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| 沈陽機(jī)床配件數(shù)控技術(shù)效能化運(yùn)用研討 | | 發(fā)布者：admin 日期：2012/5/26 點(diǎn)擊：388 | | | 沈陽機(jī)床配件1高效數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)
為了提高數(shù)控機(jī)床的加工效率，高效數(shù)控(數(shù)控機(jī)床概念及展望)加工技術(shù)應(yīng)用調(diào)查報(bào)告。
隨著航空工業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)代飛機(jī)為滿足可靠性，機(jī)動(dòng)能力，信息感知能力，壽命，結(jié)構(gòu)輕量化等方面日益提高的性能要求，大量新技術(shù)，新材料，新結(jié)構(gòu)被航空制造領(lǐng)域所應(yīng)用，航空制造領(lǐng)域中的結(jié)構(gòu)件大型化，復(fù)雜化，材料多元化，制造精確化等問題急需解決，高速，高精，復(fù)合等數(shù)沈陽機(jī)床配件控加工要求已成為現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工裝備的主要發(fā)展方向。尤其是隨著我國(guó)大型飛機(jī)項(xiàng)目研制工作的逐漸深入，在動(dòng)力，機(jī)體結(jié)構(gòu)，材料等方面帶來的技術(shù)特征與我國(guó)以前研制的中小型飛機(jī)存在很大的差別，為我國(guó)大型飛機(jī)的研制工作帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。作為由中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司主沈陽機(jī)床配件管的中央級(jí)大型綜合技術(shù)刊物，為推動(dòng)數(shù)控加工技術(shù)在航空等高端技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，促進(jìn)航空制造各個(gè)領(lǐng)域之間的交流，本刊以"高效數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用調(diào)查"為主題展開調(diào)查，希望能為我國(guó)數(shù)控加工技術(shù)在航空制造業(yè)的高效應(yīng)用提供有價(jià)值的參考。
本次調(diào)查采用調(diào)查問卷形式，主要面向數(shù)控設(shè)備供應(yīng)商，航空企業(yè)用戶和科研機(jī)構(gòu)等3個(gè)方面展開。在數(shù)控設(shè)備供應(yīng)商方面，主要針對(duì)德馬吉，北京第一機(jī)床廠，北京第二機(jī)床廠，瑞士寶美，伊斯卡，瓦爾特，海德漢，武漢華中數(shù)控，蔡司，海克斯康，溫澤等知名供應(yīng)商;航空企業(yè)用戶主要包括沈陽飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限公司，沈陽黎明發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限公司，哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司，北京航空沈陽機(jī)床配件制造工程研究所等;科研機(jī)構(gòu)包括哈爾濱工業(yè)大學(xué)，清華大學(xué)，北京航空航天大學(xué)，南京航空航天大學(xué)，北京機(jī)床研究所等。這些企業(yè)，廠商和科研機(jī)構(gòu)為我們提供了很多關(guān)于數(shù)控機(jī)床方面的信息，為本次調(diào)查提供了極大的支持。
航空企業(yè)用戶35數(shù)控設(shè)備供應(yīng)商45科研機(jī)構(gòu)16其他4行業(yè)調(diào)查高速，精密，復(fù)合已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展最為顯著的趨勢(shì)，本次調(diào)查的結(jié)果也表明了這一點(diǎn)。
調(diào)查結(jié)果顯示，目前高速加工中心進(jìn)給速度最高可達(dá)80m/min，空運(yùn)行速度可達(dá)100m/min左右。目前世界上許多汽車廠，包括我國(guó)的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機(jī)床。美國(guó)CINCINNATI公司的HyperMach機(jī)床進(jìn)給速度最大達(dá)60m/min，沈陽機(jī)床配件快速為100m/min，加速度達(dá)2g，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min.加工一件薄壁飛機(jī)零件，只用30min，而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h，在普通銑床加工需8h.多數(shù)生產(chǎn)商和用戶都認(rèn)為，隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)的進(jìn)步，復(fù)合加工技術(shù)日趨成熟，包括銑-車復(fù)合，車-銑復(fù)合，車-鏜-鉆-齒輪加工等復(fù)合，車磨復(fù)合，成形復(fù)合加工，特種復(fù)合加工等，復(fù)合加工的精度和效率大大提高。
"一臺(tái)機(jī)床就是一個(gè)加工廠"，"一次裝卡，完全加工"等理念正在被更多人接受，復(fù)合加工機(jī)床發(fā)展正呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢(shì)。
據(jù)供應(yīng)商的反饋，數(shù)控金切機(jī)床的加工精度已提升到目前的微米級(jí)(0.001mm)，有些品種已達(dá)到0.05μm左右。超精密數(shù)控機(jī)床的微細(xì)切削和磨削加工，精度可穩(wěn)定達(dá)到0.05μm左右，形狀精度可達(dá)0.01μm左右。通過機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，機(jī)床零部件的超精加工和精密裝配，采用高精沈陽機(jī)床配件度的全閉環(huán)控制及溫度，振動(dòng)等動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償技術(shù)，提高機(jī)床加工的幾何精度，降低形位誤差，表面粗糙度等，從而進(jìn)入亞微米，納米級(jí)超精加工時(shí)代。
2高速切削刀具技術(shù)
航空航天工業(yè)中許多零件采用薄壁，細(xì)筋結(jié)構(gòu)，由于剛度差，不允許有較大的吃刀深度，因此，高速切削成為此類零件加工工藝最好的選擇。
調(diào)查顯示，切削刀具材料是決定刀具切削性能，尤其是刀具切削效率和可靠性的基礎(chǔ)。
高速切削要求刀具材料具有如下性能：
(1)高硬度，高強(qiáng)度和耐磨性;高韌度，良好的耐熱沖擊性;(2)高熱硬性，良好的化學(xué)穩(wěn)定性。
難加工材料(如高錳鋼，淬硬鋼，奧氏體不銹鋼，復(fù)合材料和耐磨鑄鐵等)的切削加工不僅切削效率低，而且刀具壽命短。由于飛機(jī)零件具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高，零件薄壁和飛機(jī)零件采用鈦合金，鎳基合金，碳纖維及其他難加工材料多的特點(diǎn)，因此航空刀具研制中出現(xiàn)了各類金屬材沈陽機(jī)床配件料與各類復(fù)合材料夾層加工，以及多功能和高效專用刀具;且可轉(zhuǎn)位刀具也得到了廣泛使用;此外，采用先進(jìn)技術(shù)和專用的應(yīng)用軟件及刀具仿真技術(shù)進(jìn)行刀具的研發(fā)也成為未來刀具設(shè)計(jì)與開發(fā)的方向。
3高效數(shù)控系統(tǒng)
作為數(shù)控機(jī)床的核心，新一代數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)是一種開放式，模塊化的體系結(jié)構(gòu)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化，集成化，智能化起著舉足輕重的作用。
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前的數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，已經(jīng)由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化的基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型，超小型化;在智能化的基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)，多媒體，模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速，高精和高效控制，在加工過程中可以自動(dòng)修正，調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理沈陽機(jī)床配件;在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。
4在線測(cè)量
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將在線測(cè)量技術(shù)進(jìn)行一步提升，在數(shù)控機(jī)床/加工中心上對(duì)被加工工件進(jìn)行在線自動(dòng)檢測(cè)是提高數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化加工水平和保證工件加工精度的有效方法，因此，數(shù)控機(jī)床工件在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)是衡量數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平的重要特征之一。
在實(shí)際應(yīng)用中，測(cè)量技術(shù)必須能夠?qū)崿F(xiàn)高精化，更要求高速化和高效化。目前，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)已經(jīng)取得了極大的發(fā)展，并得到了廣泛的應(yīng)用，但是由于接觸式測(cè)量在硬件結(jié)構(gòu)和測(cè)量原理上的限制，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的測(cè)量速度較慢，或需要若干次才能完成對(duì)復(fù)雜幾何形狀的檢沈陽機(jī)床配件測(cè)，如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片檢測(cè)和測(cè)量困難等，因此影響了測(cè)量的效率。為此，近年來光學(xué)測(cè)頭越來越多地投入到了應(yīng)用當(dāng)中，光學(xué)測(cè)頭利用光的物理特性進(jìn)行非接觸式測(cè)量，就避免了可能出現(xiàn)的潛在問題，進(jìn)而提高測(cè)量的效率。
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