高档数控机床高速精密电主 轴关键技术及应用 公告
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国内数控机床现状解析与建议(doc 14页)国内数控机床现状简析及建议一、国内数控机床行业近年取得的成绩我国的数控机床无论从产品种类、技术水平、质量和产量上都取得了很大的发展,在一些关键技术方面也取得了重大突破。
据统计,目前我国可供市场的数控机床有1500种,几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。
领域之广,可与日本、德国、美国并驾齐驱。
这标志着国内数控机床已进入快速发展的时期。
近年来我国机床行业不断承担为国家重点工程和国防军工建设提供高水平数控设备的任务。
如国产XNZD2415型数控龙门混联机床充分吸取并联机床的配置灵活与多样性和传统机床加工范围大的优点,通过两自由度平行四边形并联机构形成基础龙门,在并联平台上附加两自由度串联结构的A、C轴摆角铣头,配以工作台的纵向移动,可完成五自由度的运动。
该构型为国际首创。
基于RT一Linux开发的数控系统具有的实时性和可靠性,能在同一网络中与多台PLC相连接,可控制机床的五轴联动,实现人机对话。
该机床的作业空间4.5mx1.6mx1.2m,A轴转角±1050,C轴连续转角0一4000,主轴转速(无级)最高10000r/min,重复定位精钢类零件)进行中低转速下的强力切削,也适宜冶金、机车、造纸机械等行业对大型工件特别是长轴类零件进行高效、强力车削时采用。
TK68125A型落地式数控镗铣床可广泛适用于大中型柴油机、工程机械、汽车、船舶、航天航空工业的大中型复杂结构件加工,特别适用于对具有空间曲面的复杂零件高速、高效加工。
TK6913B型落地式数控镗铣床在高刚度方滑枕、数控可移动主轴组件、数控回转工作台、数控平旋盘、大型链式刀库、模块化开发等方面形成了自己的核心技术。
陕西汉江机床有限公司把为数控机床配套的高精度滚珠丝杠副和滚动直线导轨副作为主攻方向,2004年共生产滚珠丝杠副5万套,滚动直线导轨副2万套,其中为数控机床配套的高精度产品占产销量的80%以上。
随着科学技术的发展,机床主轴转速越来越高,变速范围越来越大,因此,对机床主轴高速运转稳定性的要求也越来越高。
精密主轴可以说是任何机床的非常关键的部件。
对于需要确保高精度加工的工件可以使用安装精密主轴的加工设备,精密主轴是将超高旋转精度与超高抗震性、高静态刚度的一种主轴。
机床主轴转速标准系列列表Ⅰ、CA6140车床主轴转速:(r/min)10、12.5、、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200、250、320、400、450、500、560、710、900、1120、1400Ⅱ、X5032立式升降台铣床主轴转速:(r/min)30、37.5、47.5、60、75、95、118、150、190、235、300、375、475、600、750、950、1180、1500机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。
通常由主轴、轴承和传动件(齿轮或带轮)等组成主轴部件。
在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮,传递运动及扭矩,如机床主轴;有的用来装夹工件,如心轴。
机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。
通常由主轴、轴承和传动件(齿轮或带轮)等组成主轴部件。
在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮,传递运动及扭矩,如机床主轴;有的用来装夹工件,如心轴。
除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外,大多数机床都有主轴部件。
主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。
衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。
①旋转精度:主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动,主要决定于主轴和轴承的制造和装配质量。
②动、静刚度:主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。
③速度适应性:允许的最高转速和转速范围,主要决定于轴承的结构和润滑,以及散热条件降低轴承的工作温度,经常采用的办法是润滑油。
润滑方式有,油气润滑方式、油液循环润滑两种。
在使用这两种方式时要注意以下几点:1、在采用油液循环润滑时,要保证主轴恒温油箱的油量足够充分。
2023年气浮电主轴行业市场需求分析电主轴是数控机床的关键零部件之一,主要用于高速加工、精密加工和重型高负载加工等方面。
气浮电主轴采用气浮静压技术,具有高刚性、高速度、高温度、高精度、高可靠性等特点。
因此,在机械制造、汽车制造、模具制造、航空制造、电子制造等领域得到广泛应用。
下面将对气浮电主轴行业市场需求进行分析。
一、消费者需求1.制造业需求气浮电主轴作为数控机床的核心部件之一,是现代制造业生产和加工过程中必不可少的设备之一。
目前,国内制造业正处在快速发展阶段,对机械加工、模具加工、轮廓加工、光电制造等领域需求量逐年增长。
加之国家一系列政策的扶持,制造业对气浮电主轴的需求将较大。
2.汽车制造行业需求汽车行业是气浮电主轴的重要应用领域,现今全球汽车行业正处于一个快速发展期,这必然会带动气浮电主轴的需求增长。
我国正加大汽车市场开发力度,促进汽车工业升级,对气浮电主轴的高精度、高速度、高负载的需求将逐年增长。
3.医疗器械行业需求医疗器械是气浮电主轴的另一个重要应用领域,如医疗器械的高速切割,医用模具的加工等,都需要使用气浮电主轴。
随着我国人口老龄化趋势的显现,医疗器械市场需求量不断增长,这将推动气浮电主轴需求量的增加。
二、竞争分析1.外资品牌优势外资品牌占据气浮电主轴市场的大额份额,其中美国、日本先进设备等国家的产品更是一直保持着高水平的技术竞争力。
这主要与这些国家在科学技术和制造工艺方面的发展有密切关系。
2.国内品牌挑战国内品牌的气浮电主轴生产商,对于国外久经考验的技术和品质尚存在很大的差距,但国内品牌应该把握好自身产业内的发展机遇。
随着中国经济的快速发展,各行各业的需求在逐渐增长,国内品牌的气浮电主轴可以在质量、服务、价格等方面优化,进一步提高自身的竞争力。
三、未来发展趋势1.多元化发展随着市场需求的不断扩大,气浮电主轴行业的未来趋势是多元化发展。
气浮电主轴厂商应该从高航空、高铁、高速列车、智能化制造等领域展开,从单一的应用领域扩大到多个领域,做到不失专业性,同时兼顾多样化和协作发展。
目录引言 (1)1.数控铣床简介 (3)1.1.数控铣床组成 (3)1.2.数控铣床的工作原理 (4)1.3数控铣床加工的特点 (4)1.4数控铣床加工的主要对象 (4)2.电主轴概述 (5)2.1电主轴的基本概念 (5)2.2电主轴单元关键技术 (6)2.2.1高速精密轴承技术 (6)2.2.2高速精密电主轴的动态性能和热态性能设计 (7)2.2.3高速电动机设计及驱动技术 (8)2.2.4高速电主轴的精密加工和精密装配技术 (8)2.2.5高速精密电主轴的润滑技术 (9)2.2.6高速精密电主轴的冷却技术 (9)2.3高速电主轴发展及现状 (9)2.3.1高速电主轴技术的发展及现状 (9)2.3.2主轴单元结构形式研究的发展 (11)2.4电主轴对高速加工技术及现代数控机床发展的意义 (12)2.5内装式电主轴系统的研究 (13)3.电主轴工作原理及结构 (16)3.1电主轴的基本结构 (16)3.1.1轴壳 (16)3.1.2转轴 (16)3.1.3轴承 (17)3.1.4定子及转子 (17)3.2电主轴的工作原理 (17)3.3电主轴的基本参数 (19)3.3.1电主轴的型号 (19)3.3.2转速 (19)3.3.3输出功率 (19)3.3.4 输出转矩 (19)3.3.5电主轴转矩和转速、功率的关系 (20)3.3.6 恒转速调速 (20)3.3.7 恒功率调速 (20)3.3.8 轴承中径 (20)3.4自动换刀装置 (21)4. 电主轴结构设计 (22)4.1主轴的设计 (22)4.1.1.铣削力的计算 (22)4.1.2 主轴当量直径的计算 (23)4.2高速电主轴单元结构参数静态估算 (23)4.2.1 高速电主轴单元结构静态估算的内容及目的 (23)4.2.2轴承的选择和基本参数 (23)4.3轴承的预紧 (24)4.4主轴轴承静刚度的计算 (24)4.4.1 主轴单元主要结构参数确定及刚度验算 (26)4.4.2主轴单元主要结构参数确定 (27)4.4.3主轴强度的校核 (32)4.4.4主轴刚度的校核 (34)4.4.5主轴的精密制造 (35)4.5主轴电机 (36)4.5.1电机选型 (36)4.6主轴轴承 (37)4.6.1轴承简介 (37)4.6.2陶瓷球轴承 (38)4.6.3陶瓷球轴承的典型结构 (40)4.7主轴轴承精度对主轴前端精度影响 (40)4.8拉刀机构设计 (41)4.8.1刀具接口 (41)4.8.2拉刀杆尺寸设计 (42)4.8.3夹具体结构尺寸设计 (43)4.8.4 松、拉刀位移的确定 (45)4.8.5碟型弹簧的设计及计算 (46)4.9HSK工具系统结构特点分析 (48)4.10HSK工具系统的静态刚度 (52)4.10.1 HSK工具系统的变形转角及极限弯矩 (52)5.电主轴的润滑及冷却 (55)5.1润滑介绍 (55)5.1.1润滑的作用和目的 (55)5.1.2 电主轴润滑的主要类型 (55)5.1.3 油气润滑的原理和优点 (57)5.2电主轴的冷却 (58)5.2.1电主轴的热源分析 (58)5.2.2电主轴的冷却方法 (59)5.3电主轴的防尘和密封 (60)6.电主轴的驱动和控制 (61)6.1恒转矩变频驱动和参数设置 (61)6.2恒功率变频驱动和参数设置 (62)6.3矢量控制驱动器的驱动和控制 (64)6.4普通变频器原理 (65)6.5本设计采用的变频器原理 (67)6.6主轴准停 (69)6.6.1主轴的准停功能 (69)6.6.2主轴准停的工作原理 (69)6.6.3主轴准停控制方法 (70)7.主轴动平衡 (72)7.1动平衡介绍 (72)7.2动平衡设计 (73)总结 (75)致谢 (76)参考文献 (77)引言高速机床是实现高速切削加工的前提和条件。
2023年电主轴行业市场分析现状电主轴是一种广泛应用于工业生产中的重要设备,它被广泛用于机床、数控机床、机器人、精密加工以及其他一些需要精确旋转的设备中。
电主轴具有高速、高精度和高刚性的特点,能够保证工件的加工质量和工作效率。
目前,电主轴行业市场发展迅速,具有广阔的发展前景。
一、市场需求增长迅速近年来,全球制造业的升级换代导致了机械设备对电主轴的需求量不断增加。
电主轴的应用范围广泛,不仅可以提高加工效率,还可以保证加工质量。
尤其是在高精度加工领域,如汽车、航空航天、模具等行业,对电主轴的需求量逐年增长。
同时,市场对电主轴的要求也越来越高,要求电主轴具有更高的速度、更高的精度和更高的可靠性。
二、行业竞争格局稳定目前,电主轴行业市场竞争格局相对稳定。
主要竞争者包括德国、日本、美国等一些发达国家的企业,它们在电主轴技术上具有较强的优势。
这些企业在产品研发、生产工艺、质量控制等方面有一定的竞争优势。
同时,一些新兴市场的企业也在不断崛起,它们通过技术创新和成本优势来争取市场份额。
如中国、韩国等一些亚洲国家的企业在电主轴行业市场上也有一定竞争力。
三、技术创新驱动行业发展电主轴行业市场发展的关键驱动力是技术创新。
随着制造业的智能化和自动化水平的提高,对电主轴技术的要求越来越高。
目前,电主轴技术正向高速度、高精度、高刚性、高可靠性方向发展。
同时,随着电主轴市场规模的扩大,企业在研发和生产方面不断加大投入,提高研发能力和自主创新能力。
这将促使电主轴行业市场不断向高端产品升级。
四、市场发展前景广阔随着制造业转型升级和工业4.0的推进,电主轴作为关键核心部件的市场需求将会持续增长。
特别是在高端制造领域,对电主轴技术和产品品质的要求将更加苛刻。
目前,我国在电主轴行业市场中处于起步阶段,具有较大的发展潜力。
在政府的支持和推动下,中国企业加大对电主轴技术和产品研发的投入,提高自主创新能力。
预计未来几年,中国电主轴行业市场将保持较高速度的增长。
沈阳工程学院毕业论文题目:三轴数控电火花机床设计专业:机械设计制造及其自动化学号:姓名:指导教师:完成日期:2016年 6 月目录摘要 (II)Abstract........................................................................................................................ I II 第一章引言 (1)1.1 题研究的目的和意义...................................................... 错误!未定义书签。
1.2国内外研究历史与现状 (2)1.3 拟解决的关键问题和研究方法...................................... 错误!未定义书签。
1.4 电火花加工特点和适用范围.......................................... 错误!未定义书签。
第二章电火花成型机床总体结构设计. (7)2.1 电火花成型机的结构形式 (7)2.2 电火花成型机结构设计 (8)第三章主轴传动系统设计 (12)3.1 主轴传动系统设计方案 (12)3.2 电机的选择 (13)3.3 同步齿形带设计............................................................ 错误!未定义书签。
3.4 滚珠丝杆副设计 (19)3.5 直线导轨设计................................................................ 错误!未定义书签。
第四章工作台设计. (25)第五章十字滑座设计 (30)第六章电极夹头的设计 (33)第七章机床润滑系统 (36)第八章工作液循环装置结构 (38)第九章结论 (39)参考文献 (40)致谢.............................................................................................. 错误!未定义书签。
高速数控机床电主轴热误差机理分析与建模研究一、本文概述Overview of this article随着制造业的快速发展,高速数控机床在精密加工领域的应用越来越广泛。
然而,高速数控机床在高速运转过程中,电主轴会产生大量热量,导致热误差问题,严重影响加工精度和效率。
因此,研究高速数控机床电主轴的热误差机理及建模方法,对于提高机床加工精度和稳定性具有重要的理论和实际意义。
With the rapid development of the manufacturing industry, the application of high-speed CNC machine tools in the field of precision machining is becoming increasingly widespread. However, during high-speed operation of CNC machine tools, the electric spindle generates a large amount of heat, leading to thermal error problems and seriously affecting machining accuracy and efficiency. Therefore, studying the thermal error mechanism and modeling method of high-speed CNC machine tool electric spindle has important theoretical and practical significance for improving the machining accuracy andstability of machine tools.本文首先概述了高速数控机床电主轴热误差问题的背景和研究意义,然后介绍了国内外在该领域的研究现状和发展趋势。
浙江省首台(套)重点领域关键技术指标清单(2022年版)序号一级领域二级领域产品名称产品关键技术指标2022年新增(55项)1智能装备智能机器人开关室操作机器人1)最大行驶速度:≥1m/s;2)最大操作高度:≥2200mm;接地刀闸最大3)操作扭矩:≥265Nm;4)手车最大操作扭矩:≥30Nm;5)手车驱动时间:<20s;6)可见光识别率:≥95%;可见光分辨率:1920*1080;7)红外测温精度:±2℃;8)导航方式:激光+惯导;9)导航重复精度:±20mm;10)最大行驶速度:≥1m/s;爬坡能力:≥10°;越障能力:≥50mm。
2智能装备智能机器人6000米级深海作业机械臂1)作业深度6000m;2)水平伸展范围≥2m;3)自重≤82kg;4)最大持重力≥225kg;5)夹爪夹持力≥150kgf。
3智能装备智能机器人车载式机械臂混凝土3D打印机器人1)响应速度≤1毫秒;2)总线控制≥6-12轴机械臂,控制机器人≥4;3)打印尺寸维度≥4000mm/3000mm/3500mm,打印速度0-200mm/s可调;4)填充方式≥5种,填充率0-100%自由设置;5)减速系数:1-20可匹配;6)XYZ轴加速度:0-50000脉冲/秒^2。
4智能装备高档数控机床超精密微细数控加工中心1)X轴直线电机驱动,行程≥400mm,控制分辨率1nm,最小指令10/100nm;2)X轴直线度(水平方向,垂直方向)≤1um/100mm,≤2um/全行程;3)X轴响应精度≤±400nm,Y轴直线电机驱动,行程≥250mm,控制分辨率1nm,最小指令10/100nm;4)Y轴直线度(水平方向,垂直方向)≤1um/100mm,≤2um/全行程;5)Y轴响应精度≤±400nm;6)Z轴直线电机驱动,行程≥200mm,控制分辨率1nm,最小指令10/100nm;7)Z轴直线度(水平方向,垂直方向)≤1um/100mm,≤2um/全行程;8)Z轴响应精度≤±400nm;9)主轴转速≥40000RPM。
五轴联动数控机床技术现状与发展趋势分析[摘要]数控机床,属于制造装备当中重要的一个工作母机,属于制造技术及其装备实现现代化发展的重要基础。
伴随我国工业领域持续发展,对数控技术科学技术提出更高要求,五轴联动数控机床技术近几年得以广泛应用及发展开来,对工业领域更好地发展有着积极作用。
故本文主要探讨五轴联动数控机床技术现状及其发展趋势,便于今后能够更好地运用五轴联动数控机床技术开展机床加工作业活动。
[关键词]数控机床;五轴联动;技术现状;发展趋势;前言:五轴联动数控机床技术,能够完成三轴类型数控机床所无法完成的一些加工制造任务,可实现更高精度化及速度化地加工作业,为更为充分地了解及把握五轴联动数控机床技术,对五轴联动数控机床技术现状及其发展趋势开展综合分析较为必要。
1、关于五轴联动式数控机床的概述五轴联动式数控机床,即高科技含量、高精密度、专门实施复杂性曲面加工的一类机床,该机床系统现阶段被广泛运用至高精医疗仪器设备、精密器械、科研、军事、航空航天等行业领域当中。
五轴联动式数控机床,该系统属于解决叶片、叶轮、大型的柴油机内部曲轴、重型的发电机及汽轮机内部转子、船用的螺旋桨等加工制造的重要手段[1]。
2、技术现状与其发展趋势2.1 在技术现状层面2.1.1 国外国外目前的五轴联动数控机床技术最具代表性的为欧美及日本等国,这些国家的五轴联动数控机床技术具备着绿色环保、高精度化及高速化优势。
国外以力矩电机为回转坐标式驱动系统装置,得以广泛化应用,致使机床内部进给机构达到高精度、高速、高效率及低损耗等运行目标。
德国的Zimmermann公司还设计了 M3ABC性的一种主轴头,该主轴头处增加弧形的一个导轨,B坐标多出一个,即内含 A、B、C三个不同回转的坐标头,该五轴联动式数控机床具备着优良刚性特点,且结构相对紧凑,因内设A、B、C这三个不同坐标,增加偏转范围,致使C轴转动过程不受限制,提高了五轴联动数控机床技术实践加工作业期间的精度。
国产化率低电主轴成数控机床发展之痛难点何在?中国数控机床行业的发展令人瞩目,据中国机床工具工业协会提供的数据,2006年数控机床的产量达85756台,同比增长32.7%。
但令人遗憾的是,作为数控机床关键功能部件的电主轴,无论是从产品品种、技术水平、可靠性和产业化程度等方面均与国外有一定差距,电主轴国产化率低,中高端产品主要依靠进口。
对此,有关专家指出,如果不提高电主轴国产化率,一味依靠进口,不仅会浪费大量外汇,而且会制约国产数控机床的发展。
数控机床的“芯片”传统机床主轴是通过传动装置带动主轴旋转而工作的,电主轴的主要特点是将电机置于主轴内部,通过驱动电源直接驱动主轴进行工作,实现了电机、主轴的一体化功能。
与传统机床主轴相比,电主轴具有十分明显的优势。
由于主轴由内装式电机直接驱动,省去了皮带、齿轮、联轴节等中间变速和传动装置,具有结构简单紧凑、效率高、噪声低、振动小和精度高等特点。
而且利用交流变频技术,电主轴可以在额定转速范围内实现无级变速,以适应机床工作时各种工况和负载变化的需要。
电主轴是将机床主轴与主轴电机融为一体的高新技术产品。
电主轴实际是指电主轴系统,由电主轴、驱动控制器、编码器、润滑装置、冷却装置等组成。
国产电主轴的价位从几万元到十几万元不等,电主轴技术水平的高低、性能的优劣都直接决定和影响着数控机床整机的技术水平和性能,也制约着主机的发展。
因此,有专家认为,电主轴在数控机床中的作用类似电脑中的芯片,将电主轴称为数控机床的“芯片”。
也有日本学者将包括电主轴在内的关键功能部件产业统称为“中场”产业,取足球“中场”寓意,表明其重要位置。
电主轴系统是数控机床三大高新技术之一(高速电主轴、数控系统、送给驱动)。
随着数控技术及切削刀具的飞跃发展,越来越多的机械制造装备都在不断向高速、高精、高效、高智能化发展,电主轴已成为最能适宜上述高性能工况的数控机床核心功能部件之一,尤其是在多轴联动、多面体加工、并联机床、复合加工机床等诸多先进产品中,电主轴的优异特点是机械主轴单元不能替代的。
我国精密加工的现状及发展趋势内容摘要:近十年来,美国十分注重发展精密热加工和提高性能一体化技术。
如:铝锂合金粉制件精密热成形可使零件比刚度提高30%;碳化硅/铝复合材料可使零件的比刚度提高30%一75%;单晶叶片精铸可以提高涡轮温度55℃、节省燃料10%;快速凝固粉末层压式涡轮叶片,可使发动机涡轮温度提高220℃、油耗降低8.4%、飞机起飞质量降低7.4%,发动机推重比提高30%一50%。
发展精密热加工技术,并与提高零部件性能研究一体化,符合我国国防科技发展对关键基础加工技术研究所提出的要求。
正文:一、精密和超精密加工的概念与范畴通常,按加工精度划分,机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。
目前,精密加工是指加工精度为1~0.1?;m,表面粗糙度为Ra0.1~0.01?;m的加工技术,但这个界限是随着加工技术的进步不断变化的,今天的精密加工可能就是明天的一般加工。
精密加工所要解决的问题,一是加工精度,包括形位公差、尺寸精度及表面状况;二是加工效率,有些加工可以取得较好的加工精度,却难以取得高的加工效率。
精密加工包括微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。
传统的精密加工方法有砂带磨削、精密切削、珩磨、精密研磨与抛光等。
a.砂带磨削是用粘有磨料的混纺布为磨具对工件进行加工,属于涂附磨具磨削加工的范畴,有生产率高、表面质量好、使用范围广等特点。
b.精密切削,也称金刚石刀具切削(SPDT),用高精密的机床和单晶金刚石刀具进行切削加工,主要用于铜、铝等不宜磨削加工的软金属的精密加工,如计算机用的磁鼓、磁盘及大功率激光用的金属反光镜等,比一般切削加工精度要高1~2个等级。
c.珩磨,用油石砂条组成的珩磨头,在一定压力下沿工件表面往复运动,加工后的表面粗糙度可达Ra0.4~0.1?;m,最好可到Ra0.025?;m,主要用来加工铸铁及钢,不宜用来加工硬度小、韧性好的有色金属。
d.精密研磨与抛光通过介于工件和工具间的磨料及加工液,工件及研具作相互机械摩擦,使工件达到所要求的尺寸与精度的加工方法。
Internal Combustion Engine &Parts0引言超精密车床在加工盘形零部件和圆锥形零部件等领域具有重要地位,在武器装备制造中也有广泛应用,是国家武器装备制造领域的实力的表现[1],在民用领域也有重要作用。
超精密车床的运动精度直接影响所加工零部件的加工质量,因此有必要针对超精密车床的各个运动系统进行结构分析。
1超精密车床整体介绍超精密车床的主要组成包括床身、主轴运动系统、刀具以及导轨运动系统,由于其结构特性,在加工反射镜等盘形零部件及圆锥形零件等领域具有重要应用。
在进行超精密切削加工过程中,由于主轴系统的主轴系统负责装夹工件,并带动工件高速旋转,导轨系统带动刀具进行沿导轨方向的直线进给运动[2],主轴系统的稳定性和回转精度以及导轨的直线度都对所加工零件的表面质量起着重要影响,为了有效降低主轴系统和导轨系统之间误差的耦合作用,因此将主轴运动系统与床身固连,这样的布局可将主轴系统和导轨系统的稳定性分别进行考虑,降低导轨系统运动对主轴系统精度的影响,提高加工精度。
超精密车床主要应用于端面及圆锥面的加工,主轴系统带动装夹在主轴端部的工件进行旋转实现主切削运动;背吃刀量由刀架进行调整;导轨系统带动刀架上的刀具进行沿X 方向的直线进给运动;通过上述三个运动即可实现车削加工,其中主要的运动是主轴带动工件的主切削运动和导轨带动刀具的直线进给运动[3],且两个运动的控制是相对独立的,可分开考虑。
2主轴运动系统精密主轴和主轴传动系统共同组成了主轴运动系统,精密主轴作为主轴传动系统上的一个执行部件,影响主轴运动系统精度的是精密主轴的制造精度。
在切削过程中,由传统系统提供动力带动主轴上的工件转动,实现主切削运动,传动系统的控制精度直接影响到所加工工件的加工质量。
2.1精密主轴主轴系统的回转精度是保证超精密机床高精度运动的保障,一般情况下,超精密车床主轴系统的回转精度能达到0.001mm 。
BMC-500TV 铣车复合加工中心产品介绍BMC-500TV铣车复合加工中心为五轴五联动铣车复合制造装备,主机箱型滑枕结构,直驱双回转轴,三直线轴滚动导轨,五轴全闭环控制。
机床复合五轴联动立式加JDGR200 精雕高速加工中心产品介绍JDGR200系列产品是北京精雕集团自主研发生产的具备复合加工能力的高速加工中心,适用于精密模具、精密零件及复杂五金件的五轴加工。
该产品先后获得7项国家专利和1项软件著作权,并荣获第十届中国数控机床展览会春燕奖和北京市新技术新产品称号,其“在机测量与智能修正技术”荣获2018年“中国智能制造十大科技进展”。
主要技术参数工作台直径:φ260mm;最大工作负载:30kg;主轴最高转速:32000r/min(HSK-E32),24000r/min(BT30),20000r/min(HSK-A50);刀库容量:36(链式刀库)KGHM2040UD 高速桥式龙门加工中心YD3132CNC 数控干式滚齿机(滚倒一体机)VTMF5925 工作台移动式五轴立式铣车加工中心YDZ3126CNC 数控直驱干切滚齿机P6018D 全自动激光切管机产品介绍YDZ3126CNC是面向齿轮干式滚齿加工工艺而开发设计的新一代数控高速干切滚齿机,根据用户订货时附加功能要求的差异,可以选配带上下料机构、倒棱功能,适合汽车、轿车变速箱齿轮大批量、高精度的干式滚齿加工。
主要技术参数最大加工工件直径:φ260mm;最大加工工件模数:6mm;滑板行程(Z轴移动量):350mm;刀架最大回转角度:±45°;刀具主轴转速:10~2500r/min;工件主轴最高转速:250r/min;最大装刀尺寸(直径×长度):φ130×230mm;滚刀最大轴向移动量 :200mm。
P6018D全自动激光切管机能自动实现管材从上料、激光切割、再到下料所有动作和功能的管材加工设备,主要用于碳钢管、不锈钢管、铝合金管(方管、圆管、异形产品介绍本产品为电机内装式电主轴,内置三相交流异步感应电机,由变频器进行无级变速控制。
高档数控机床高速精密电主轴关键技术及应用主要包括以下几个方面:
1.高速轴承技术:是实现数控车床精密化、高速化运转的关键技术措施之一。
在电主轴的研发中,常用的轴承主要有液体动静压轴承、磁悬浮轴承、
精密滚动轴承与气体静压轴承等。
对于数控车床的整体性能要求更为严格时,必须装配优质的精密圆柱滚子轴承或角接触陶瓷球轴承。
角接触陶瓷球轴承因具有较为良好的径向承受能力与轴向载荷,得到了广泛的应用。
2.高速电主轴控制:由于机床电主轴的高速旋转特性,需要在旋转过程中对主轴的温度、振动、功率、润滑状况、刀具夹紧状况进行实时监控与调
节。
其中对主轴温度、振动、功率的监控和保护最为关键。
3.高速电机技术:电主轴是电机与主轴融合在一起的产物,电机的转子即为主轴的旋转部分,理论上可以把电主轴看作一台高速电机,其关键技术
是高速度下的动平衡。
4.润滑:电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑,也可以采用脂润滑,但相应的速度要打折扣。
所谓定时,就是每隔一定的时间间隔注一次油,
所谓定量,就是通过一个叫做定量阀的器件,精确地控制每次润滑油的注油量。
油气润滑指的是润滑油在压缩空气的携带下,被吹入陶瓷轴承。
5.冷却装置:为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂,冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。
6.内置脉冲编码器:为了实现自动换刀以及刚性攻丝,电主轴内置一脉冲编码器,以实现准确的相位控制以及与进给的配合。
7.自动换刀装置:为了适用于加工中心,电主轴配备了能进行自动换刀的装置,包括碟形簧、拉刀油缸。
这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀柄。
8.高速切削技术:是实现高效加工和提高加工质量的必要手段。
高速切削技术要求切削时切削功率和热量小,速度快,切削液流动性好等一系列技
术要求。
常见的高速切削技术包括高速铣削、高速钻孔、高速螺纹加工等。
高档数控机床高速精密电主轴关键技术及应用的发展,对于提高我国机床制造业的整体水平,推动相关产业的发展具有重要意义。