現(xiàn)代加工中心的發(fā)展趨勢 我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關鍵時期,機械加工中心是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上先進制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。 1.我國機械加工中心發(fā)展的現(xiàn)狀分析。2. 加工中心最初是從精工銑床發(fā)展而來的。第一臺加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在精工臥式鏜銑床的基礎上增加了自動換刀裝置,從而實現(xiàn)了工件一次裝夾后即可進行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。 二十世紀70年代以來,加工中心得到迅速發(fā)展,出現(xiàn)了可換主軸箱加工中心,它備有多個可以自動更換的裝有刀具的多軸主軸箱,能對工件同時進行多孔加工。機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標,包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。 2009年3月在上海舉行的“中國精工機床展覽會”上,展 出了多臺國內(nèi)生產(chǎn)的五軸加工中心。如濟南二機床集團公司展出的龍門式五軸聯(lián)動加工中心,工作臺長6m,寬2m,采用立式主軸回轉(zhuǎn),A軸轉(zhuǎn)角±100度,C軸轉(zhuǎn)角±200度,這個龐然大物吸引了許多參觀者,它標志著中國精工機床工業(yè)達到了先進水平。上海第三機床廠、第四機床廠制造的立臥加工中心,工作臺630mm2,采用高速內(nèi)冷電主軸,主軸可立、臥轉(zhuǎn)換,工作臺可以360度等分,類似于上述簡單配置為立、臥轉(zhuǎn)換的三軸加工中心,可對工件實現(xiàn)五面體加工,盡管還沒有配置五軸,也非常實用。 現(xiàn)在加工中心逐漸成為機械加工業(yè)中最主要的設備,它加工范圍廣,使用量大。近年來在品種、性能、功能方面有很大的發(fā)展。品種:有新型的立、臥五軸聯(lián)動加工中心,可用于航空、航天零件加工;有專門用于模具加工的高性能加工中心,集成三維CAD/CAM對模具復雜的曲面超精加工;有適用于汽車、摩托車大批量零件加工的高速加工中心,生產(chǎn)效率高且具備柔性化。性能:普遍采用了萬轉(zhuǎn)以上的電主軸,最高可達 6~10萬轉(zhuǎn);直線電機的應用使機床加速度達到了3-5g;執(zhí)行ISO/VDI檢測標準,促使制造商提高加工中心的雙向定位精 度。功能:糅合了激光加工的復合功能,結(jié)構(gòu)上適合于組成模塊式制造單元(FMC)和柔性生產(chǎn)線(FMS),并具有機電、通訊一體化功能。 2.機械加工中心的特點 2.1工序集中 加工中心備有刀庫并能自動更換刀具,對工件進行多工序加工,使得工件在一次裝夾后,精工系統(tǒng)能控制機床按不同工序,自動選擇和更換刀具,自動改變機床主軸轉(zhuǎn)速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡,以及其他輔助功能,現(xiàn)代加工中心更大程度地使工件在一次裝夾后實現(xiàn)多表面、多特征、多工位的連續(xù)、高效、高精度加工,即工序集中.這是加工中心最突出的特點。 2.2對加工對象的適應性強 加工中心生產(chǎn)的柔性不僅體現(xiàn)在對特殊要求的快速反應上.而且可以快速實現(xiàn)批量生產(chǎn),提高市場競爭能力。 2.3加工精度高 加工中心同其他精工機床一樣具有加工精度高的特點,而且加工中心由于加工工序集中,避免了長工藝流程,減少了人為千擾,故加工精度更高,加工質(zhì)量更加穩(wěn)定。 2.4加工生產(chǎn)率高 零件加工所需要的時間包括機動時間與輔助時間兩部分。加工中心帶有刀庫和自動換刀裝置,在一臺機床上能集中完成多種工序,因而可減少工件裝夾、測量和機床的調(diào)整時間,減少工件半成品的周轉(zhuǎn)、搬運和存放時間,使機床的切削利用率(切削時間和開動時間之比)高于普通機床3~4倍,達 80%以上。 2.5操作者的勞動強度減輕 加工中心對零件的加工是按事先編好的程序自動完成的,操作者除了操作鍵盤、裝卸零件、進行關鍵工序的中間測量以及觀察機床的運行之外,不需要進行繁重的重復性手工操作,勞動強度和緊張程度均可大為減輕,勞動條件也得到很大的改善。 2.6經(jīng)濟效益高 使用加工中心加工零件時,分攤在每個零件上的設備費用是較昂貴的,但在單件、小批生產(chǎn)的情況下,可以節(jié)省許多其他方面的費用,因此能獲得良好的經(jīng)濟效益。例如,在加工之前節(jié)省了劃線工時,在零件安裝到機床上之后可以減少調(diào)整、加工和檢驗時間,減少了直接生產(chǎn)費用。另外,由于加工中心加工零件不需手工制作模型、凸輪、鉆模板及其他工夾具,省去了許多工藝裝備,減少了硬件投資.還由于加工中心的加工穩(wěn)定,減少了廢品率,使生產(chǎn)成本進一步下降。 2.7有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化 用加工中心加工零件,能夠準確地計算零件的加工工時,并有效地簡化了檢驗和工夾具、半成品的管理工作。這些特點有利于使生產(chǎn)管理現(xiàn)代化。當前有許多大型CAD/CAM集成軟件已經(jīng)開發(fā)了生產(chǎn)管理模塊,實現(xiàn)了計算機輔助生產(chǎn)管理。做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低??删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占埃I(yè)機器人的應用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。 3.我國機械加工中心的發(fā)展趨勢 。3.1加工中心高效、高精、高速的發(fā)展趨勢 隨著國民經(jīng)濟飛速發(fā)展工業(yè)自動化,制造業(yè)向著高、精、尖方向發(fā)展,特別是汽車、船舶、紡織、電子技術(shù)、航空航天的迅猛發(fā)展,對機床的精度和生產(chǎn)效率要求也越來越高,主軸轉(zhuǎn)速12000r/min以上、快移速度大于40m/min的高效高精機床已經(jīng)是機床行業(yè)流興的趨勢。 3.2立式加工中心五軸聯(lián)動的趨勢 五軸聯(lián)動精工機床是一種科技含量高、精密度高,專門用于加工復雜曲面的機床,這種機床系統(tǒng)對一個國家的hang空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設備等行業(yè),有著舉足輕重的影響力。 3.3機床的復合化,與機器人的有效結(jié)合提高了生產(chǎn)效率 為了提高生產(chǎn)效率,******限度降低生產(chǎn)成本,把工業(yè)機器人同機床有效地結(jié)合在一起,讓機器人從事簡單而且重復的 勞動www.MMSonline.com.cn,不但可以節(jié)省大筆的人工費用,同時,機器人不會疲勞且不會產(chǎn)生錯誤,因而對生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定起到了很大的作用。 3.4機床更注重細節(jié)處理和環(huán)境保護 “綠色生態(tài)機床”是近年來機床行業(yè)的一種發(fā)展趨勢,其強調(diào)了機床、環(huán)境、人三者之間的關系,目地是大幅度提高機床生產(chǎn)效率的同時降低對環(huán)境的影響和對操作者健康的危害。 4.現(xiàn)代的機械加工中心是現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成,是 國家制造業(yè)的水平的主要標志,也是國家工業(yè)的基礎和支柱。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術(shù)。因此,我們應抓住機遇,了解我國機械加工中心的發(fā)展現(xiàn)狀,把握現(xiàn)代加工中心的發(fā)展趨勢,使我國現(xiàn)代制造業(yè)與世界發(fā)達國家站在同一起跑線上。5.【參考文獻】 [1]馬志平.機械自動化的未來與現(xiàn)狀[M].北京:機械工業(yè)出版社, 2003,5. [2]張世昌.先進制造技術(shù)[M].天津:天津大學出版社,2004.[3]王先逵.機械制造工藝學[M].