其一、数控加工机床多轴联动高速度技术发展
由于在加工自由曲面时,3轴联动控制的机床无法避免切速接近于零的球头铣刀端部参与切削,进而对工件的加工质量造成破坏性影响,而5轴联动控制对球头铣刀的数控编程比较简单,并且能使球头铣刀在铣削3维曲面的过程中始终保持合理的切速,从而显著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率,因此,各大系统开发商不遗余力地开发5轴、6轴联动数控系统,随着5轴联动数控系统和编程软件的成熟和日益普及,5轴联动控制的加工中心和数控铣床已经成为当前的一个开发热点。
国外主要的系统开发商在6轴联动控制系统的研究上己经取得和很大进展,在6轴联动加工中心上可以使用非旋转刀具加工任意形状的三维曲面,且切深可以很薄。
导轨属于磨损件,在机床运动中容易引发磨损过度导致的误差过大,需要及时更换机床铸件以保证加工效果。然而传统机床导轨的更换意味着机床床身整体的处理,导致了维护难、成本大的问题。
其二、数控机床从复合加工向完整加工发展
20世纪70年代以来,多工序集成加工逐渐演变到现在的“完整加工”。相对于传统的车铣复合加工技术,“完整加工”是一种工序集约化的新型加工方式。由于数控机床性能的不断提高,工件在加工过程中的机动时间越来越少,因此机床辅助时间以及工件在工序之间的滞留很大程度上成为影响交货期的重要因素。“完整加工”高度的工艺集成性,使得工件在整个加工过程中只需要一次装夹,从而解决了生产过程中由于机床辅助时间以及工件滞留时间所带来的瓶颈问题。如德国Index公司新近研发的一款车削加工中心,就集成了车、铣、钻、磨等多种加工工序,使复杂工件一次装夹便能完成多步加工,提高了工件的加工精度和生产效率,缩短了生产周期。
当前机械加工的要求持续提高,这种大型复合数控机床将会占有更大的市场分额。
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