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数控机床中自动化技术的发展

[文章来源:来自网络] [发布日期:2010-08-11]

    机床工业是国家工业系统中一个重要的工业分支,是航天、军工、汽车、道路、桥梁、化工等不同行业最有力的支撑和保障。我国的机床工业正处于一个快速发展和提高的时期,在基础技术、设计及制造工艺、高端技术和新功能开发等方面都取得了长足的进步。自动化技术的发展日新月异,新技术、新产品、新功能层出不穷。机床工业的发展壮大得益于自动化新技术在机床工业中持续广泛的应用和推广,数控机床的发展和进步无不带有自动化创新技术应用的烙印,也从另一个角度反映出自动化技术发展的趋势和方向。 

    更快更强的数控系统

    数控系统是数控机床的核心,是数控机床的大脑。更快更强的数控系统使得数控机床具备了更加强大的运算和处理能力,能够完成更为复杂和更加精细的加工。全球知名数控系统生产商均推出了新型的数控系统,如西门子公司推出了840D sl和828D系统,FANUC公司开发了用于高档复合化机床的多通道多轴纳米CNC,三菱公司研制了M700V系列CNC。

    这些新开发的数控系统采用了最新的自动化技术和产品,均具有模块化、开放、灵活而又统一的结构,提供了可视化界面和网络集成功能,具备多通道多数控轴功能,能使用于所有工艺功能。采用最新芯片技术的超高速处理器等高端硬件和光纤传输技术在新型的数控系统中得到应用,大幅度提高了数控系统的性能。

    高速高精度的数控机床

    高速高精度并不仅仅是指数控机床对工件的加工速度要高要快,生产的产品精度更高,而且也要求数控机床在工件加工的整个过程中都要高速运转、精确定位,以减少工件在准备、加工、转运、收储等各个环节占用的时间,综合提高工厂的生产效率,降低生产成本。更高精度的机械产品在实际使用中会带来更多的益处,如减少运转过程中的摩擦和发热,降低能源损耗,使整机运转更加平稳可靠,减少故障出现的几率等等。

    为了实现高速高精度的目标,自动化产品厂商们加大了技术投入和开发力度,研发了更多的自动化产品应用于数控机床,如直线电机、电主轴、更高线数的编码器、精度更高更稳定的光栅尺等等,这些自动化产品为数控机床实现高速高精度功能提供了强有力的支持。

    日渐成熟的复合加工技术

    当今的机械加工更趋向于高精度、多品种、小批量、低成本、短周期和复杂化的加工,复合加工是数控机床的一个重要技术发展方向。复合功能使数控机床显著提高了工件成品的生产速度,能够大大消除散列工序加工过程中的运输、装夹及等待时间,使加工周期大大缩短并降低加工车间的在制品数量。工件在机床上只有一次装夹定位,既减少了加工辅助时间,又提高了工件的加工精度。

    显然,复合加工机床对自动化产品的要求更高。复合功能的实现依赖于针对工件和刀具的实时检测与智能判断、数据运算、刀具管理及系统控制。高灵敏度的探针、高速处理芯片、体积更小、响应速度更快的传感器和执行器等自动化产品和技术在机床上将会得到更为广泛的应用。

    数控机床信息化发展迅速

    目前,具有网络化功能的自动化产品在数控机床中得到大量应用,这也是自动化产品和技术飞速发展的动力之一。数控系统生产商已经在系统中集成网络接口,来满足和适应生产加工的快速化、信息化、网络化的要求,而国内使用信息化、网络化机床的用户也正在从中获得巨大的收益。

    因此,数控机床应具备并实现语音、图形、视频和文本的通信功能。通过网络信息的共享,生产计划调度部门可以实时监控机床工作状态和加工进度,向网络信息的其他使用部门传递共享信息,在网络上观察加工过程、统计报表、跟踪生产进度、查看故障报警、在线诊断及帮助排除故障。宁夏小巨人公司引进了Mazak公司的信息网络技术,创建了国内第一座智能网络化机床制造工厂。这将是我国在数控机床的信、息化和网络化进程中的一个样板,也是我国数控机床信息化和网络化发展的开端和出发点。

    环保节能理念更深入

    目前,全球范围内都在提倡绿色经济、低碳经济,这样的发展趋势和环保要求同样在数控机床行业得到响应和实践。所谓绿色机床,就是要求机床的制造材料要环保,可以回收利用;能够降低空运转功率,减少功率损耗;尽可能减少机床使用和工件加工过程中产生的各种废弃物,并保证这些废弃物不污染工作环境和自然环境。

    自动化产品、数控系统和数控机床制造商们根据各自的研究成果,采用新的环保材料和生产工艺,改变产品结构和方式,研发新的技术手段,改进废弃物的回收方式等,把环保节能的绿色要求和指标嵌入到了数控机床中,以使数控机床对环境的影响降低到最小程度。

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