篇项目挑战教学课件
34页1、数控机床安装与调试,主编:吕景泉,第六篇 项目挑战 数控机床技术发展展望,1动力刀塔技术展望; 2直线电机技术展望; 3数控机床通讯技术展望。 4 高速加工技术展望 5五轴联动加工技术展望,任务一 动力刀塔技术展望,动力刀塔结构示意,1,2,3,4,5,6,1、轴联接器 2、驱动电机 3、刀塔本体 4、刀具驱动离合器 5、 刀盘 6、 动力刀座,按刀盘的形式分类,VDI (德式快换)动力刀座形式,BMT (Base Mount Tooling,螺栓紧固)动力刀座形式,日系机床厂商动力刀座形式,任务二 直线电动机技术展望,直线电机在机床进给系统中的应用,直线电机的特点: 在机床进给系统中采用直线电机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为“零传动”。正是由于这种“零传动”方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。,直线电机的特点: 1、高速响应 由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件(如丝杠等),使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。 2、精
2、度 直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差,减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,即可大大提高机床的定位精度。 3、动刚度高 由于“直接驱动”,避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象,同时也提高了其传动刚度。 4、速度快、加减速过程短 能实现起动时瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度,一般可达210g(g9.8m/s2),而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.10.5g。,直线电机的特点: 5、行程长度不受限制 在导轨上通过串联直线电动机,就可以无限延长其行程长度。 6、运动安静、噪音低 由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触),其运动时噪音将大大降低。 7、效率高 由于无中间传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗,传动效率大大提高,任务三 数控机床通讯技术展望,开放式数控系统大致分为以下几种类型,例: CAN 总线的开放式数控系统架构,任务四 高速加工技术展望,尚无统一定义,一般认为高速加工是指采用超硬材料的刀具,通过极大
3、地提高切削速度和进给速度,来提高材料切除率、加工精度和加工表面质量的现代加工技术。 以切削速度和进给速度界定:高速加工的切削速度和进给速度为普通切削的510倍。 以主轴转速界定:高速加工的主轴转速10000 r/min。 高速加工切削速度范围随加工方法不同也有所不同:,车削:700-7000 m/min 铣削:300-6000 m/min 钻削:200-1100 m/min 磨削:100-300 m/s,高速加工切削速度范围因不同的工件材料而异,切削力小:较常规切削至少降低30%,径向力降低更明显。工件受力变形小,适于加工薄壁件和细长件 切削热小:加工过程迅速,95%以上切削热被切屑带走,工件积聚热量极少,温升低,适合于加工熔点低、易氧化和易于产生热变形的零件,可提高加工精度 动力学特性好:刀具激振频率远离工艺系统固有频率,不易产生振动,可获得好的表面粗糙度 可加工硬表面:高速切削可加工硬度HRC45-65的淬硬钢铁件,在一定条件下可取代磨削加工或某些特种加工 环保:可实现“干切”和“准干切”,避免冷却液污染,加工效率高:进给率较常规切削提高5-10倍,材料去除率可提高3-6倍,196
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