機床工業(yè)是國家工業(yè)系統(tǒng)中一個重要的工業(yè)分支,是航天、軍工、汽車、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)正處于一個快速發(fā)展和提高的時期,在基礎(chǔ)技術(shù)、設(shè)計及制造工藝、高端技術(shù)和新功能開發(fā)等方面都取得了長足的進步。自動化技術(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)展壯大得益于自動化新技術(shù)在機床工業(yè)中持續(xù)廣泛的應(yīng)用和推廣,數(shù)控機床的發(fā)展和進步無不帶有自動化創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用的烙印,也從另一個角度反映出自動化技術(shù)發(fā)展的趨勢和方向。
更快更強的數(shù)控系統(tǒng)
數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心,是數(shù)控機床的大腦。更快更強的數(shù)控系統(tǒng)使得數(shù)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(fù)雜和更加精細的加工。全球知名數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商均推出了新型的數(shù)控系統(tǒng),如西門子公司推出了840D sl和828D系統(tǒng),F(xiàn)ANUC公司開發(fā)了用于高檔復(fù)合化機床的多通道多軸納米CNC,三菱公司研制了M700V系列CNC。
這些新開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)采用了最新的自動化技術(shù)和產(chǎn)品,均具有模塊化、開放、靈活而又統(tǒng)一的結(jié)構(gòu),提供了可視化界面和網(wǎng)絡(luò)集成功能,具備多通道多數(shù)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(shù)控系統(tǒng)中得到應(yīng)用,大幅度提高了數(shù)控系統(tǒng)的性能。
高速高精度的數(shù)控機床
高速高精度并不僅僅是指數(shù)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(shù)控機床在工件加工的整個過程中都要高速運轉(zhuǎn)、精確定位,以減少工件在準(zhǔn)備、加工、轉(zhuǎn)運、收儲等各個環(huán)節(jié)占用的時間,綜合提高工廠的生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。更高精度的機械產(chǎn)品在實際使用中會帶來更多的益處,如減少運轉(zhuǎn)過程中的摩擦和發(fā)熱,降低能源損耗,使整機運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)可靠,減少故障出現(xiàn)的幾率等等。
為了實現(xiàn)高速高精度的目標(biāo),自動化產(chǎn)品廠商們加大了技術(shù)投入和開發(fā)力度,研發(fā)了更多的自動化產(chǎn)品應(yīng)用于數(shù)控機床,如直線電機、電主軸、更高線數(shù)的編碼器、精度更高更穩(wěn)定的光柵尺等等,這些自動化產(chǎn)品為數(shù)控機床實現(xiàn)高速高精度功能提供了強有力的支持。
日漸成熟的復(fù)合加工技術(shù)
當(dāng)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(fù)雜化的加工,復(fù)合加工是數(shù)控機床的一個重要技術(shù)發(fā)展方向。復(fù)合功能使數(shù)控機床顯著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程中的運輸、裝夾及等待時間,使加工周期大大縮短并降低加工車間的在制品數(shù)量。工件在機床上只有一次裝夾定位,既減少了加工輔助時間,又提高了工件的加工精度。
顯然,復(fù)合加工機床對自動化產(chǎn)品的要求更高。復(fù)合功能的實現(xiàn)依賴于針對工件和刀具的實時檢測與智能判斷、數(shù)據(jù)運算、刀具管理及系統(tǒng)控制。高靈敏度的探針、高速處理芯片、體積更小、響應(yīng)速度更快的傳感器和執(zhí)行器等自動化產(chǎn)品和技術(shù)在機床上將會得到更為廣泛的應(yīng)用。
數(shù)控機床信息化發(fā)展迅速
目前,具有網(wǎng)絡(luò)化功能的自動化產(chǎn)品在數(shù)控機床中得到大量應(yīng)用,這也是自動化產(chǎn)品和技術(shù)飛速發(fā)展的動力之一。數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)商已經(jīng)在系統(tǒng)中集成網(wǎng)絡(luò)接口,來滿足和適應(yīng)生產(chǎn)加工的快速化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的要求,而國內(nèi)使用信息化、網(wǎng)絡(luò)化機床的用戶也正在從中獲得巨大的收益。
因此,數(shù)控機床應(yīng)具備并實現(xiàn)語音、圖形、視頻和文本的通信功能。通過網(wǎng)絡(luò)信息的共享,生產(chǎn)計劃調(diào)度部門可以實時監(jiān)控機床工作狀態(tài)和加工進度,向網(wǎng)絡(luò)信息的其他使用部門傳遞共享信息,在網(wǎng)絡(luò)上觀察加工過程、統(tǒng)計報表、跟蹤生產(chǎn)進度、查看故障報警、在線診斷及幫助排除故障。寧夏小巨人公司引進了Mazak公司的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),創(chuàng)建了國內(nèi)第一座智能網(wǎng)絡(luò)化機床制造工廠。這將是我國在數(shù)控機床的信、息化和網(wǎng)絡(luò)化進程中的一個樣板,也是我國數(shù)控機床信息化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的開端和出發(fā)點。
環(huán)保節(jié)能理念更深入
目前,全球范圍內(nèi)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(shù)控機床行業(yè)得到響應(yīng)和實踐。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(zhuǎn)功率,減少功率損耗;盡可能減少機床使用和工件加工過程中產(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。
自動化產(chǎn)品、數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床制造商們根據(jù)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(jié)構(gòu)和方式,研發(fā)新的技術(shù)手段,改進廢棄物的回收方式等,把環(huán)保節(jié)能的綠色要求和指標(biāo)嵌入到了數(shù)控機床中,以使數(shù)控機床對環(huán)境的影響降低到最小程度。