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                          數控高速加工之關鍵技術剖析

                          數控高速加工之關鍵技術剖析

                          跟著社會的不斷提高和科學技術的不斷發展,為適應市場的需求,數控銑床數控系統的發展已經經歷了六代。自1952年第一臺三坐標數控銑床在美國問世后,數控系統經歷了從傳統的專用計算機硬件邏輯控制、計算機直接控制、微型計算機控制到開放式數控。目前研究已經超越了開放式數控的內涵,數控系統正向著高速化、智能化、網絡化的方向發展。
                          近十年來,在經濟全球化的推動下,發達國家的制造業向中國轉移的速度空前加快,我國的制造業得到了高速發展。跟著外資的大規模進入,對我國本土制造業的現代化產生了重要的推動作用。在強勁需求的帶動下,我國汽車產業、航空航天產業、造船產業和通用機械產業等紛紛加大了引進國外技術和裝備的規模和速度。我國傳統的機床工具技術和裝備,已經不能知足現代制造業“優質、高效、節能、低耗和環?!钡男滦枨罅?。我國制造業高速發展的強勁態勢和切削加工技術的相對落后,切削加工技術成為了我國機械制造業高速發展的瓶頸。因此,必需分析當前的現狀,提出相應的對策,才能適應新的形勢。
                          高速加工(HSM)是當今制造業中一項快速發展的新技術,在產業發達國家,高速切削正成為一種新的切削加工理念。高速加工的基本起點是高速低負荷狀態下的切削可較低速高負荷狀態下切削更快地切除材料。低負荷切削意味著可減小切削力,從而減少切削過程中的振動和變形。使用合適的刀具,在高速狀態下可切削高硬質的難加工材料。
                          要實現數控高速切削加工所需研究的核心內容包含高速切削加工理論、高速主軸單元、高速進給系統、高速CNC系統、高機能的刀具系統、機床支撐技術驅動系統及輔助單元技術。高速切削機理是高速切削技術應用和發展的理論基礎,在高速切削技術應用中起著指導作用,據有十分重要的地位。
                          我國在高速切削基本方法和理論方面研究起步較晚、水平較低。目前,南京航空航天大學推導出了在高速切削時集中剪切滑移前提下的切削方程式,為進一步發展高速切削工藝技術建立了理論基礎。
                          傳統的機床是通過齒輪、皮帶等中間環節連接把動力從電機傳遞到主軸,從而控制機床主軸的運動。因為傳統的主軸運動的精度受良多因素的影響,特別是在高速運轉的時候無法達到所需的精度,已經無法適應高速加工的要求。高速加工機床的主軸部件,要求采用耐高溫、高速、能承受大的負荷的軸承,同時主軸動平衡機能好,有良好的熱不亂性,能夠傳遞足夠的力矩和功率且能承受高的離心力,主軸的剛性要好、有恒定的力矩并帶有檢測過熱裝置和冷卻裝置。因此具備相應的高轉速和高精度、高速精密和高效率特性的數控機床電主軸應運而生。
                          迄今為止的驅動系統都是由旋轉電念頭、齒輪箱或聯軸器、絲杠和驅動螺母、絲杠支座軸承等構成,而它們都影響甚至限制了機床的機能。

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