淺談超精密數控加工

2018-07-27 15:05:37 447

    超精密數控加工是當前上海機械加工行業中使用最先進的加工設備,其種類有數控車床、數控銑床、數控鏜床、數控線切割、數控加工中心等其他類別的機械加工設備。超精密數控加工以其精度高、效率高、能適應小批量多品種復雜零件的加工等優點,在上海機械加工行業中得到日益廣泛的應用,具有顯著的經濟效益、社會效益和市場需求前景。概括起來,數控機床加工有以下幾方面的優點。

超精密數控加工

  (1)適應性強。適應性即所謂的柔性,是指數控機床隨生產對象變化而變化的適應能力。在數控機床上改變加工零件時,只需重新編制程序,輸入新的程序后就能實現對新的零件的加工;而不需改變機械部分和控制部分的硬件,且生產過程是自動完成的。這就為復雜結構零件的單件、小批量生產以及試制新產品提供了極大的方便。適應性強是數控機床最突出的優點,也是數控機床得以生產和迅速發展的主要原因。
  (2)精度高,質量穩定。數控機床是按數字形式給出的指令進行加工的,一般情況下工作過程不需要人工干預,這就消除了操作者人為產生的誤差。在設計制造數控機床時,采取了許多措施,使數控機床的機械部分達到了較高的精度和剛度。數控機床工作臺的移動當量普遍達到了0.01~0.0001mm,而且進給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距誤差等均可由數控裝置進行補償,高檔數控機床采用光柵尺進行工作臺移動的閉環控制。數控機床的加工精度由過去的±0.01 mm提高到±0.005mm甚至更高。定位精度九十年代初中期已達到±0.002mm~±0.005mm。此外,數控機床的傳動系統與機床結構都具有很高的剛度和熱穩定性。通過補償技術,數控機床可獲得比本身精度更高的加工精度。尤其提高了同一批零件生產的一致性,產品合格率高,加工質量穩定。
  (3)生產效率高。零件加工所需的時間主要包括機動時間和輔助時間兩部分。數控機床主軸的轉速和進給量的變化范圍比普通機床大,因此數控機床每一道工序都可選用最有利的切削用量。由于數控機床結構剛性好,因此允許進行大切削用量的強力切削,這就提高了數控機床的切削效率,節省了機動時間。數控機床的移動部件空行程運動速度快,工件裝夾時間短,刀具可自動更換,輔助時間比一般機床大為減少。
  數控機床更換被加工零件時幾乎不需要重新調整機床,節省了零件安裝調整時間。數控機床加工質量穩定,一般只作首件檢驗和工序間關鍵尺寸的抽樣檢驗,因此節省了停機檢驗時間。在加工中心機床上加工時,一臺機床實現了多道工序的連續加工,生產效率的提高更為顯著。
  (4)能實現復雜的運動。普通機床難以實現或無法實現軌跡為三次以上的曲線或曲面的運動,如螺旋槳、汽輪機葉片之類的空間曲面;而數控機床則可實現幾乎是任意軌跡的運動和加工任何形狀的空間曲面,適應于復雜異形零件的加工。
  (5)良好的經濟效益。數控機床雖然設備昂貴,加工時分攤到每個零件上的設備折舊費較高。但在單件、小批量生產的情況下,使用數控機床加工可節省劃線工時,減少調整、加工和檢驗時間,節省直接生產費用。數控機床加工零件一般不需制作專用夾具,節省了工藝裝備費用。數控機床加工精度穩定,減少了廢品率,使生產成本進一步下降。此外,數控機床可實現一機多用,節省廠房面積和建廠投資。因此使用數控機床可獲得良好的經濟效益。
  (6)有利于生產管理的現代化。數控機床使用數字信息與標準代碼處理、傳遞信息,特別是在數控機床上使用計算機控制,為計算機輔助設計、制造以及管理一體化奠定了基礎。

    隨著我國科技和國民經濟的發展,對超精密數控加工技術的要求日益高級化,市場也越來越擴大。其應用已不限于國防尖端和航天航空部門而擴展到各個領域,應用規模和需求更大了,故市場需求前景樂觀。


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