從上世紀80年代起,我國閥門機床制造業(yè)對數(shù)控技術和數(shù)控機床一直給予較大的關注。但是由于我們的數(shù)控技術與其他工業(yè)發(fā)達差距較大,與一此產(chǎn)品相比,仍存在著很大劣勢,使得我們總是處于技術跟蹤階段。面對這種情況,為了加速振興我國的機床制造業(yè),提高我國的數(shù)控機床技術,應當加強以下幾個方面的研究工作:
1、以高速化為先導,提高數(shù)控機床的綜合性能
數(shù)控機床的高速化是提高其、柔性和高精化的一個重要措施。閥門機床分析中型加工中心的高速化與高精化的發(fā)展歷程,可以得出,作為表征其切削運動高速化的主軸較高轉速和較大進給速度,大致持續(xù)地以每10年增長1倍的比率上升,而表征壓縮機床輔助時間的快移速度(指以滾珠絲杠和旋轉伺服電機驅動)和自動換刀/工作臺轉位速度,基本上以12一15年翻一番的速度增長,1993年后逐步推廣用直線電動機直接驅動的,使加工中心的快移速度比用滾珠絲杠副驅動時又提高了1倍。高速化的發(fā)展還要多注意2個問題:從適用出發(fā)確定高速范圍;高速化要和機床的結構和控制性能相匹配。
2、推進μm工程,研制數(shù)控機床
目前國內生產(chǎn)的數(shù)控機床尚缺少、性且加工精度達微米級的產(chǎn)品。為此,需一此能兼顧化和高精化的數(shù)控制造裝備以適應汽車制造業(yè)加工關鍵零件的需求由于這此數(shù)控制造裝備的加工精度主要在微米級(μm)范圍內,因此可稱為μm級制造裝備及技術研究,簡稱“μm工程”。
3、發(fā)展復合加工數(shù)控機床、縮短制造過程鏈
加快復合數(shù)控機床的發(fā)展步伐,提高工序的集中度,使加工過程鏈集約化,可以提高多品種單件和中小批量加工的工效,也有利于加工精度的穩(wěn)定性。復合數(shù)控機床可以減少在不同數(shù)控機床間進行工序的轉換而引起的待工以及多次上下料等時間。通常這此時間占零件整個生產(chǎn)周期的40%一60%,即使在信息管理良好的情況下,仍將占20%左右因此,復合數(shù)控機床具有明顯的技術效果。為了避免復合機床因功能的擴展而過多地引起結構的復雜化和成本的增加,還需要探求兩個問題:通過創(chuàng)擴大功能部件的適用面來簡化結構;發(fā)展模塊化和可重構化的復合機床。
隨著技術的不斷提高,現(xiàn)代制造業(yè)對產(chǎn)品的質量、效率等提出了的要求,沖壓件的需求量也不斷提高,因此對生產(chǎn)加工沖壓件的沖床提出了的要求,在這個背景下,雙面數(shù)控鏜孔機床運用而生。與傳統(tǒng)的沖床相比,高速沖床是一種、高及自動化程度高的沖壓設備。高速沖床對比傳統(tǒng)沖床而言,高速沖床的沖壓速度每分鐘高達幾百甚千次,所以高速沖床生產(chǎn)效率是傳統(tǒng)沖床的幾十倍甚百倍。
對比歐美日等工業(yè)發(fā)達,我國對高速沖床的較晚,我國于1980年左右才從引進高速沖壓技術,剛開始我國根據(jù)大部分使用經(jīng)驗類比的設計方法來設計機床,步入21世紀后,我國在高速沖床方面,從單純的引進高速沖床到對沖床技術的消化吸收有了跨越式發(fā)展,但與歐美日韓等工業(yè)發(fā)達相比,我國設計的產(chǎn)品在產(chǎn)品性能和工藝水準和他們還有很大的差距。有相關研究基礎的大學的研究人員和相關基礎的企業(yè)的人員研究沖壓件的加工工藝和沖壓件模具設計,受創(chuàng)新思維的限制,對高速沖床執(zhí)行機構設計研究不足,特別是在肘接式?jīng)_床和執(zhí)行機構精度補償方面缺乏更深入的研究,從而很大程度上嚴重制約了我國在高速沖床的發(fā)展,進而影響我國高精尖制造業(yè)的發(fā)展。
曲柄滑塊式?jīng)_床是傳統(tǒng)通用沖床中的主要類型。在上大多數(shù)的板件成型、板件折彎等加工過程中大多使用的機械式?jīng)_床都以曲柄式?jīng)_床為主,但在對于大型的薄板覆蓋沖壓件加工,有以下三點不足:
(1)沖壓件的廢品率比重大。在板材進行拉伸成型過程中,滑塊的速度、加速度比較大,導致沖壓件在拉伸成型過程中很容易撕裂或起皺。
(2)沖壓件的精度下降和模具壽命下降。當上下模具合模時,瞬時沖擊比較大,噪聲也大。長時間加工零部件會降低產(chǎn)品尺寸精度,也會使沖床和模具使用壽命縮減。
(3)生產(chǎn)效率低。由于進行拉伸工藝,工件的負載區(qū)域較短,不能滿足零件的加工工藝,此外滑塊空行程時間長,降低了工件生產(chǎn)效率。
多肘桿機構是現(xiàn)在機械式?jīng)_床普遍采用的傳動機構。使用多肘桿作為傳動機構有以下優(yōu)點:(1)滑塊接觸原料時滑塊的行程速度降低,同時加快滑塊的回程速度,從而提高沖床的生產(chǎn)效率;(2)在不改變滑塊工作行程速度的前提下,使模具的使用壽命延長,而且還能降低沖床噪音。因此沖床性能好壞直接影響其生產(chǎn)效率和其使用壽命。多肘桿傳動機構的設計的好壞直接影響了機械式?jīng)_床的使用壽命和生產(chǎn)效率,進而影響機床與外國機床的競爭。所以,使用創(chuàng)新的設計方法對多肘桿機構分析顯得非常重要,附帶設計的合理性也越來越用戶的重視。
數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的可以在統(tǒng)一的運行平臺上,面向機床廠家和用戶,通過改變、增加或剪裁結構對象(數(shù)控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的應用和技術訣竅集成到控制系統(tǒng)中,實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個性的產(chǎn)品目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結構規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件工具等是當前研究的核心。