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數(shù)控電火花成形機(NCSEDM機床)各項工藝指標雖然已達到了很高的水平,可是在高速銑(HSM)迅速發(fā)展的今天,其發(fā)展空間仍受到了一定的擠壓。
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平面磨床相對于車床、銑床等采用數(shù)控系統(tǒng)較晚,因為它對數(shù)控系統(tǒng)的特殊要求。近十幾年來,借助CNC技術(shù),磨床上砂輪的連續(xù)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(xiàn),數(shù)控技術(shù)在平面磨床上逐步普及。
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提高加工質(zhì)量和工效,充分滿足產(chǎn)品生產(chǎn)的要求是制造技術(shù)發(fā)展永恒的主題。迄今為止,所有制造技術(shù)的研發(fā)、改進和創(chuàng)新,無一不是直接或間接地在此主題的驅(qū)動下進行的,五軸加工機床的產(chǎn)生、應用和發(fā)展也不例外。它既是為了加工某些具有特殊要求的復雜形面的大型工件而出現(xiàn)的,也是為了提高對這些形面的加工精度、質(zhì)量和工效才得到應用和發(fā)展的。
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工業(yè)發(fā)達國家的軍、民機械工業(yè),在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應用數(shù)控機床。其本質(zhì)是,采用信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(包括軍、民機械工業(yè))進行技術(shù)改造。除在制造過程中采用數(shù)控機床、FMC、FMS外,還包括在產(chǎn)品開發(fā)中推行CAD、CAE、CAM、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行MIS(管理信息系統(tǒng))、CIMS等等。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù),包括人工智能等的含量。
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近6年來我國數(shù)控機床一直處于持續(xù)地以年均增長超過30%的速度快速發(fā)展,據(jù)初步統(tǒng)計2004年數(shù)控機床的產(chǎn)量約50000臺,同比年增長35.8%,數(shù)控機床的消費量超過70000臺,同比年約增長32%。數(shù)控機床需求的旺盛也促進了2004年內(nèi)新建的三資和民營機床廠以及數(shù)控機床品種的明顯增加。
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標準化是科學技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的紐帶,是實施社會化、集約化生產(chǎn)的重要技術(shù)基礎(chǔ),是推動行業(yè)技術(shù)進步、發(fā)展高新技術(shù)的有效途徑,是提高產(chǎn)品質(zhì)量和競爭能力的有效措施,是規(guī)范市場秩序、促進國內(nèi)外貿(mào)易的重要手段。
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工具和模具中常見的三維自由曲面通常在五軸聯(lián)運的加工中心上進行切削。由于工件的材料大多為合金鋼或工具鋼,機床的結(jié)構(gòu)和數(shù)控系統(tǒng)必須考慮加工過程中生產(chǎn)率和工件精度的要求,并以此為依據(jù)進行適當?shù)牟季趾蛢?yōu)化。
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剪板機可以按剪切形式及其驅(qū)動系統(tǒng)進行細分,有兩種結(jié)構(gòu)形式常用于電動龍門剪床:閘式(也叫滑塊式)和擺式。閘式剪板機利用驅(qū)動系統(tǒng)操縱動刀片向下移動到一定的位置,使動刀片在整個行程內(nèi)幾乎與定刀片保持平行。
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采用加工中心加工時,將原來的多工序多次裝夾變?yōu)橐淮窝b夾,工序基準統(tǒng)一,減少加工時間,節(jié)省工裝,機床精度高,產(chǎn)品合格率達100%,而一些相關(guān)的輔助費用如:人員費用,機床維修費用等也隨之降低。可見加工中心在加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)率,降低成本等方面具有良好的經(jīng)濟性。
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20世紀70年代出現(xiàn)的加工中心以及80年代開始出現(xiàn)的柔性制造系統(tǒng)(FMS)標志著生產(chǎn)過程柔性化的開始。但是柔性制造系統(tǒng)并沒有完全擺脫傳統(tǒng)加工工藝的束縛,由許多臺加工中心加上高度自動化的物流輸送系統(tǒng)組成,導致系統(tǒng)價格和維護成本高昂,因而并沒有獲得廣泛的工業(yè)應用。
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早在二十世紀50年代末期出現(xiàn)的鏜銑類加工中心是一種多功能復合機床,這類機床通過換刀就可實現(xiàn)銑、鉆、鏜和攻絲等多種不同的加工工藝,配備了回轉(zhuǎn)分度工作臺和立、臥自動轉(zhuǎn)換的擺動主軸頭后,又可實現(xiàn)箱體件的五面綜合加工。
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機床及其制造系統(tǒng)的柔性化將在可重組制造(Reconfigurable Manufacturing)技術(shù)的支持下,通過對制造系統(tǒng)的快速重組實現(xiàn)更敏捷和經(jīng)濟地適應不確定市場對產(chǎn)品多變的要求;數(shù)控車、銑、磨等機床的工作精度正以平均每年提升8%-10%的幅度向納米級高精度邁進,并不斷地拓展新穎的精密加工方法;機床的綠色設(shè)計與制造以重視環(huán)保的潔凈生產(chǎn)為重點,干切削或微量(≤100ml/h)切削液的高效加工技術(shù)日趨成熟。
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20世紀70年代中期,我國造船行業(yè),針對船舶建造過程中的放樣工序,研究了船體線型的數(shù)學光順及曲面外板展開的計算機輔助設(shè)計程序,該程序系統(tǒng)產(chǎn)生的輸出結(jié)果可用于數(shù)控加工,從而使船體鋼板下料切割不再需要經(jīng)過實尺放樣——制作樣板——在鋼板上畫線——用手工或半自動切割這么多道繁瑣的工序,由此而來,應用數(shù)控切割船用鋼板的優(yōu)越性立刻展現(xiàn)出來,它既節(jié)省了工時、放樣臺場地和樣板材料,又能減輕工人勞動強度,極大地提高了工效。
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在選購數(shù)控線切割機床時可從三個方面考慮,首先是機床本體能否符合自己的加工要求,機床的質(zhì)量如何。其次是數(shù)控系統(tǒng),數(shù)控系統(tǒng)有很多種類,選擇合適的系統(tǒng)是選購數(shù)控機床的關(guān)鍵。
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高速加工需要高速的主軸單元和高速的機床進給驅(qū)動單元。高的進給速度也要求高的加速度。比如,高速機床的行程通常為500~1 000mm之間,在如此短的距離內(nèi)使機床進給速度從零增大到40m/min,則機床的進給加速度值應超過1g(9.8m/s2)。在進行曲面加工時,進給加速度更為重要。
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為了使機床有足夠的穩(wěn)定性、剛性避免振動許多廠商都采用大理石作為床身的材料,某些日本的廠商采用鋼材做床身,由于鋼材在不同的溫度下的變形比大理石大,不穩(wěn)定,廠商會在軟件中采用補償來消除變形造成的精度損失。
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近年來我國機床行業(yè)不斷承擔為國家重點工程和國防軍工建設(shè)提供高水平數(shù)控設(shè)備的任務。如國產(chǎn)XNZD2415型數(shù)控龍門混聯(lián)機床充分吸取并聯(lián)機床的配置靈活與多樣性和傳統(tǒng)機床加工范圍大的優(yōu)點,通過兩自由度平行四邊形并聯(lián)機構(gòu)形成基礎(chǔ)龍門,在并聯(lián)平臺上附加兩自由度串聯(lián)結(jié)構(gòu)的A、C軸擺角銑頭,配以工作臺的縱向移動,可完成五自由度的運動。
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折彎機是一種用來彎曲板材的專用機床?,F(xiàn)代折彎機中迪普馬液壓產(chǎn)品得到了廣泛的應用,在這些液壓控制系統(tǒng)中,大都用到了使用比例控制技術(shù),機床擁有靈活的專門用于折彎機的數(shù)控系統(tǒng),因為可作為高度自動化操作,實現(xiàn)高精密的彎曲板材。
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數(shù)控電火花加工技術(shù)正不斷向精密化、自動化、智能化、高效化等方向發(fā)展。如今新型數(shù)控電火花機床層出不窮,如瑞士阿奇、瑞士夏米爾、日本沙迪克、日本牧野、日本三菱等機床在這方面技術(shù)都有了全面的提高。
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在水泥、陶瓷、冶金企業(yè)里,球磨機由于功率比較大,占據(jù)了企業(yè)總用電量的80%以上,各類球磨機的結(jié)構(gòu)基本大致相同,只是它們的某些部件有所不同。球磨機一般均由筒體、襯板、給料器、排料器、空中軸、軸承、傳動裝置和潤滑系統(tǒng)組成。
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