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探索數(shù)控復合加工機床的的發(fā)展趨勢與方向
由于數(shù)控復合加工機床集多種工序乃至多種工藝于一身,工件一次裝夾后便可在其上完成全部或大部分加工,這不僅減少了工件的裝夾次數(shù)和許多非加工時間,提高了加工精度和效率,而且還減少了零件加工所需的設(shè)備臺數(shù)和生產(chǎn)廠房的占地面積,從而也減少了企業(yè)相關(guān)的人、財、物的投入,降低了生產(chǎn)成本,提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益,因此,數(shù)控復合加工機床肯定是數(shù)控機床和制造技術(shù)的重要發(fā)展方向之一,較集中的表現(xiàn)如下:
1. 繼續(xù)擴大單臺數(shù)控機床的復合加工能力。通過對工藝過程和工序的優(yōu)化(如合并、簡化加工過程)、*結(jié)構(gòu)的改進(如采用組合*、專門*等)減少工藝、工序及所需工具的數(shù)量;通過機床結(jié)構(gòu)和配置的創(chuàng)新(如多軸控制的主軸頭、多刀位的轉(zhuǎn)塔式刀架和砂輪頭架等),增加機床的靈活度、*的儲備量和自動提供(更換)*的能力,從而提高機床復合加工的能力,使有更多的零件、更多的工藝的和工序都能在一臺機床上一次裝夾后來加工完成。
2. 為了進一步提高生產(chǎn)率,特別是單臺復合加工機床的產(chǎn)出率,數(shù)控復合加工機床在向多主軸、多刀架、多工位的方向發(fā)展。
3. 向大型的方向發(fā)展。因為復合加工的主軸優(yōu)點之一是減少零件在多工序和多工藝加工過程中的多次重新安裝調(diào)整和夾緊的時間,由于大型零件一般多是結(jié)構(gòu)復雜、要求加工的部位和工序較多、安裝定位也較費時費事的零件,所以采用數(shù)控機床進行復合加工比較有利。因此為了適應(yīng)大型重型機械行業(yè)發(fā)展大型產(chǎn)品的加工需要,數(shù)控復合加工機床有向大型化發(fā)展的趨勢。
4. 向結(jié)構(gòu)模塊化和功能可快速重組的方向發(fā)展。因為結(jié)構(gòu)模塊化是數(shù)控復合加工機床快速發(fā)展的基礎(chǔ),而數(shù)控復合加工機床的功能可快速重組則是其能快速響應(yīng)市場需求,并能搶占市場的重要條件,因此國外許多有名的機床制造廠商早已為此而努力研發(fā)。
從理論上講,一臺數(shù)控機床所復合的加工工藝和工序愈多愈好,但實際上總是有限的。因為要受到具體所要復合的工藝和工序之間的相互關(guān)系和要求,以及實現(xiàn)復合加工在技術(shù)(含軟、硬件設(shè)計、實施)上的可能性和經(jīng)濟上的合理性等諸多因素的制約。因此,在擴大數(shù)控復合加工機床的復合能力時,必須對所要復合的工藝和工序進行深入的技術(shù)和經(jīng)濟方面的研究分析,切忌盲目地求大求全地擴大復合加工能力。
就目前的技術(shù)水平而言,單一工藝(如車、銑、磨等)的多工序復合加工在經(jīng)濟上比較合理,技術(shù)上也較易于實現(xiàn),而跨工藝的多工序復合加工,除車銑(或銑車)復合、車磨復合的加工技術(shù)較成熟外,其他的多工藝多工序復合,如車削、激光加工復合;銑削、電火花加工復合;制齒工藝過程的全復合等,實施起來則還有一定的難度,主要是與工藝和工序變換過程中,所需*(或工具)如何自動交換和定位夾緊的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題有關(guān),尚有待于進一步的研究與開發(fā)。
為了加速我國數(shù)控復合加工機床的發(fā)展,首先應(yīng)全面加強我國數(shù)控機床的發(fā)展,特別是高性能、高質(zhì)量的數(shù)控機床功能部件(含數(shù)控系統(tǒng))的研發(fā);同時大力研究和開發(fā)適用于復合加工用的工藝模塊,如帶C軸功能的快速自動夾緊工件的車削主軸頭,具有C和B(或A)軸控制功能的快速更換與夾緊*的銑削主軸頭和砂輪頭架,用于非切削*(如磨削用的砂輪、激光加工頭、超聲波頭、各種測量頭等)的工具庫和自動更換裝置等。因為這些都是發(fā)展數(shù)控復合加工機床的基礎(chǔ)部件。
數(shù)控復合加工機床雖說是在不同的類型的數(shù)控機床基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,但好的數(shù)控復合加工機床絕不是、也不可能是由單臺不同工序或工藝的數(shù)控機床簡單地拼裝而成,而必須是在優(yōu)化已有的傳統(tǒng)工藝工序過程和機床結(jié)構(gòu)配置型式的基礎(chǔ)上創(chuàng)新開發(fā)出來的。所以,為了生產(chǎn)出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控復合加工機床產(chǎn)品,必須加強對新工藝、新方法、新*和機床新部件結(jié)構(gòu)的研發(fā),即必須加強對機械制造技術(shù)的科技創(chuàng)新的投入,并有計劃、有組織地進行基礎(chǔ)技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合的研究。只有這樣我們才有可能更好地發(fā)展我國的數(shù)控復合加工機床并將我國的機械制造技術(shù)提高到一個更新更高的水平。
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