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五轴联动数控机床发展与应用

五轴联动数控机床发展与应用
五轴联动数控机床发展与应用

五轴联动数控机床的发展五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床,这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。

发展现状

国外五轴联动数控机床是为适应多面体和曲面零件加工而出现的。随着机床复合化技术的新发展,在数控车床的基础上,又很快生产出了能进行铣削加工的车铣中心。五轴联动数控机床的加工效率相当于两台三轴机床,有时甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资,大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。市场的需求推动了我国五轴联动数控机床的发展,CIMT99 展览会上国产五轴联动数控机床第一次登上机床市场的舞台。自江苏多棱数控机床股份有限公司展出第一台五轴联动龙门加工中心以来,北京机电研究院、北京第一机床厂、桂林机床股份有限公司、济南二机床集团有限公司等企业也相继开发出五轴联动数控机床。

当前,国产五轴联动数控机床在品种上已经拥有立式、卧式、龙门式和落地式的加工中心,适应不同大小尺寸的杂零件加工,加上五轴联动铣床和大型镗铣床以及车铣中心等的开发,基本涵盖了国内市场的需求。精度上,北京机床研究所的高精度加工中心、宁江机械集团股份有限公司的NJ25HMC40 卧式加工中心和交大昆机科技股份有限公司的TH61160 卧式镗铣加工中心都具有较高的精度,可与发达国家的产品相媲美。在产品市场销售上,江苏多棱、济南二机床、北京机电研究院、宁江机床、桂林机床、北京一机床等企业的产品已获得国内市场的认同。

2013年7月31日上午由大连科德制造的高精度五轴立式机床,启运出口德国。工信部装备司副司长王卫明表示:“这一高档数控机床销往西方发达国家,是中国机床制造行业的重要里程碑。”

研究背景及应用

最近10多年来,数控技术快速发展,特别是数控系统大容量存贮技术的解决,开放体系结构控制器(OAC)的应用,快速处理器和运动控制,日益完善的人机接口软件(Human Machine Interface,HMI)以及工厂自动化设备支持通过网络的互联性,使5轴数控机床潜在生产能力能够被充分发挥;高速加工HSM技术,高速电主轴或复合主轴头技术的发展,有力推动了机床设计/制造技术的发展与创新,使5轴数控机床制造技术难度大大降低,造价也大幅度减少,许多中小型5轴联动立/卧式加工中心(VMC,HMC)一般制造企业已能接受;计算机软硬件技术快速发展和费用持续降低,使5轴联动和3轴联动控制系统价格已相差无几了;5轴联动CAM编程软件价格(包括5轴程序检验软件)也已大幅度下降,使得许多制造企业可接受使用它,尽管其价格还是偏高;软件技术的进步,特别是仿真技术和虚拟NC加工等可视化技术的应用,用户掌握和应用5轴加工编程软件较以前也容易得多了。加上用户对5轴数控机床的需求日益迫切,因此,包括从适应轻载切削、中载切削到重载切削的各种(高速)5轴数控机床在宇航、汽车、装备、运输、模具以及医疗器械等制造行业中得到了越来越广泛

应用。

①加工复杂空间曲面的产品零件

②大型复杂结构件的高效率加工

③复杂多面体带孔系结构件的高生产率加工

④取代EMD加工

⑤取代快速原型制造(RP)

⑥个性化产品零件加工

⑦组成柔性生产系统用于中/小批量产品的加工

展望

代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统,从某种意义上说,反映了一个国家的工业发展水平状况。五轴联动数控车床在工业生产中占有非常重要的作用,而且现在出现了新的特征,五轴联动数控技术正在向高速、高效率、高可靠性、高精度、复合化、智能化、网络化、柔性化、绿色化等方向发展,我国由于工业底子薄,装备制造业水平比较低,生产出来的五轴联动数控车床质量跟欧美和日本产品还存在一定的差距,落后就要挨打,面

对历史因素和现实的紧迫性,我国要想在接下了发展空间中占有一席之地,就需要做到以下几点:

1、加大研发资金投入力度,加大加强基础理论研究,为设备研究做好理论准备。

2、研究外国先进设备技术,深研其中的核心知识。在仿照的基础上进行创新。

3、研究国内外五轴联动技术的发展方向,做到先人一步开展研发。

4、了解国内外各个用户群体的需要,开发出适合不同用户需要的设备。

5、创新是保持领先的内在要求,没有创新就没有进步。国家应该鼓励企业进行五轴联动技术的研发。

6、在保护好自己核心技术的前提下与其他先进企业进行技术交流。

7、大力发展高端五轴联动车床,实施精品工程。

参考文献

德国兹默曼公司开发出FZ25龙门铣床[J].制造技术与机床

杜玉湘,陆启建,刘明灯.五轴联动数控机床的结构和应用[J].机械制造与自动化梁铖,刘建群.五轴联动数控机床技术现状与发展趋势[J].机械制造

简介五轴联动数控机床

五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床,这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。 简介 装备制造业是一国工业之基石,它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段,是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家,也无不高度重视。近年来,随着我国国民经济迅速发展和国防建设的 需要,对高档的数控机床提出了迫切的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征。而代表机床制造业最高境界的是五轴联动数控机床系统,从某种意义上说,它反映了一个国家的工业发展水平状况。长期以来,以美国为首的西方工业发达国家,一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资,实行出口许可证制度。特别是冷战时期,对中国、前苏联等社会主义阵营实行封锁禁运。爱好军事的朋友可能知道著名的“东芝事件”:上世纪末,日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动的数控铣床,结果让前苏联用于制造潜艇的推进螺旋桨,上了几个档次,使美国间谍船的声纳监听不到潜艇的声音了,所以美国以东芝公司违反了战略物资禁运政策,要惩处东芝公司。 五轴机床的种类 有摇篮式、立式、卧式、NC工作台+NC分度头、NC工作台+90°B轴、NC工作台+45°B 轴、NC工作台+ A轴°、二轴NC 主轴等。 A轴和C轴最小分度值一般为0.001度,这样又可以把工件细分成任意角度,加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动,就可加工出复杂的空间曲面,当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单,主轴刚性非常好,制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大,承重也较小,特别是当A轴回转大于等于90度时,工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠立式主轴头的回转。主轴前端是一个回转头,能自行环绕Z轴360度,成为C轴,回转头上还有带可环绕X轴旋转的A轴,一般可达±90度以上,实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活,工作台也可以设计的非常大,客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点:我们在使用球面铣刀加工曲面时,当刀具中心线垂直于加工面时,由于球面铣刀的顶点线速度为零,顶点切出的工件表面质量会很差,采用主轴回转的设计,令主轴相对工件转过一个角度,使球面铣刀避开顶点切削,保证有一定的线速度,可提高表面加工质量。这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎,这是工作台回转式加工中心难以做到的。为了达到回转的高精度,高档的回转轴还配置了圆光栅尺反馈,分度精度都在几秒以内,当然这类主轴的回转结构比较复杂,制造成本也较高。 国外五轴联动数控机床是为适应多面体和曲面零件加工而出现的。随着机床复合化技术的新发展,在数控车床的基础上,又很快生产出了能进行铣削加工的车铣中心。五轴联动数控机床的加工效率相当于两台三轴机床,有时甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资,大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。市场的需求推动了我国五轴联动数控机床的发展,CIMT99 展览会上国产五轴联动数控机床第一次登上机床市场的舞台。自江苏多棱数控机床股份有限公司展出第一台五轴联动龙门加工中心以来,北京机电研究院、北京第一机床厂、桂林机床股份有限公司、济南二机床集团有限公司等企业也相继开发出五轴联动数控机床。 当前,国产五轴联动数控机床在品种上已经拥有立式、卧式、龙门式和落地式的加工中心,适应不同大小尺寸的杂零件加工,加上五轴联动铣床和大型镗铣床以及车铣中心等的开发,基本涵盖了国内市场的需求。精度上,北京机床研究所的高精度加工中心、宁江机械集

数控机床的现状与发展趋势综述

数控机床的现状与发展 趋势综述

数控机床的现状与发展趋势 摘要:从20世纪中叶数控技术出现以来,数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点:加工柔性好,加工精度高,生产率高,减轻操作者劳动强度、改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控技术的应用,关键在于开发具有高速度、高精度、高稳定性的高新技术设备,在现有加工设备中,只有数控机床才有可能担当其重任。然而,要实现真正意义上的高速切削加工,数控机床还需向高速、高精度、柔性化、控制系统开放性、控制系统支撑软件和工厂生产数据管理方向迈进,才能适应现代制造业飞速发展的要求。 关键:高速化 / 高精度化 / 复合化 / 智能化 / 开放化 / 网络化 / 多轴化 / 绿色化 进入21世纪,我国经济与国际全面接轨,进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力,加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步,数控机床的应用范围还在不断扩大,并且不断发展以更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势,并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。 一、数控机床的发展趋势 机械加工装备对促进制造技术发展的紧密关系和以数字化为特征数控机床是柔性化制造系统和敏捷化制造系统的基础装备。其总的发展趋势是:高精化、高速化、高效化、柔性化、智能化和集成化,并注重工艺实用性和经济性。 (一)高速化 随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用,对数控机床加工的高速化要求越来越高。 (1)主轴转速:机床采用电主轴(内装式主轴电机),主轴最高转速达 200000r/min;

五轴联动数控机床技术现状与发展趋势

五轴联动数控机床技术现状与发展趋势 摘要:介绍五轴联动数控机床在工业加工中的优势和重要性,从国、国外两个方面阐述目前五轴联动数控机床发展的现状,最后从目前机床工业发展动态出发展望五轴联动数控机床的发展趋势。 关键词:五轴联动数控机床技术现状发展趋势 一、简介 五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床,这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前,五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。 二、国外研究现状 则仕,秋菊2005年提出一种五轴联动机器人运动学建模与仿真研究,探讨在VC++6.0集成编程环境下,调用OpenGL实现机器人的建模与仿真。对一种五轴联动机器人首先建立几何模型,对其正逆运动学问题进行分析求解,然后建立友好人机交互界面,对机器人示教再现过程进行模拟,最终实现让机器人走空间直线路径的轨迹规划仿真。该方法为五轴联动机器人研究开辟新的道路,为五轴联动机器人的实用化做好理论实践经验。 世田,殿柱,肖霞2006年提出基于UG/POST五轴联动加工中心专用后置处理器的研发,通过结舍UG/Post Builder后置处理器开发工具和上述后置处理算法,开发了该机床的专用后置处理器,并通过试验进一步验证了该后置处理器的正确性和实用性。 德国兹默曼公司2007年开发出FZ25龙门铣床,标志着Zimmermann(兹默曼)公司再次扩展了其高度专业化的五轴联动HSC龙门铣床的应用围。FZ 25非常适合大工件的干式切削,尤其是轻型的复合材料的加工,例如碳纤维和玻璃纤维强化塑料、环氧树脂、亚安酯、聚苯乙稀等。 杜玉湘,陆启建,明灯2007年提出五轴联动数控机床的结构和应用,介绍了五轴联动数控机床的几种结构及其特点和发展趋势;阐述了几种五轴联动机床加工的加工造型、编程(CAD/CAM系统)及其优缺点;详细描述了五轴联动数控机床对数控系统的要求及四开公司五轴联动数控系统的关键参数;列举了四开公司历年来参展的五轴联动数控机床及现场加工工件的情况。 燕红波,庆东,芳在2007年提出五轴联动的数控加工技术的研究及应用,五轴联动加工以其高柔性,高复合性,优良的切削位置姿态赢得越来越多用户的青睐,但编程的抽象和操作的复杂已经成为提高数控加工技术的一大瓶颈问题.本文介绍了多轴联动数控加工中心的结构模型,提出了基于典型的CAD/CAM软件UG的多轴后处理方法和加工实例,并对某一新型的五轴联动机床阐述了其各轴的坐标变换关系,开发了后处理系统,为多轴联动加工方案的制定提供了参考。 培楠,郭锐锋,黄艳等在2008年提出四元数五轴联动插补算法的研究,设计一种基于四元数五轴联动的插补算法,不仅简化了插补计算量,同时能够使刀具从一点平稳的运动到另一点,而且插补的轨迹更光滑连续.文章引入四元数理论,重点研究了四元数在构造数学模型和运动变换中的应用,并在Matlab中成功的进行了仿真.实验结果表明了该算法的可行性。四元数是最简单的超复数,那可不可以引入其他元数理论,产生的效果将会是怎么样呢? 士玉,徐树洛在2008年提出五轴联动龙门加工中心现状与发展探讨,通过对五轴联动龙门加工中心现状的分析,总结了机床总体结构特点,找出了国外机床在技术上的差距。提出了高端机床发展的相关理念。高端机床也意味着高技术,高投入和高产出。向高端技术发展,

数控机床的产生与发展过程

第一章数控机床概述 数控技术是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,它已开始在各个领域普及,并且它所带来的巨大效益已引起了世界各国科技与工业届的普遍重视。 20世纪40年代以来,汽车、飞机和导弹制造工业发展迅速,原来的加工设备已无法承担加工航空工业需要的复杂型面零件。数控技术是为了解决复杂型面零件加工的自动化而产生的。1948年,美国帕森斯(Parsons)公司在研制加工直升机叶片轮廓检验用样板的机床时,首先提出了应用电子计算机控制机床加工样板曲线的设想。后来与美国空军签订合同,帕森斯(Parsons)公司与麻省理工学院(MIT)伺服机构研究所合作进行研制成功。1952年试制成功第一台三坐标立式数控铣床。后来,又经过改进并开展自动编程技术的研究,于1955年进入实验阶段,这对加工复杂曲面和促进美国飞机制造业的发展起了重要作用。 1958年我国开始研制数控机床,1975年研制出第一台加工中心。目前,在数控技术领域,我国同先进国家之间还存在不小的差距,但这种差距正在缩小。数控技术的应用也从机床控制拓展到其他控制设备,如数控电火花线切割机床、数控测量机和工业机器人等。 1.1数控机床的产生与发展 科学技术和社会生产的不断发展,对机械产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一。单件、小批生产占机械加工的80%左右,一种适合于产品更新换代快、品种多、质量和生产率高、成本低的自动化生产设备的应用已迫在眉睫。而数控机床则能适应这种要求,满足目前生产需求。 1.1.1数控机床的产生与发展过程 1946年诞生了世界上第一台电子计算机,它为人类进入信息社会奠定了基础。1952年,计算机技术应用到机床上,在美国诞生了第一台数控机床。从此,传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来,数控机床经历了两大阶段和六代的发展。 1.数控(NC)阶段(1952年-1970年) 早期计算机的运算速度底,这对当时的科学计算和数据处理影响还不大,但不能适应机床的实施控制要求.人们不得不采用数字逻辑电路制成一台机床专用计算机作为数控系统,这被称为硬件连接数控(HARD-WIREDNC),简称为数控(NC) 。随着元器件的发展,这个阶段经历了三代,即1952年的第一代——电子管数控机床;1959年的第二代——晶体管数控机床;1965年的第三代——集成电路数控机床。

我国数控机床的现状与发展趋势

我国数控机床的现状与发展趋势 摘要:数控机床是制造业发展的基础,可极大地提高制造业生产率。介绍了数控机床的组成,还就我国数控机床的发展和现状进行了详细说明;对我国数控机床的发展趋势进行了介绍,并对我国数控机床的发展提出了建议。 关键词:数控机床;现状;发展趋势 0 引言 数控(NC)是数字控制(Numerical Control)的简称,是20世纪中叶发展起来的一种用数字化信息进行自动控制的一种方法。装备了数控技术的机床,称为数控机床,也简称为NC机床。 世界上第一台数控机床是由美国麻省理工学院于1952年首先研制出来的;日本于1958年研制出首台数控机床。我国数控机床的研制是从1958年起步的,由清华大学研制出了最早的样机。但是经过50多年的发展,2010年我国已经跃居世界第一大机床生产国。在2012年5月27日,在湖北省数控一代机械产品创新应用示范工程启动大会上,中国工程院院长周济强调:“全世界的机械工业正处于产品数字化发展时期,我们必须抓住这一契机,在10年内实现机械产品总体升级为‘数控一代’,使我国机械工业实现由‘大’到‘强’的转变。” 1 数控机床的组成 数控机床是机电一体化的典型产品,是集机床、计算机、电动机及拖动、动控制、检测等技术为一体的自动化设备。数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置及机床本体,如图1所示。 1.1 控制介质 控制介质是储存数控加工所需要的全部动作和刀具相对于工件位置信息的媒介物,它记载着零件的加工程序,因此,控制介质就是指将零件加工信息传送到数控装置去的信息载体。控制介质有多种形式,它随着数控装置类型的不同而不同,常用的有穿孔带、穿孔卡、磁带、磁盘等。随着数控技术的发展,穿孔带、穿孔卡趋于淘汰,而利用CAD/CAM软件在计算机编程,然后通过计算机与数控系统通信,将程序和数据直接传送给数控装置的方法应用越来越广泛。 1.2 数控装置 数控装置是数控机床的核心,人们喻为“中枢系统”。现代数控机床都采用计算机数控装置,即CNC(Computer Numerical Control)。数控装置包括输入装置及中央处理器(CPU)和输出装置等构成数控装置能完成信息的输入、存储、变换、插补运算以及实现各种控制功能。 1.3 伺服系统

数控机床发展史

数控机床的发展史 1.第一代数控机床产生于 1952年(电子管时代)美国麻省理工学院研制出一套试验性数字控制系统,并把它装在一台立式铣床上,成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床,但是这台机床毕竟是一台试验性的机床。到了1954年11月,在帕尔森斯专利基 础上,第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司。 2.第二代数控机床产生于1959年(晶体管时代)电子行业研制出晶体管元器件,因而数控系统中广泛采用晶体管和印制电路板,使数控机床跨入了第二代。同年3月,由美国克耐·杜列克公司(Keaney &Trecker Corp)发明了带有自动换刀装置的数控机床,称为“加工中心”。现在加工中心已成为数控机床中一种非常重要的品种,在工业发达的国家中约占数控机床总量的l/4左右。生产出来。 3. 第三代数控机床产生于1960年(集成电路时代)研制出了小规模集成电路。由于它的体积小,功耗低,使数控系统的可靠性得以进一步提高,数控系统发展到第三代。以上三代,都是采用专用控制的硬件逻辑数控系统(NC)。 4.第四代数控机床产生于 1970年前后随着计算机技术的发展,小型计算机的价格急剧下降、小型计算机开始取代专用控制的硬件逻辑数控系统(NC),数控的许多功能由软件程序实现。由计算机作控制单元的数控系统(CNC),称为第四代。1970年,在美国芝加哥国际展览会上,首次展出了这种系统。 5.第五代数控机床产生于1974年美、日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统的数控机床。30多年来,微处理机数控系统的数控机床得到飞速发展和广泛的应用,这就是第 五代数控(MNC)。后来,人们将MNC也统称为CNC。 柔性制造系统 1967年,英国首先把几台数控机床联接成具有柔性的加工系统,这就是最初的FMS—Flexible Manufacturing System柔性制造系统。之后,美、欧、日等国也相继进行了开发和应

机床数控技术课后答案

第1章 1.数控(NC)和计算机数控(CNC)的联系和区别是什么 答:数字控制(NC)简称数控,是指用数字化信号对控制对象进行控制的方法也称数控技术。我们把以计算机系统作为数控装置构成的数控系统称为计算机数控系统(CNC)。CNC系统的数字处理功能主要由软件实现,因而十分灵活,并可以处理数字逻辑电路难以处理的复杂信息,使数控系统的功能大大提高。 2.数控机床由哪几部分组成,各组成部分的功能是什么 答:(1)程序介质:用于记载机床加工零件的全部信息。 (2)数控装置:控制机床运动的中枢系统,它的基本任务是接受程序介质带来的信息,按照规定的控制算法进行插补运算,把它们转换为伺服系统能够接受的指令信号,然后将结果由输出装置送到各坐标的伺服系统。 (3)伺服系统:是数控系统的执行元件,它的基本功能是接受数控装置发来的指令脉冲信号,控制机床执行元件的进给速度、方向和位移量,以完成零件的自动加工。 (4)机床主体(主机):包括机床的主运动、进给运动部件。执行部件和基础部件。 3.简述闭环数控系统的控制原理,它与开环数控系统有什么区别 答:控制原理:闭环控制数控机床是在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置,直接对工作台的实际位移进行检测,将检测量到的实际位移值反馈到数控装置中,与输入的指令位移值进行比较,用差值对机床进行控制,使移动部件按照实际需要的位移量运动,最终实现移动部件的精确运动和定位。 区别:闭环控制系统有反馈装置,而开环没有。 4.选择数控机床的时候应该考虑哪几方面的问题 答:(1)机床的类别(车、铣、加工中心等)、规格(行程范围)、性能(加工材料)。(2)数控机床的主轴功率、扭矩、转速范围,刀具以及刀具系统的配置情况。(3)数控机床的定位精度和重复定位精度。(4)零件的定位基准和装夹方式。(5)机床坐标系和坐标轴的联动情况。(6)控制系统的刀具参数设置,包括机床的对刀、刀具补偿以及ATC等相关的功能。 5.数控技术的发展趋势表现在哪几个方面 答:高速高精度、智能化、开放式数控系统、网络数控技术、提高数控系统的可靠性、实现数控装备的复合化、CAD/CAM/CNC一体化,实现数字化制造。 6.数控技术在制造自动化系统中的地位和作用 答:数控技术和制造自动化技术是密不可分的。 7.开放式数控系统基本概念。 答:开放式数控系统是软硬件实现模块化、可重构、可扩充的自动化制造系统。 第2章 1、数控编程过程中要做哪些工作 答:1.确定加工方案: 选择能够实现该方案的适当的机床、刀具、夹具和装夹方法。 2. 工艺处理: 工艺处理包括选择对刀点,确定加工路线和切削用量。 3. 数学处理: 根据图纸数据求出编程所需的数据(每一程序段的终点坐标)。 4. 编写程序清单 5. 制备介质和程序检验

数控机床的现状与发展

数控机床现状及发展趋势分析 数控机床的概念 数控机床就是在数字控制下,能在尺寸精度和几何精度两方面完成金属毛坯零件加工成所需要形状的工作母机的总称。数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。 国产数控机床的发展现状 一、国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小 数控机床是当代机械制造业的主流装备,国产数控机床的发展经历{HotTag}了30年跌宕起伏,已经由成长期进入了成熟期,可提供市场1,500种数控机床,覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域,产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。特别是在五轴联动数控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中,五轴(坐标)联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之一。 它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体,应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工,是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。

五轴联动数控机床的应用,其加工效率相当于2台三轴机床,甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资,大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。国产五轴联动数控机床品种日趋增多,国际强手对中国限制的五轴联动加工中心、五轴数控铣床、五轴龙门铣床、五轴落地铣镗床等均在国内研制成功,改变了国际强手对数控机床产业的垄断局面。 二、国产数控机床存在的问题 由于中国技术水平和工业基础还比较落后,数控机床的性能、水平和可*性与工业发达国家相比,差距还是很大,尤其是数控系统的控制可*性还较差,数控产业尚未真正形成。因此加速进行数控系统的工程化、商品化攻关,尽快建成与完善数控机床和数控产业成为当前的主要任务。目前主要问题有: 三、核心技术严重缺乏 统计数据表明,数控机床的核心技术—数控系统,由显示器、控制器伺服、伺服电机和各种开关、传感器构成,中国90%需要国外进口。如在上海设厂的德国吉特迈集团和意大利利雅路机床集团,在烟台建厂的韩国大宇综合机械株式会社,所有的核心技术都被外方掌握。国内能做的中、高端数控机床,更多处于组装和制造环节,普遍未掌握核心技术。国产数控机床的关键零部件和关键技术主要依赖进口,国内真正大而强的企业并不多。目前世界最大的3家厂商是:日

数控机床坐标变换功能指令的应用与技巧

数控机床坐标变换功能指令的应用与技巧 2011-7-22 来源:《数控机床市场》杂志作者:沈阳第一机床厂张述江张春艳 摘要:本文介绍了海德汉iTN530系统图形变换的部分功能和相应的例子,通过这些指令能够做到编程简单化,使程序变得更加的简洁,减少操作者或编程者的工作量,并且可以减少机床的内存的占有量。 关键词:平移指令、镜像指令、坐标系旋转指令、缩放指令坐标变换循环功能是数控系统所具备的功能,海德汉iTN530数控系统提供了7种图形变换指令功能。但是在加工一般零件的过程中经常用到的指令有四种功能,即:原点平移指令、镜像指令、坐标系旋转指令和缩放系数指令。通过坐标变换指令可将程序用于不同位置处和不同规格尺寸的工件上。这些指令与子程序巧妙的结合能够简化程序编制、使程序能够更加的灵活、提高编程效率。 一、原点平移指令的应用 在现在的机械制造过程中,有许多零件上存在着相同的需要加工的形状和结构或者在加工零件的时候选用了一个新的坐标原点,那么就需要坐标平移指令,一但定义好“原点平移”循环,此后的全部数据都是基于新的坐标原点的。在iNC530系统中,原点平移指令为: CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT CYCL DEF 7.1 X_ CYCL DEF 7.2 Y_ CYCL DEF 7.3 Z_ 坐标X_、Y_、Z_坐标值表示新的坐标原点的位置,它在发生变化或者被取消之前一直保持有效状态。在建立新坐标系同时也删除了其它坐标系偏置。如果将原点平移指令删除,只需要将每个轴的坐标设置为0即可。加工如图1的零件时,可以看到在零件三个不同的位置上有相同轮廓,如果按照最基本的编程方式,需要编制三段程序,而且每段程序的坐标值都不相同,这样不仅增大编程者的工作量而且也使程序变得复杂化同时也增大了机床内存的占有量。根据零件的特点,可以将零件上相同的形状和结构编制成一个子程序。然后根据主程序的需要进行原点平移调用子程序的方法来加工零件上相同形状。

数控机床的现状和发展趋势

我国数控机床的现状和发展 数控机床是数字控制机床是用数字代码形式的信息(程序指令),控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床,简称数控机床。数控机床具有广泛的适应性,加工对象改变时只需要改变输入的程序指令;加工性能比一般自动机床高,可以精确加工复杂型面,因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件,并能获得良好的经济效果。 因而了解和提升数控机床对我国的制造业的发展至关重要。 一.国内外数控机床的发展 (1)我国数控机床的发展 我国于1958年研制出第一台数控机床,发展过程大致可分为两大阶段。建国初期在1958—1979年间为第一阶段,第一阶段中对数控机床特点、发展条件缺乏认识,在人员素质差、基础薄弱、配套件不过关的情况下,主要存在的问题是盲目性大,缺乏实事求是的科学精神。改革开放,从1979年至今为第二阶段。在第二阶段从日、德、美、西班牙先后引进数控系统技术,从日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奥、韩国、台湾省共11国家(地区)引进数控机床先进技术和合作、合资生产,解决了可靠性、稳定性问题,数控机床开始正式生产和使用,并逐步向前发展。在20余年间,数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、多轴联动加工的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上处于从仿制走向自行开发阶段,严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人;缺少深入系统的科研工作;元部件和数控系统不配套;企业和专业间缺乏合作,基本上孤军作战,虽然厂多人众,但形成不了合力。 (2)国外数控技术的发展 数控机床的起源 1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。1949年,该公司在美国麻省理工学院(MIT)伺服机构研究室的协助下,开始数控机床研究,并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床,不久即开始正式生产,于1957年正式投入使用。标志着制造领域中数控加工时代的开始。 数控机床的兴起 1952年美国麻省理工学院和吉丁斯·路易斯公司首先联合研制出世界上第 一台数控升降台铣床,随后德国、日本、苏联等国于1956年分别研制出本国的第一台数控机床。60年代初,美国、日本、德国、英国相继进入商品化试生产,由于当时数控系统处于电子管、晶体管、和集成电路初期,设备体积大、线路复杂、价格昂贵、可靠性差,数控机床大多是控制简单的数控钻床,数控技术没有普及推广,数控机床技术发展整体进展缓慢。 70年代,出现了大规模集成电路和小型计算机,特别是微处理器的研制成功,实现了数控系统体积小、运算速度快、可靠性提高、价格下降,使数控系统

中国重型数控机床的发展现状及存在的问题

中国重型数控机床的发展现状及存在的问题 来源:中国机械资讯网发布时间:2008-4-3 10:30:15 重型数控机床主要用于大型、特大型零件的加工,是国防军工、航空、航天、船舶、能源、交通、冶金、机械等国家重点企业的当家把关装备。 一、中国重型数控机床的发展现状 自2000年以来我国机床行业已连续7年以20%以上的增速发展,2006年我国机床总产值为7 0.6亿美元,同比增长27%;进口72.4亿美元,同比增长11.5%;消费131.1亿美元,同比增长22%。2 007年机床工具行业的产值再创新高同比增幅达36.9%,数控机床产量将超过11万台,同比增幅达33%。2007年中国将继续保持机床生产世界第三、进口世界第一、消费世界第一的地位,中国已成为世界机床产 业的发动机。 我国重型机床行业的8家重点企业,2006年实现工业总产值47.3亿元,同比增长36.2%,增长幅度高于全行业27%的平均水平。从2000年以来,国内重型机床制造厂家通过不断的技术创新,提升自主知识产权的水平,开发高档类新产品的速度明显加快,市场满足度越来越高。如齐二机床可提供镗轴直径∮130~260毫米多种规格,包括方滑枕移动及主轴箱移动结构,刨台式、对置式、车铣镗复合型以及可实现3~5轴联动和加工中心型产品,打破了国外对我国的技术封锁,为国防建设、国家重点工程的急需提供了大量的关键重大装备,2007年产成重型落地铣镗床153台,其中重型数控落地铣镗床达94台, 产量已居世界第一。 我国数控机床经历了多年的发展,取得了一定的成就,低档经济型数控机床基本实现自给,但中高档数控机床市场占有率不高,高档重型数控机床大部分仍然依靠进口。多年来我国国产机床市场占有率一直不足50%,2006年进口机床的市场占有率仍达55.18%,而数控机床高达70%,特别是高档数控机床高达约90%,这也说明我国机床产业在与国外同行的竞争中仍处于劣势,机床产业的发展步伐滞后于我国国民经济总体的发展步伐。重型数控机床产品与发达国家著名企业相比仍存在一定差距,产品水平的差距主要体现在: ·主轴转速,国外先进水平已发展到最高达3000~4000r/min,而国内主要徘徊在800~1500r/ min。 ·快速进给,国外先进水平达20000~30000mm/min,而国内主要在6000~10000mm/min。 ·精度,国外先进水平定位精度0.015/1000mm,重复定位精度0.003~0.007mm;国内产品水平,定位精度0.025/1000mm,重复定位精度0.01~0.015mm。 ·机床的可靠性、精度的稳定性、复合多功能、柔化性、智能化方面不如国外厂家,外观质量也 有明显的差距。 2、造成差距的原因分析

双转台五轴联动数控机床对刀方法介绍

双转台五轴联动数控机床对刀方法介绍 发表时间:2014/8/5 作者:易军 关键字:双转台五轴联动数控机床对刀 投稿收藏好文推荐打印 轴联动数控机床是高效率、高精度加工空间曲面类零件。般将双转台的旋转轴线的交点作为加工坐标原点。双转台机床的对刀也就是要找到双转台旋转轴线的交点。轴联动,双转台五轴联动数控机床对刀方法介绍。 一引言 装备制造业是一国工业之基石,它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段,是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国家,也无不高度重视。近年来,随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要,对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。五轴联动数控机床是高效率、高精度加工空间曲面类零件,如各类模具、水轮机和汽轮机叶片、三元流离心压气机、船用螺旋桨和推进器及螺旋锥齿轮的关键设备。代表机床制造业最高境界,从某种意义上说,也反映了一个国家的工业发展水平状况。 二双转台五轴联动数控机床结构 图1-1 双转台五轴联动机床结构简图 双转台五轴联动数控机床运动坐标包括3个移动坐标X、Y、 Z和两个个旋转坐标B、C(两个旋转轴均属转台类),B轴旋转平面为YZ平面,C轴旋转平面为XY平面。一般两个旋转轴结合为一个整体构成双转台结构,放置在工作台面上。( 3+2轴)。其特点是:加工过程中工作台旋转并摆动,可加工工件的尺寸受转台尺寸的限制,适合加工体积小、重量轻的工件;主轴始终为竖直方向,刚性比较好,可以进行切削量较大的加工。 三双转台五轴联动数控机床对刀方法 对刀的概念就是将编程坐标系和机床操作中的加工坐标 系重合起来,机床就会按照编写的程序进行加工。双转台五 轴机床的加工坐标,一般将双转台的旋转轴线的交点作为加工坐标原点,因此,双转台机床的对刀也就是要找到双转台旋转轴线的交点,加工原点的X、Y、Z轴坐标均由转台旋转轴线交点确定。 1.校正双转台

机床数控技术的现状及未来发展趋势

机床数控技术的现状及未来发展趋势 一、数控机床的简单介绍 车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等都是机械加工方法,所谓机械加工,就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状,包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床,数控机床就是在普通机床上发展过来的,数控的意思就是数字控制。数控系统是由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各种开关、传感器构成。当然,普通机床发展到数控机床不只是加装数控系统这么简单,例如:从铣床发展到加工中心,机床结构发生变化,最主要的是加了刀库,大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我们一般所说的数控设备,主要是指数控车床和加工中心。 1、数控机床的特点如下: (1)加工精度高,具有稳定的加工质量; (2)可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件; (3)加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高(一般为普通机床的3~5倍); (4)机床自动化程度高,可以减轻劳动强度; (5)对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。

2、数控机床的组成部分主机,他是数控机床的主题,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置,他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。数控技术,简称“数控”。英文:NumericalControl(NC)。是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。 二、国内外机床数控技术的现状 1、国内数控机床技术现状我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段,许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说,技术水平不高,质量不佳,所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整,经历了几年最困难的萧条时期,那时生产能力降到50%,库存超过4个月。

(完整版)数控机床的产生与发展

教案

教 与 学 互 动 设 计 教 师 活 动 内 容 学生活动内容 时间 ? 导入新课(步步引导) 学生对现代工业发展有一些了解,对普通机床方面的知识已经学习过,并且进行了普通机床的实习。通过回顾普通机床的结构组成、刀架和主轴的运动方式及其应用场合等方面进行比较和讨论学习。 ? 讲授新课(合作、探讨) 一、数控机床的产生背景 1、产生背景的语言描述 采用实例法论证。随着工业发展,特别是航空、航天、造船、家电、模具等行业的发展。 采用反问法,强调数控机床产生的重要意义及其迫切性。 2、产生年代 采用预习讨论法,论述数控机床在国内外的产生的年代。 采用讲授总结法,系统分析。 (1)1948 由美国帕森斯公司提出研制加工加工直升机叶片轮检验用样板的设想。 (2)1952 试制成功第一台三坐标立式数控铣床。 (3)1955 进入实用阶段。 (4)1958 我国开始研制数控机床。 二、数控机床的发展与趋势 1、数控机床的发展 主要采用讲授法,论述数控机床经历的发展阶段。 采用引导对比法,试述数控机床发展与计算机发展的关系。 (1)两个阶段 NC 数控阶段(又称硬件数控阶段):1952 数控机床经历 ——1970 的两个阶段: CNC 计算机数控阶段:1970——至今 带领学生综观现代制造业发展,回顾普通机床方面的知识,引导学生学习 联系生活实际,让学生各抒己见,举例生活中应用到的的场合 8分 10分 20分

教与学互动设计 教师活动内容学生活动内容时间(2)六个年代 第一代:1952 电子管电路专用数控NC 第二代:1959 晶体管数字电路专用数控NC 第三代:1965 中小规模集成电路专用NC 第四代:1970 大规模集成电路通用计算机CNC 第五代:1974 微处理器和半导体存储器微型MNC 第六代:1990 PC为基础的PCNC 2、相关符号含义 主要采用引导讲授法,目的在于学生了解新知识。(1)DNC(直接数控控制或分布式数字控制) (2)FMM(柔性制造模块) (3)FMC(柔性制造单元) (4)FMS(柔性制造系统) (5)FML(柔性制造生产线) (6)FMF(柔性制造工厂) (7)CIMS(计算机集成制造系统) (8)CAD(计算机辅助设计) (9)CAM(计算机辅助制造) 3、数控机床的发展趋势 采用讨论法。让学生发挥想象,你希望将来踏上 工作岗位时能够操作怎样的机床。 发展趋势: (1)高精度; (2)高柔性; (3)高效率; (4)减轻了劳动强度; (5)良好的经济效益; (6)有利于生产管理的现代化。 三、数控机床相关概念及组成、特点 1、数控机床相关概念 主要采用总结讲授法,在于阐述原理性概念。(1)数控 即数字控制,简称NC。通过特定处理方式下的数字信息去自动控制机械装置进行动作。 (2)数控加工 在数控机床上加工零、部件的一种工艺方法。联系和比较计算机 的发展经历的阶 段,总结和发现规 律 此部分为新知识补 充,目的在于学生 了解新知识、新方 法 学生讨论、分析、 总结,对学生分析 情况作出评价 7分 6分 10 分

如何将工业机器人与数控机床融合应用【干货技巧】

如何将工业机器人与数控机床融合应用? 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 随着我国装备制造业转型升级,在市场需求和技术进步双重作用下,近几年来工业机器人与数控机床集成应用发展很快,应用的形式不断扩展,对当前机床智能化潮流带来新的促动,对我国机床工具行业的转型升级也必将起到有益的推动作用。 鉴于机器人研制以及与机床集成应用的发展现状,相关企业应如何建立有效的组织联络机制,以加强沟通与合作,两个行业融合发展该建立怎样的技术规范与标准,以充分做到资源共享与优势互补,并形成产业发展的合力! 机器人产业正迎来黄金发展机遇期,如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展,如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用,已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。 机床制造过程中许多岗位主要依赖工人的体力和技能,生产效率低、劳动强度大、缺少熟练技工人才,难以保障产品稳定性和一致性,促使机床行业越来越多地采用工业机器人及智能制造技术来改造传统工艺流程。以往,昂贵的进口机器人和生产线主要在汽车等少数行业使用,在机床行业等装备制造业领域应用比例偏低,很大程度上制约着国内机床行业自动化程度的提高。

两大产业现状 经过“十一五”、“十二五”两个五年计划,十年磨一剑,中国数控机床产业发展已进入中档规模产业化、高档小批量生产的阶段,产业整体水平基本具备国际竞争力。数控系统作为数控机床的控制大脑,国产数控系统厂家已经掌握了五轴联动、小线段插补、动态误差补偿等控制技术,也研制出高性能、大功率伺服驱动装置,自主研发促进技术创新与进步,也萌生了工业机器人产业的雏形,催长产业发展。当前,数控系统研制企业、机床整机企业、自动化应用集成商,甚至房地产资本大鳄们,都在尝试进入机器人领域,掀起了一股机器人产业投资热。让人担虑的是,政策过度引导带来的“圈地套惠”、产业过度投资带来的产能过剩、缺乏创新驱动带来的低端同质化竞争等,都将把机器人产业带入无序发展。值得思考的是,什么样的企业适合研制工业机器人? 如何提升机器人产业的整体质量?总的来说,具有数控系统的基础,控制系统、伺服电机、伺服控制系统都能够批量生产的企业具有一定优势。日本FUNAC公司的产业推进路线,就是一个成功的典型案例,值得借鉴与参考。 国内已有几家数控系统企业纷纷进入工业机器人产业,走在前面的广州数控,自2006年起规划研制工业机器人产业,已走过8个年头。借助自身控制器、伺服驱动、伺服电机产品生产积累的经验,已完成工业机器人系列化的全自主开发,产品覆盖了3~200kg,功能包括搬运、机床上下料、焊接、码垛、涂胶、打磨抛光、切割、喷涂、分拣、装配等。 随着用工成本上涨、技能人才缺少、高危环保、高强度作业等问题的凸显,工业机器人参与生产制造已被广泛认知和不断使用,成为社会关注的焦点。政府更是借此促进产业转型升级,企业用其开展技术改造,转变生产方式,提高作业效能。然而,

数控技术的发展及国内外现状

数控技术的发展及国内外现状 数控技术的发展及国内外现状 摘要:数控技术(Numerical Contrl)是一种采用计算机对生产过程中各种控制信息进行数字化运算、处理,并通过高性能的驱动单元对机械执行构件进行自动化控制的高新技术。本文对数控技术的发展经行了研究,并比较对比了国内外数控技术的发展现状,对国内数控未来的发展提出了建议。 关键词:数控技术;发展;国内外现状 数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光、电技术于一体的现代制造业的基础技术。它具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。数控技术是制造自动化的基础,是现代制造装备的灵魂核心,是国家工业和国防工业现代化的重要手段,关系到国家战略地位,体现国家综合国力水平,其水平的高低和数控装备拥有量的多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志。 1.数控技术的发展概述 1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。1959年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心( MC Machining Center),使数控装置进入了第二代。60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。 1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机

五轴联动数控机床技术现状与发展趋势

五轴联动数控机床技术现 状与发展趋势 Last revision date: 13 December 2020.

五轴联动数控机床技术现状与发展趋势摘要:介绍五轴联动数控机床在工业加工中的优势和重要性,从国内、国外两个方面阐述目前五轴联动数控机床发展的现状,最后从目前机床工业发展动态出发展望五轴联动数控机床的发展趋势。 关键词:五轴联动数控机床技术现状发展趋势 Abstract:The advantages and impo~ance of five—axis CNC machine tools in industrial machining are presented. The status quo of development of five—axis CNC machine tools at home and abroad is described and their developing prospect given. Key Words:Five——axis CNC M achine Tools Technology Status Developing Trends[17] 一、简介 五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床,这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前,五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。 二、国内外研究现状 陈则仕,张秋菊2005年提出一种五轴联动机器人运动学建模与仿真研究,探讨在VC++6.0集成编程环境下,调用OpenGL实现机器人的建模与仿真。对一种五轴联动机器人首先建立几何模型,对其正逆运动学问题进行分析求解,然后建立友好人机交互界面,对机器人示教再现过程进行模拟,最终实现 让机器人走空间直线路径的轨迹规划仿真[1]。该方法为五轴联动机器人研究开 辟新的道路,为五轴联动机器人的实用化做好理论实践经验。 赵世田,孙殿柱,孙肖霞2006年提出基于UG/POST五轴联动加工中心专用后置处理器的研发,通过结舍UG/Post Builder后置处理器开发工具和上述后置处理算法,开发了该机床的专用后置处理器,并通过试验进一步验证了该 后置处理器的正确性和实用性[2]。 德国兹默曼公司2007年开发出FZ25龙门铣床,标志着Zimmermann(兹默曼)公司再次扩展了其高度专业化的五轴联动HSC龙门铣床的应用范围。FZ 25非常适合大工件的干式切削,尤其是轻型的复合材料的加工,例如碳纤维和 玻璃纤维强化塑料、环氧树脂、亚安酯、聚苯乙稀等[3]。 杜玉湘,陆启建,刘明灯2007年提出五轴联动数控机床的结构和应用,介绍了五轴联动数控机床的几种结构及其特点和发展趋势;阐述了几种五轴联动机床加工的加工造型、编程(CAD/CAM系统)及其优缺点;详细描述了五轴联动数控机床对数控系统的要求及四开公司五轴联动数控系统的关键参数;列举了 四开公司历年来参展的五轴联动数控机床及现场加工工件的情况[4]。

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