對數控機床加工的高速化要求越來越高。

(1)主軸轉速:機床采用電主軸(内裝式主軸電機),主軸最高轉速達200000r/min;

  (2)進給率:在分辨率為0.01μm時,最大進給率達到240m/min且可獲得複雜型面的精确加工;

  (3)運算速度:微處理器的迅速發展為數控系統向高速、高精度方向發展提供了保障,開發出CPU已發展到32位以及64位的數控系統,頻率提高到幾百兆赫、上千兆赫。由于運算速度的極大提高,使得當分辨率為0.1μm、0.01μm時仍能獲得高達24~240m/min的進給速度;

  (4)換刀速度:目前國外先進加工中心的刀具交換時間普遍已在1s左右,高的已達0.5s。德國Chiron公司将刀庫設計成籃子樣式,以主軸為軸心,刀具在圓周布置,其刀到刀的換刀時間僅0.9s。

  2、高精度化

  數控機床精度的要求現在已經不局限于靜态的幾何精度,機床的運動精度、熱變形以及對振動的監測和補償越來越獲得重視。

  近10年來,普通級數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入納米級(0.001μm)。

  (1)提高CNC系統控制精度:采用高速插補技術,以微小程序段實現連續進給,使CNC控制單位精細化,并采用高分辨率位置檢測裝置,提高位置檢測精度(日本已開發裝有106脈沖/轉的内藏位置檢測器的交流伺服電機,其位置檢測精度可達到0.01μm/脈沖),位置伺服系統采用前饋控制與非線性控制等方法;

  (2)采用誤差補償技術:采用反向間隙補償、絲杆螺距誤差補償和刀具誤差補償等技術,對設備的熱變形誤差和空間誤差進行綜合補償。研究結果表明,綜合誤差補償技術的應用可将加工誤差減少60%~80%;

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