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汽車與航空制造業(yè)為數(shù)控機床發(fā)展提供新機遇

來源:佛山市普拉迪數(shù)控科技有限公  作者:*  日期:2011-1-14
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數(shù)控機床已成為機床消費的主流,預計2015年數(shù)控機床消費仍將超過60億美元,臺數(shù)將超過10萬臺。
  【中國幕墻網(wǎng)1月14日消息】數(shù)控機床已成為機床消費的主流,預計2015年數(shù)控機床消費仍將超過60億美元,臺數(shù)將超過10萬臺。汽車制造業(yè)的高速發(fā)展為機床行業(yè)的發(fā)展提供了難得機會。預計2020年,我國的汽車產(chǎn)量將可達1800萬輛,國家要求屆時汽車制造所需高端數(shù)控機床有80%來自國內(nèi)。有關(guān)專家認為,今后10年正是我國發(fā)展國產(chǎn)汽車裝備的最佳和最后戰(zhàn)略機遇期。

  航空制造業(yè)的發(fā)展也為數(shù)控機床提供了發(fā)展機遇,但是由于航空產(chǎn)品零部件的形狀結(jié)構(gòu)復雜、材料多種多樣、加工精度要求嚴格,對數(shù)控機床設備提出了以下需求:

  1. 對高速、高效數(shù)控設備的需求:在航空零部件加工中,高速切削正在被大量應用,目前,高速加工的切削速度為常規(guī)切削的5~10倍,航空零件切削加工現(xiàn)場配備的高速銑削設備主軸轉(zhuǎn)速已經(jīng)達到24000r/min。高速切削,首先是高的速度,即高的主軸轉(zhuǎn)速,另一方面,又應有高的進給速度,為了提高效率,機床還要具有快速移動、快速換刀、高的主軸加速度和進給加速度,高速切削加工技術(shù)是對數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)及材料、機床設計制造技術(shù)、高速主軸系統(tǒng)、快速進給系統(tǒng)、高性能CNC控制系統(tǒng)都提出了較高的要求。數(shù)控機床廠家在保證加工精度的前提下,提高機床切削速度是適應航空零件加工的一個方向。

  2. 對多功能的多軸數(shù)控加工中心的需求:隨著飛機產(chǎn)品飛行性能的提高,對現(xiàn)代航空零件加工精度的要求也逐步嚴格,復雜形狀表面的精度誤差從早期的±(0.15~0.3)mm已經(jīng)提高到±(0.08~0.12)mm,表面粗糙度從Ra6.4~1.6提高到Ra1.6~0.8。對于以機翼梁、機身框、翼肋及壁板為典型代表的飛機機體結(jié)構(gòu)件,以及以機匣、整體葉盤、葉片以及軸、盤為典型代表的航空發(fā)動機零件,既要保證零件的表面質(zhì)量,又要保證加工的位置精度和形狀精度,這些零件,一般都要求一次裝卡,一次定位加工成型,只有多軸聯(lián)動的加工中心,才能滿足上述要求。在目前,對于航空零部件,五軸聯(lián)動的數(shù)控銑床以及具有五坐標聯(lián)動控制、轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)的數(shù)控機床等復合設備的需求增加。

  3. 對數(shù)控機床適應信息技術(shù)發(fā)展的需求:隨著CAD、CAPP、CAM等信息技術(shù)的發(fā)展、為提高加工效率,許多企業(yè)都成立了數(shù)控編程中心,數(shù)據(jù)傳輸、模塊化設計以及成組加工技術(shù)對數(shù)控機床的硬件設計提出了更高的要求,另外,由于航空材料多為貴重稀有金屬復合材料,虛擬切削加工技術(shù)將會得到進一步應用,所謂虛擬切削加工技術(shù)就是在對零件幾何參數(shù)、材料物理性能、加工過程切削參數(shù)以及加工物理過程(受力變形、熱變形等)進行全面物理建模的基礎上,利用計算機數(shù)值仿真技術(shù)對加工過程的動態(tài)情況和加工結(jié)果進行實際綜合分析的一種新興技術(shù)。它對數(shù)控機床的軟、硬件提出了更高的要求,要求根據(jù)NC加工機床的實際狀況用NC代碼驅(qū)動虛擬加工環(huán)境中的NC機床進行虛擬切削加工,它能描述刀具的真實運動軌跡,完成碰撞、干涉檢查,還可逼真地描述加工后工件的形位誤差、幾何尺寸誤差和表面粗糙度等屬性,并將虛擬成品零件與設計零件進行比較,如零件精度不能滿足設計要求,則可對工藝參數(shù)(進給量、切削速度等)或工件裝卡方式進行調(diào)整改進,如有必要還可對零件的結(jié)構(gòu)設計進行完善,以提高其可加工性。

  航空零部件的高精度、高可靠的要求促進了數(shù)控機床制造技術(shù)的提高,數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展也推進了航空制造業(yè)的進步。【完】
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