機床工業(yè)是國家工業(yè)系統中一個(gè)重要的工業(yè)分支,是航天、軍工、汽車(chē)、道路、橋梁、化工等不同行業(yè)最有力的支撐和保障。我國的機床工業(yè)正處于一個(gè)快速發(fā)展和提高的時(shí)期,在基礎技術(shù)、設計及制造工藝、高端技術(shù)和新功能開(kāi)發(fā)等方面都取得了長(cháng)足的進(jìn)步。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展日新月異,新技術(shù)、新產(chǎn)品、新功能層出不窮。機床工業(yè)的發(fā)展壯大得益于自動(dòng)化新技術(shù)在機床工業(yè)中持續廣泛的應用和推廣,數控機床的發(fā)展和進(jìn)步無(wú)不帶有自動(dòng)化創(chuàng )新技術(shù)應用的烙印,也從另一個(gè)角度反映出自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢和方向。
更快更強的數控系統
數控系統是數控機床的核心,是數控機床的大腦。更快更強的數控系統使得數控機床具備了更加強大的運算和處理能力,能夠完成更為復雜和更加精細的加工。全球知名數控系統生產(chǎn)商均推出了新型的數控系統,如西門(mén)子公司推出了840D sl和828D系統,FANUC公司開(kāi)發(fā)了用于高檔復合化機床的多通道多軸納米CNC,三菱公司研制了M700V系列CNC。
這些新開(kāi)發(fā)的數控系統采用了最新的自動(dòng)化技術(shù)和產(chǎn)品,均具有模塊化、開(kāi)放、靈活而又統一的結構,提供了可視化界面和網(wǎng)絡(luò )集成功能,具備多通道多數控軸功能,能使用于所有工藝功能。采用最新芯片技術(shù)的超高速處理器等高端硬件和光纖傳輸技術(shù)在新型的數控系統中得到應用,大幅度提高了數控系統的性能。
高速高精度的數控機床
高速高精度并不僅僅是指數控機床對工件的加工速度要高要快,生產(chǎn)的產(chǎn)品精度更高,而且也要求數控機床在工件加工的整個(gè)過(guò)程中都要高速運轉、精確定位,以減少工件在準備、加工、轉運、收儲等各個(gè)環(huán)節占用的時(shí)間,綜合提高工廠(chǎng)的生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。更高精度的機械產(chǎn)品在實(shí)際使用中會(huì )帶來(lái)更多的益處,如減少運轉過(guò)程中的摩擦和發(fā)熱,降低能源損耗,使整機運轉更加平穩可靠,減少故障出現的幾率等等。
為了實(shí)現高速高精度的目標,自動(dòng)化產(chǎn)品廠(chǎng)商們加大了技術(shù)投入和開(kāi)發(fā)力度,研發(fā)了更多的自動(dòng)化產(chǎn)品應用于數控機床,如直線(xiàn)電機、電主軸、更高線(xiàn)數的編碼器、精度更高更穩定的光柵尺等等,這些自動(dòng)化產(chǎn)品為數控機床實(shí)現高速高精度功能提供了強有力的支持。
日漸成熟的復合加工技術(shù)
當今的機械加工更趨向于高精度、多品種、小批量、低成本、短周期和復雜化的加工,復合加工是數控機床的一個(gè)重要技術(shù)發(fā)展方向。復合功能使數控機床顯著(zhù)提高了工件成品的生產(chǎn)速度,能夠大大消除散列工序加工過(guò)程中的運輸、裝夾及等待時(shí)間,使加工周期大大縮短并降低加工車(chē)間的在制品數量。工件在機床上只有一次裝夾定位,既減少了加工輔助時(shí)間,又提高了工件的加工精度。
顯然,復合加工機床對自動(dòng)化產(chǎn)品的要求更高。復合功能的實(shí)現依賴(lài)于針對工件和刀具的實(shí)時(shí)檢測與智能判斷、數據運算、刀具管理及系統控制。高靈敏度的探針、高速處理芯片、體積更小、響應速度更快的傳感器和執行器等自動(dòng)化產(chǎn)品和技術(shù)在機床上將會(huì )得到更為廣泛的應用。
數控機床信息化發(fā)展迅速
目前,具有網(wǎng)絡(luò )化功能的自動(dòng)化產(chǎn)品在數控機床中得到大量應用,這也是自動(dòng)化產(chǎn)品和技術(shù)飛速發(fā)展的動(dòng)力之一。數控系統生產(chǎn)商已經(jīng)在系統中集成網(wǎng)絡(luò )接口,來(lái)滿(mǎn)足和適應生產(chǎn)加工的快速化、信息化、網(wǎng)絡(luò )化的要求,而國內使用信息化、網(wǎng)絡(luò )化機床的用戶(hù)也正在從中獲得巨大的收益。
因此,數控機床應具備并實(shí)現語(yǔ)音、圖形、視頻和文本的通信功能。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )信息的共享,生產(chǎn)計劃調度部門(mén)可以實(shí)時(shí)監控機床工作狀態(tài)和加工進(jìn)度,向網(wǎng)絡(luò )信息的其他使用部門(mén)傳遞共享信息,在網(wǎng)絡(luò )上觀(guān)察加工過(guò)程、統計報表、跟蹤生產(chǎn)進(jìn)度、查看故障報警、在線(xiàn)診斷及幫助排除故障。寧夏小巨人公司引進(jìn)了Mazak公司的信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù),創(chuàng )建了國內第一座智能網(wǎng)絡(luò )化機床制造工廠(chǎng)。這將是我國在數控機床的信、息化和網(wǎng)絡(luò )化進(jìn)程中的一個(gè)樣板,也是我國數控機床信息化和網(wǎng)絡(luò )化發(fā)展的開(kāi)端和出發(fā)點(diǎn)。
環(huán)保節能理念更深入
目前,全球范圍內都在提倡綠色經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟,這樣的發(fā)展趨勢和環(huán)保要求同樣在數控機床行業(yè)得到響應和實(shí)踐。所謂綠色機床,就是要求機床的制造材料要環(huán)保,可以回收利用;能夠降低空運轉功率,減少功率損耗;盡可能減少機床使用和工件加工過(guò)程中產(chǎn)生的各種廢棄物,并保證這些廢棄物不污染工作環(huán)境和自然環(huán)境。
自動(dòng)化產(chǎn)品、數控系統和數控機床制造商們根據各自的研究成果,采用新的環(huán)保材料和生產(chǎn)工藝,改變產(chǎn)品結構和方式,研發(fā)新的技術(shù)手段,改進(jìn)廢棄物的回收方式等,把環(huán)保節能的綠色要求和指標嵌入到了數控機床中,以使數控機床對環(huán)境的影響降低到最小程度。