CNC數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢
A、高速化.隨著汽車、國防、航空、航天等工業(yè)的高速發(fā)展以及鋁合金等新材料的應(yīng)用,對數(shù)控機(jī)床加工的高速化要求越來越高。
B、主軸轉(zhuǎn)速:機(jī)床采用電主軸(內(nèi)裝式主軸電機(jī)),主軸zui高轉(zhuǎn)速達(dá)200000r/min;
進(jìn)給率:在分辨率為0.01μm時(shí),zui大進(jìn)給率達(dá)到240m/min且可獲得復(fù)雜型面的加工;
C、運(yùn)算速度:微處理器的迅速發(fā)展為數(shù)控系統(tǒng)向高速、高精度方向發(fā)展提供了保障,開發(fā)出CPU已發(fā)展到32位以及64位的數(shù)控系統(tǒng),頻率提高到幾百兆赫、上千兆赫。由于運(yùn)算速度的極大提高,使得當(dāng)分辨率為0.1μm、0.01μm時(shí)仍能獲得高達(dá)24~240m/min的進(jìn)給速度;
D、換刀速度:目前*加工中心的刀具交換時(shí)間普遍已在1s左右,高的已達(dá)0.5s。德國Chiron公司將刀庫設(shè)計(jì)成籃子樣式,以主軸為軸心,刀具在圓周布置,其刀到刀的換刀時(shí)間僅0.9s。
E、高精度化
數(shù)控機(jī)床精度的要求現(xiàn)在已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度,機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度、熱變形以及對振動(dòng)的監(jiān)測和補(bǔ)償越來越獲得重視。
F、提高CNC系統(tǒng)控制精度:采用高速插補(bǔ)技術(shù),以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給,使CNC控制單位精細(xì)化,并采用高分辨率位置檢測裝置,提高位置檢測精度(日本已開發(fā)裝有106脈沖/轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測器的交流伺服電機(jī),其位置檢測精度可達(dá)到0.01μm/脈沖),位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法;
G、采用誤差補(bǔ)償技術(shù):采用反向間隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù),對設(shè)備的熱變形誤差和空間誤差進(jìn)行綜合補(bǔ)償。研究結(jié)果表明,綜合誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少60%~80%;采用網(wǎng)格解碼器檢查和提高加工中心的運(yùn)動(dòng)軌跡精度,并通過仿真預(yù)測機(jī)床的加工精度,以保證機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度,使其性能長期穩(wěn)定,能夠在不同運(yùn)行條件下完成多種加工任務(wù),并保證零件的加工質(zhì)量。
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