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数控车床加工是一种高精度、高效率的自动化机床

2020-08-31

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹,具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。数控车床加工是目前国内使用量较大、覆盖面较广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控车床的诞生对于人类机械加工制造具有划时代的意义,它令到工件制造从此走向大批量、高精度、高稳定性的道路。


  数字控制机床——数控机床,其英文名称为CNCMACHINETOOLS。它是一种使用编制好的加工程序自动进行加工的机电设备。数控机床的种类非常多,除了包括数控车床、数控磨床、数控镗床、数控刨床、数控铣床、数控立式车床等完成单一加工的数控机床外,还包括立式车铣加工中心、卧式铣镗加工中心、龙门镗铣加工中心、数控车铣镗加工中心、数控纵切机床等完成复合加工的数控机床设备。此外,在近些年来新兴的电火花机床、激光切割机、水切割机床、线切割机床、并联数控机床、自动化复合机床生产线等,也发展得很快。


车床的发展现状


  车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床,主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用较广的一类机床。数控车床又称为CNC车床,即计算机数字控制车床,是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹,具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。数控车床是目前国内使用量较大,覆盖面广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。


  车床作为所有金属加工机床的母机,自1797年英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床以来,己经跨越了210多年的历史,极大地推进了机械加工业的发展,国际上车床的发展经历了从普通车床到液压半自动、自动化,到数控化,直到今天智能化、网络化的发展历程,机器与人的关系也变得越来越简化,从依托熟练程度保证工件质量到仅输入数控程序就可获得高质量、高效率的产品,车床变得越来越人性化,在适应工况环境、工艺要求、专业化、环保等方面都步入了现代殿堂。


  国外以德国、美国、日本为首的西方国家,对车床特别是数控车床研发较早,积累了丰富的车床研发经验,其机床在技术水平、精度保持性、复合高速加工及丰富的配件设施方面保持领先优势。我国虽然起步较晚,但经历了技术引进、消化、再创新等阶段,目前在中低端市场具有绝对的优势,在高端特别是高精、高速、高复合能力上还很欠缺,纵观国内外数控车床的发展历程,结合目前的技术成熟程度,数控车床的发展体现出以下现状特点。


(1)高速、高精、复合化加工成为主流。


  在通用加工领域,目前市场上常用的普通车床、经济型数控车床因为加工精度等级为IT7级,并且其主轴转速低、快移速度低,在未来5-10年内会逐步被淘汰,被加工精度更高、主轴转速更高、快移速度更快的线轨类机床所取代,实现整个数控车床时代的变革,这种变革在美国、德国、日本、韩国及台湾地区都已经实现,下一步将逐步的在中国、印度等发展中国家实现。在许多科研、航天及军事领域,由于对工件的加工精度、形位误差、轮廓误差要求更加严格,对机床的复合化加工需求明显,如飞机发动机的转子,往往需要一次装卡,一次性的完成各种复杂表面、孔、槽的加工以保证精度,势必需要机床具有复合加工的能力,并通过机床精度保证工件加工精度。此类机床以德马吉CTX系列数控加工中心为代表。


(2)在线误差检测和补偿功能逐步普及。


  随着数控系统技术、互联网技术、传感器技术的创新发展,让我们有能力在数控车床上实现工件的在线检测和补偿。在实际加工过程中由于机床部件受力及热变形会导致加工精度降低,在线检测补偿技术将很好的解决这一问题,并且这些高端技术己经幵始向通用类设备普及,其代表机床以美国哈斯系列机床为主。


(3)智能化、网络化、柔性化。


  互联网的发展为数控机床发展提供无限可能,随着网络的普及和成熟,具有互联网接口的机床将成为时代主角,借助网络实现物物联网与互通,未来的机床是可以相互交流的,可以实现实时监控,实时反馈,分析利用机床位置状态、工件状态等数据,极大的提高生产效率。依靠数据也可实现远端的网络制造及定制化制造,实现真正的工业互联网。此系列机床以沈阳机床的i5系列机床为代表。

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