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數控平面磨床發展簡述


1引言

  現代制造業正從降低勞動力成本、產品成本,提高企業整體效率和質量的竟爭,發展到全面滿足顧客要求、積極開發新產品的竟爭。知識——技術——產品的升級周期越來越短,產品批量越來越小,對質量、性能的要求更高,同時社會對環境?;?、綠色制造的意識不斷加強。因此敏捷先進的制造技術將成為企業贏得竟爭的重要途徑。計算機信息技術和制造自動化技術的結合越來越緊密,作為自動化柔性生產重要基礎的數控機床在生產機床中所占比例將越來越多。

  2數控平面磨床現狀及數控系統 

  2.1行業概覽 

  平面磨床相對于車床、銑床等采用數控系統較晚,是因為它對數控系統的特殊要求。近十幾年來,借助CNC技術,磨床上砂輪的連續修整,自動補償,自動交換砂輪,多工作臺,自動傳送和裝夾工件等操作功能得以實現,數控技術在平面磨床上逐步普及。近來國內大型機床展覽會上,CNC磨床在整個磨床展品中已占大多數,全功能CNC平磨,已經成主流,在開發高檔數控平磨的同時,開始積極發展中、低檔數控平磨。 

  2.2數控磨床獨特需求
 
  數控磨床行業獨特需求,機床生產廠也積極開發機械部分,對磨床的數控系統,提出獨特控制要求。主要有: 
 ?。?)斜軸控制:在軸向傾斜時,也可進行直線和圓弧插補。 
 ?。?)主軸擺動:在磨削中經常出現的運行循環,用外部信號中斷執行程序,砂輪切入,砂輪修整等專用準備功能,編制固定循環程序。其不僅能使用外部測量裝置,還能當連接上一個合適的測量頭時能直接去控制裝置與最終尺寸進行比較。 
 ?。?)強化固定磨削方法:根據磨削零件不同形狀,有四種不同的磨削方法,具有砂輪軸角度傾斜控制功能,荒磨、粗磨、精磨、無火花磨削一整套磨削循環,砂輪修整補償功能,修整器相對于被修整輪法線方向控制功能,修整滾輪外緣圓弧半徑補償功能,系統分辨率可設定為0.1μm,屬于緊湊型數控系統。
    (4)平面和成型磨削機床數控系統,對軸控擴展要求靈活;最多可控制9個坐標,其中6個坐標可聯動,最小脈沖當量、移動當量和檢測當量均為0.1μm,平磨上還采用了線性位置傳感器[光柵尺,感應同步器]的全閉環方式。  

 ?。?)平磨制造廠自行開發軟件,使用之更適合平面和成型磨削,如德國JUNG公司,采用該公司專用軟件,用JUNGKONTUR編程語言對砂輪進行成型修整,并有圖形輔助操作功能。日本岡本公司開發了OPL語言用于磨削加工,等等。  

 ?。?)直線電機、動平衡等技術、工藝的日益發展,又大大提高了機床的工效,適宜的測量技術應用對數控系統的開發利用,  

  2.3坐標CNC成型磨床  

  坐標CNC成型磨床,其垂直和橫向為數控軸,縱向為液壓控制,砂輪修整采用安裝在工作臺上的金剛石滾輪,適用范圍較廣;三坐標CNC平面和成型磨床,床身用天然花崗巖制成,幾何精度高,導軌用直線滾動導軌,機械驅動無反沖,從而保證工件有較好的表面光潔度;改進產品,床身選用人造花崗巖制作,縱向用靜壓導軌傳動,垂直和橫向導軌為預加荷直線滾動導軌,滾珠絲杠傳動,三軸CNC控制及全數字AC伺服電機,0.5μm的分辯率。當代最新技術的磨床產品,發展為多種高效專用磨床,且具有可傾斜磨頭,連續修整,斜切入磨削功能。  

  2.4新技術瞭望  

  目前,隨半導體集成度的不斷提高,新推出的系統在結構上越來越緊湊,功能上增加了高速通訊,遠程診斷,多機聯網等等;操作界面向簡單化發展,系統結構向緊湊型進步。執行速度快,單節預讀處理數可達1000塊,具有AART(預適應調節技術)及參數優化學習功能,可使跟隨誤差趨近于零,軟件加工路徑濾波器可降低切削過程中,因加速度變化過大所產生的機械共振,從而改善表面粗糙度;配用數字伺服,具備+、-10V類比伺服界面,PLC程序設計有梯形圖、結構語句、功能塊、指令碼、流程圖等五種語法,便于設計和維護;具有計算機遠程通訊,即時遠程維護功能。  

  3結束語  

  對于數控系統的提供者,就采用靈活,開放的機構,最大程度的滿足行業需求,融合多種技術應用,為加強機床的自動控制功能如虎添翼。同時也是中達數控在磨床行業的發展方向。

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