机床是制造及修理一切机器的机器,在制造业中具有举足轻重的地位。用机床生产的产品技术水平可以反映一个国家机械工艺的技术水平,机床工具工业被誉为机械工业的“总工艺师”。一方面,随着尖端科技的不断发展,以航空航天、汽车为代表的高科技领域对复杂零件的性能要求不断提高,产品更新换代速度越来越快,对先进制造机床的要求也不断提高,对发展未来机床的需求愈加迫切。另一方面,随着加工零件要求的不断提高,机床上的加工工具、工艺方法、工艺装备以及检测、控制方法等也在不断发生革新,促使机床结构及控制系统不断改进和发展。数控设备及制造系统的历史变化趋势,而高精度、高效率、复合化、智能化、绿色化、高柔性化和模块化是未来机床理想的发展方向。
国外发展现状
在19世纪后期,随着汽车工业的发展,美国迅速超过英国成为了机床工业第一强国。运用自动化技术,首先研制出了各种由机、电、液控制的高效自动化机床。由于航空制造业复杂零件的制造和特殊材料的加工需求,麻省理工学院(MIT)研制出世界第一台数字控制机床,并进行了大量的原理性和应用性技术试验。目前,其高档NC机床居多,同时也根据国内外市场需求,生产性价比高、实用先进的中档NC机床[3-4]。在第十三届中国国际机床展览会(CIMT2013)上,公司展出了T42超精密车削中心,其主轴跳动小于0.5μm,重复定位精度小于2μm,工件圆度为0.25μm,轮廓精度和连续加工精度均为5μm。美国哈斯DS-30Y系列车削中心配备轴、轴和动力刀结合双轴车削,能在同一台机床上进行多次重复和加工,能够进行偏心铣削、钻孔和攻丝加工,具备四轴加工能力。
相对来说,则更加重视机床基础科研与应用技术的结合,重视发展高精度重型、大型NC机床,并注重先进工艺、成组技术、先进机床结构和各种配套件、NC系统、测量、刀具、砂轮技术的发展。制造的高精度卧式加工中心NHC4000/NHC5000对各移动体实行轻量化加工,快速进给速度由以前的50m/min提高到60m/min,提高了20%以上;通过轴、轴线性导轨配置在高位,实现了壁厚高刚性床身。
此外,通过加大主轴轴承内径和缩短主轴端面到托盘中心的距离,实现了更高刚性的加工。NHC系列机床能进行从低速铸件加工到高速铝合金加工,可满足汽车、建筑机械、农业机械等多个行业的加工需求。
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