数控机床技术的最新发展

   2022-09-23 工业品商城103
核心提示:近年来,随着DSP产品价格的高企和MCU产品性能的快速提升,MCU已经成为低端电机控制领域的一支新锐力量,市场规模迅速增长。赛迪顾问的数据显示,2006年,中国电机控制MCU市场增长35.9%,规模超过100亿元。目前,在中国电机控制MCU市场中,消费电子、工业控制和汽车电子是最重要的应用领域。其中,工业领域对电机控制的需求

近年来,随着DSP产品价格的高企和MCU产品性能的快速提升,MCU已经成为低端电机控制领域的一支新锐力量,市场规模迅速增长。赛迪顾问的数据显示,2006年,中国电机控制MCU市场增长35.9%,规模超过100亿元。

目前,在中国电机控制MCU市场中,消费电子、工业控制和汽车电子是最重要的应用领域。其中,工业领域对电机控制的需求起步较早,一度占据电机控制MCU 80%以上的市场份额。作为一个相对成熟的应用领域,工业电机控制MCU市场正处于稳步增长阶段。预计未来几年这个市场的增长率在22%-24%之间。

未来几年,这个市场增长的主要动力将是消费电子,消费电子将迅速超越工业控制,成为这个市场的主要应用。消费者对电机控制的需求越来越大,主要是因为国家倡导建设节能型社会。为了顺应这一趋势,家电厂商希望自己的产品能够工作在低功耗、低辐射、低噪音的状态,因此需要DSP或MCU来控制电机实现相应的功能。对于家电厂商来说,价格更低的MCU无疑更有竞争力。

先进的直线电机驱动已经广泛应用于数控铣床和数控车床。不仅能在进给速度f=60m/min以上的切削条件下对零件进行高速切削和排屑,还能提高零件的加工精度。直线电机具有加快伺服响应速度、提高机床伺服控制精度和加工精度的特点,因此可以大大扩展数控机床的加工能力。通常的旋转-直线运动传动系统,由于其固有的质量、惯性、超前、滞后和振动,会影响零件的加工质量。而在数控机床上安装直线电机,则不存在上述问题。目前,Mazak、Mori Seiki、Okuma、CincinnatiMachine等公司都在新型数控机床中使用了直线电机,使机床进给速度达到f=60m/min以上,快速移动速度达到f=120m/min,机床加速度达到2g。目前直线电机在使用中还存在一些问题,如承载能力小、发热等,需要在今后进行改进。

对于高速切削的数控机床,每根轴都要以f=60m/min的进给速度进行切削,这样会造成滚珠丝杠数控机床在加工过程中产生高温,严重影响零件的尺寸精度和机床的定位精度。日立精机公司开发的滚珠丝杠冷却器,通过在空心滚珠丝杠内部输送冷却液来冷却滚珠丝杠,从而达到冷却丝杠、稳定加工尺寸的目的。牧野公司开发的电子冷却器控制系统可以监测滚珠丝杠因摩擦而产生的温升,使滚珠丝杠温度保持在允许范围内。除了冷却滚珠丝杠外,还应严格控制高速旋转的主轴的温升。Yamazen公司通过主轴的中心孔用压力p=6.89MPa的冷却液冷却机床主轴、刀具和加工零件。既能保证工件和刀具不受温升的影响,又能延长刀具的使用寿命,还能顺利排出切屑,净化加工环境。为了避免温升对导轨的影响,日立与轴承厂商联合开发了品牌Eco-Eco导轨润滑脂,具有冷却润滑效果好、不含有害物质、自动润滑、无需特殊设备等优点。许多厂家证明它具有良好的使用效果和经济效益。

一个零件在一台机床上完成所有加工工序是制造技术进步的必然趋势。新开发的车床都具有与加工中心类似的4 ~ 5轴加工功能,以及大功率、多功能的B轴加工系统和自动换刀装置,使车床与加工中心的差别逐渐减小,成为多功能加工机床。多功能机床的出现是数控机床技术进步的标志之一。

为了提高机床主轴电机的切削速度、快速响应能力和控制精度,大多数数控机床都选择集成式主轴交流感应主轴电机,而不是以前用皮带或齿轮减速的分离式主轴电机。最近随着技术的进步,开发出了一种含有稀有材料的新型永磁一体化主轴电机。由于它能更高效、大功率地传递转矩,有取代感应集成主轴电机的趋势。据Yamazen公司经理介绍,这种含铌永磁一体式主轴电机与一般的感应一体式主轴电机相比有以下三个优点:

巨大的扭矩传递。公司用功率N=7.46kW,转速N = 6000 r/min的两种电机做的对比试验表明,一般感应一体式主轴电机传递的扭矩为95N·m,而采用稀有材料的永磁一体式主轴电机可传递160N·m。

使用中的温升很容易在线控制,主轴电机可以通过简单的风冷方式冷却,不需要安装昂贵的冷却器。

由于电机采用特殊永磁材料制成,磁性强,体积小,结构紧凑。这样可以增加主轴孔的直径,大大提高机床的加工能力。比如车床,原送料装置能通过的棒材最大直径是52mm。现在,使用永磁型集成主轴电机后,机床可以加工最大直径为61mm的棒材。

近年来,网络技术已经成为数控机床的主要通信手段和控制工具,它必将形成一整套先进的网络制造系统。例如,通过开放式数控系统和远程诊断系统,如果机床在加工过程中出现问题,它可以自动向设计部门发送消息,以便及时解决问题。机床数控系统中自动存储和快速加工的大量加工信息可以通过网络实时传输和交换,包括设计数据、图形文件、工艺数据、加工状态等。,大大提高了生产效率。目前应用最广泛的是通过网络改善服务,为用户提供强有力的技术支持等。

在IMTS2000上,许多机床制造商展出了新开发的网络制造系统。例如,CincinnatiMachine公司向用户演示了程序员、操作员和维护人员可以通过他们设计的开放式数控系统和CincinnatiMachine公司国内的网络制造中心进行声音或图像的交流和传输,并演示了远程诊断系统的使用,增加了用户使用网络制造系统的欲望和信心。据CincinnatiMachine的经理介绍,用户可以通过购买所需的软件、调制解调器、网络摄像头和耳机来上网,而无需安装网络服务器。通过网上交流各种信息,大大提高了生产效率。据IAMS介绍,用户可以根据用户输入的加工材料、刀具材料等信息,通过其Cutdata.com网站向用户推荐切削速度、进给量和切削深度。用户可以根据推荐的数据进行编程和加工。如果您有任何问题,您可以联系网站,以确保顺利处理。

 
 
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