数控机床的发展历程和趋势
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高速高精加工五轴联动复合加工
数控机床的发展
数控机床 数控机床是由美国发明家约翰·帕森斯上个世纪发明的。 随着电子信息技术的发展,世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代,其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段,具有无限放大的经济与社会效应。目前,欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程,而中国从20世纪80年代开始起步,仍处于发展阶段。
美国的数控发展史
美国政府重视机床工业,美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费,且网罗世界人才,特别讲究“效率”和“创新”,注重基础科研。因而在机床技术上不断创新,如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由于美国首先结合汽车、轴承生产需求,充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线,而且电子、计算机技术在世界上领先,因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实,且一贯重视科研和创新,故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床,其存在的教训是,偏重于基础科研,忽视应用技术,且在上世纪80代政府一度放松了引导,致使数控机床产量增加缓慢,于1982年被后进的日本超过,并大量进口。从90年代起,纠正过去偏向,数控机床技术上转向实用,产量又逐渐上升。
德国的数控发展史
德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位,在多方面大力扶植。,于1956年研制出第一台数控机床后,德国特别注重科学试验,理论与实际相结合,基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作,对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究,在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用,其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件,在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统,均为世界闻名,竞相采用。
数控机床的发展趋势
【内容摘要】 随着科学技术的发展、世界先进制造技术的兴起和不断成熟,对数控加工技术提出了更高的要求,超高速切削、超精密加工等技术的应用,对数控机床的数控系统、伺服性能、主轴驱动、机床结构等提出了更高的性能指标。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。如今数控机床正在不断采用最新技术成果,朝着高速化、多功能化、智能化、数控系统小型化、数控编程自动化、更高可靠性等方向发展。
【关键词】:数控技术 发展趋势 机械制造 智能 功能
从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统,到现在已走过了半个世纪历程。随着电子技术和控制技术的飞速发展,当今的数控系统功能已经非常强大,与此同时加工技术以及一些其他相关技术的发展对数控系统的发展和进步提出了新的要求。
一、性能的发展方向
1、高速度、高精度化
高速化是指数控机床的高速切削和高速插补进给,目标是在保证加工精度的前提下,提高加工速度。高精度是指数控机床能够达到的分辨率、定位精度、重复定位精度等。效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争力。近年来,电主轴、直线电机以及新型刀具的应用,使数控机床的加工速度得到了极大的提高,车削和铣削速度已达到5000~8000m/min以上;主轴转数在30000r/min(有的高达100000r/min)以上;进给速度在分辨率为1um时,达到100m/min(有的到200m/min)以上;分辨率为0.1um时,达到24m/min以上;自动换刀速度在1s以内;小时段插补进给速度达到12m/min。加工精度方面,普通机床的加工精度已经由10um提高到5um,紧密级加工中心则由3~5um提高到1~1.5um,而超精密加工精度已经开始进入纳米级(0.001um)。
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数控机床的发展趋势论文
系 部: 机电工程系
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2 数控机床的发展趋势
一. 引言
数控技术和数控装备是各个国家工业现代化的重要基础。我国数控技术与世界先进国家相比还有一定的差距,因此了解数控技术国内外的发展状况对我国数控领域的发展有非常重要的意义。
数控技术(简称NC即Numerical Contro1)应用于生产中已有二十多年的历史了,它使传统的制造业发生了质的变化,尤其是近年来.微电子技术和计算机技术的发展给NC技术带来了新的活力。数控机床是现代制造业的主流设备,是体现现代机床技术水平、现代机械制造业工艺水平的重要标志,是关系国计民生、国防尖端建设的战略物资。因此世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
二.数控机床的发展趋势
1. 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。
a. 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;
b. 进给率:在分辨率为0.01µm时,最大进给率达到240m/min且可获得复杂型的
精确加工;
c. 运算速度:微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障,开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统,频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大提高,使得当分辨率为0.1µm、0.01µm时仍能获得高达24~240m/min的进给速度;
d. 换刀速度:目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右,高的已达0.5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式,以主轴为轴心,刀具在圆周布置,其刀到刀的换刀时间仅0.9s。
数控机床的应用与发展趋势
摘要:数控机床集计算机技术,电子技术,自动控制技术,传感测量,机械制造,是典型的机电一体化产品。它的发展和应用开创了制造业的新时代,改变了制造业的生产方式,产业结构,管理方式,使世界制造业的格局发生了巨大的变化。本文主要讲述了数控机床在我国的发展概况及发展趋势。介绍了数控机床的产生、现状与发展,并介绍了数控机床装置在数控机床中的应用。
关键词:发展;趋势;现状;方向;数控机床
引言
数控技术和数控装备是各个国家工业现代化的重要基础。我国数控技术与世界先进国家。相比还有一定的差距,因此了解数控技术国内外的发展状况对我国数控领域的发展有非常重要的意义。
数控技术(简称NC即NumericalContro1)应用于生产中已有二十多年的历史了,它使传统的制造业发生了质的变化,尤其是近年来.微电子技术和计算机技术的发展给NC技术带来了新的活力。数控机床是现代制造业的主流设备,是体现现代机床技术水平、现代机械制造业工艺水平的重要标志,是关系国计民生、国防尖端建设的战略物资。因此世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
1.数控车床的发展趋势
根据2004年10月,完成的《数控机床产业发展专项规划》。国内数控机床大致发展趋势表现在以下几方面:
1.1智能、高速、高精度化
新一代数控机床为提高生产效率,向超高速方向发展,采用新型功能部(如电主轴、直线电机、LM直线滚动系统等)主轴转速达15,000r/min以上。计算机技术及其软件控制技术在机床产品技术中占的比重越来越大,计算机系统及其应用软件的复杂化,带来了机床系统及其硬件结构的简化,数控机床的智能化程度日趋提高。
1.2设计、制造绿色化
绿色设计是一种综合考虑了产品设计、制造、使用和回收等整个生命周期的环境特性和资源效率的先进设计理论和方法。它在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下,系统考虑产品开发、制造及其活动对环境的影响,从而使得产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小,资源利用率最高。数控机床在设计时要考虑:绿色材料设计;可拆卸性设计;节能性设计;可回收性设计;模块化设计;绿色包