從美國機床展看機床技術的發(fā)展（ZHUAN）

天氣 · 發(fā)表于 2006-9-11 13:22:21

從美國機床展看機床技術的發(fā)

      在美國芝加哥市舉辦了兩年一度的美國國際制造技術展覽會,，都將聚集了主要的世界機床及配套件生產(chǎn)廠商，對當今制造技術的軟,、硬件作了最高水平的完整的展示,。
　   就制造技術的發(fā)展情況看，在本次展會上表現(xiàn)出了以下幾個明顯的趨勢,。
　   高速,、高效和復合加工機床發(fā)展迅速

　　為機床用戶提供具有更高加工效率的機床一直是機床制造廠家追求的目標,。在本次展會上表現(xiàn)出提高機床生產(chǎn)效率的核心是更快的速度和更可靠的性能，一句話,，就是有效縮短工件的加工周期,。縮短加工周期從兩條途徑入手,。一是提高切削速度,，因而機床主軸轉速普遍提高了，車床和車削中心的主軸轉速都在8000r/min以上,，加工中心的主軸轉速一般都在15000～20000r/min,，還有40000r/min和60000r/min的。同樣,，進給速度也有大幅提高,，可達20m/min，甚至60m/min,。隨著速度的提高,，機床的結構剛性和動態(tài)特性都有相應的改進，高速主軸和刀具系統(tǒng)的動平衡就很重要,。高速切削工藝應用普遍,。特別是宇航和航空工業(yè)的零件，一般都為鋁合金件,，加工時要切除大量材料,，制成品的重量往往只有毛坯件的15%～20%。也就是說,，有80%～85%的鋁材變成了切屑,，在這里，高速切削就是有效提高加工效率的方法,。另一條途徑就是減少非加工時間,。因為在零件加工過程中有大量的無用時間消耗在工件搬運、上下料,、安裝調(diào)整,、換刀和主軸的升、降速上,，因此,，復合功能的機床是近年來發(fā)展很快的機種，其核心是在一臺機床上要完成車,、銑,、鉆、鏜、攻絲,、鉸孔和擴孔等多種操作工序,。車床技術發(fā)展的主要趨勢是多功能機床，而目前的多功能復合機床實際上是一臺具有車削功能的加工中心,。此外,，還可發(fā)展成自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，如加裝自動上下料裝置,、配ATC和APC,、為改善控制系統(tǒng)而增加自動監(jiān)測、報警裝置,，實現(xiàn)一個人能管理多臺機床,。在磨削方面，現(xiàn)在磨削中控制技術的重點是開發(fā)基于PC的磨削控制系統(tǒng),，使其具有用戶友好的特點,，并更加通用，一臺磨床能進行內(nèi)圓,、外圓和臺階軸磨削,，或給機床以不同的循環(huán)來加快生產(chǎn)進程，既磨得快又能確保尺寸精度和表面粗糙度,，這一發(fā)展趨勢還會繼續(xù)保持下去。

　　機床更強調(diào)安全要環(huán)保要求

　　由于機床運行得更快了,，因而操作者的安全和健康也成為要優(yōu)先考慮的問題,。本次展出的中、高檔機床中,，凡是可能傷害人身的地方都加有安全警示裝置,。干切削和微量潤滑劑切削方法因其可大大減少潤滑劑的揮發(fā)而得到越來越廣泛的應用，并且?guī)缀跛械臋C床都是封閉起來的,，有些鋸床甚至看不到切屑,，這樣，即使有過量的油霧和煙霧也容易收集,。同時,，機床的人機工效學明顯增強了，在加工過程中,，操作者工作得更舒適,。此外，無污染的清潔加工技術也受到普遍重視,。例如磨料水射流切割技術就是應用較廣的廉價加工方法,，符合綠色制造的要求。

　　功能部件發(fā)展迅速，已形成完整配套件產(chǎn)業(yè)

　　在展覽會上增加了機床配套件展區(qū),，參展的廠商數(shù)和主機廠不相上下,，可能還更多。展出的各種機床配套件琳瑯滿目,，應有盡有,。主要展品有滾珠絲杠副、精密軸承,、各種轉臺,、換刀裝置、各種氣動,、液壓件,、直線導軌及主軸部件等，特別是電主軸和直線電動機發(fā)展很快,，品種很多,。著名的有瑞士Fishcher公司的高精密自動平衡電主軸，轉速為30000r/min,，特別適合高速加工,。近年來，直線電動機已經(jīng)在加工中心上獲得成功應用,，Cincinnati(辛辛那提)公司的最新加工中心樣機也是用直線電動機驅動的,，解決了發(fā)熱和防磁等難題，這項技術是機床高速驅動的發(fā)展趨勢,。機床配套件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有力地推動了機床主機的發(fā)展,，不但有助于提高機床的速度和性能，而且可以大大縮短主機的生產(chǎn)周期,，降低生產(chǎn)成本,，這正是我國機床行業(yè)所缺乏的。大而全,、小而全的的企業(yè)是沒有競爭力的,。建立起我國發(fā)達的社會配套體之時才是我國機床工業(yè)真正振興之日。

　　控制系統(tǒng)功能更加完善,、強大,，開放式結構趨勢明顯

　　更高速的處理器和更精確的控制設備使機床的功能和性能完善而強大。技術密集已進入超速發(fā)展階段,，而集成的關鍵是開放式結構,。PC技術的應用，開始改變了機床的工作方式,，把CNC推向了控制中心而不局限于機床控制器的范圍,�,？刂栖浖l(fā)展更快，一年甚至改進幾次,。在CAM領域,，今年最熱門的項目不是CAM本身的發(fā)展，而是開放式結構的變革,，幾乎橫掃整個制造業(yè),。最主要的CNC制造商都能提供一些開放式結構的CNC系統(tǒng)。現(xiàn)在機械制造廠里開放式結構的CNC控制器占到了10%～20%,。這樣零件程序可以離線開發(fā),，然后傳送到生產(chǎn)車間的編程系統(tǒng)，在ＣＮＣ控制器上運行,，操作者可以觀察,、檢測刀具運行情況和加工過程，還可以對加工過程進行必要的修正,。美國GE FANUC公司銷售的控制器中,，有30%是開放式的。實現(xiàn)了真正的CAM/CNC集成,，并趨向于智能化控制,，還可上網(wǎng)。一家開在美國的印度軟件公司演示了高水平的虛擬制造軟件,，該軟件已用于美國汽車生產(chǎn)廠和波音飛機公司的生產(chǎn)中,。虛擬制造和無紙化生產(chǎn)的技術基礎已基本具備，借助信息技術的不斷發(fā)展,，今后此類軟件的發(fā)展和應用一定會更快,。我國“十五”規(guī)劃也強調(diào)要發(fā)展高科技信息技術來武裝制造業(yè)，這無疑是非常正確,、非常及時的。數(shù)字化制造時代的到來可能會比我們預料的更快,。

　　機床的外觀質(zhì)量水平更高

　　從芝加哥展覽會上看,，我國機床制造業(yè)雖有長足的進步，但差距十分顯著,。我們不能失去信心,，但也不可掉以輕心，必須有切實的措施,，特別是要加強相互的協(xié)作配套,，要勇于創(chuàng)新，從使用方便,、可靠的角度做好每一項工作�,，F(xiàn)在有很多國外先進技術可以利用和借鑒,，發(fā)展的基礎比以往要好得多了。