高速化发展
随着数控系统核心处理器性能的进步,目前高速加工中心进给速度*高可达80m/min,空运行速度可达100m/min左右。世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度*大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3小时,在普通铣床加工需8小时。
由于机构各组件分工的专业化,在专业主轴厂的开发下,主轴高速化日益普及。过去只用于汽车工业高速化的机种(每分钟1.5万转以上的机种),已成为的机械产品要件。
精密化发展
随着伺服控制技术和传感器技术的进步,在数控系统的控制下,机床可以执行亚微米级的**运动。在加工精度方面,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。
开放化发展
由于计算机硬件的标准化和模块化,以及软件模块化,开放化技术的日益成熟,数控技术开始进入开放化的阶段。开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性。美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个*大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和技术规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。
复合化发展
随着产品外观曲线的复杂化致使模具加工技术必须不断升级,对数控系统提出了新的需求。机床五轴加工、六轴加工已日益普及,机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。
数控车床的选用
数控车床又称为CNC车床,即计算机数字控制车床,是目前国内使用量*大,覆盖面较广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化,加工质量稳定可靠等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到****的普遍重视并得到了迅速的发展。
数控车床、车削中心,是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。合理选用数控车床,应遵循如下原则:
选用原则
1. 前期准备
确定典型零件的工艺要求、加工工件的批量,拟定数控车床应具有的功能是做好前期准备,合理选用数控车床的前提条件满足典型零件的工艺要求
典型零件的工艺要求主要是零件的结构尺寸、加工范围和精度要求。根据精度要求,即工件的尺寸精度、定位精度和表面粗糙度的要求来选择数控车床的控制精度。根据可靠性来选择,可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。数控机床的可靠性是指机床在规定条件下执行其功能时,长时间稳定运行而不出故障。即平均*时间长,出了故障,短时间内能恢复,重新投入使用。选择结构合理、制造精良,并已批量生产的机床。一般,用户越多,数控系统的可靠性越高。
2.机床附件及刀具选购
机床随机附件、备件及其供应能力、刀具,对已投产数控车床、车削中心来说是十分重要的。选择机床,需仔细考虑刀具和附件的配套性。
3.注重控制系统的同一性
生产厂家一般选择同一厂商的产品,至少应选购同一厂商的控制系统,这给维修工作带来极大的便利。教学单位,由于需要学生见多识广,选用不同的系统,配备各种仿真软件是明智的选择。
4.根据性能价格比来选择
做到功能、精度不闲置、不浪费,不要选择和自己需要无关的功能。
5.机床的防护
需要时,机床可配备全封闭或半封闭的防护装置、自动排屑装置。
在选择数控车床、车削中心时,应综合考虑上述各项原则。
培训目标
培养适应现代化经济建设需要,德、智、体全面发展,具有扎实的数控机床加工专业知识,有较强的动手能力,能在生产一线的智能、技能型操作岗位上,从事数控加工和数控设备操作与管理的人才。
主要课程
机械制图、公差配合与技术测量基础、金属材料与热处理、机械设计基础、工程力学、液压与气动技术、机床夹具、金属切削原理与刀具、机械制造工艺学、电工电子基础及操作技能、钳工技能培训数控车床加工技术、数控铣床加工中心加工技术、电火花加工技术、AutoCAD、PRO/E三维造型与设计、UG三维设计与数控编程、MASTERCAM三维设计与数控编程、数控机床结构与维护。
就业方向
第一、可以选择的就是数控操作工,经过数控实习和数控操作培训的学生都可以胜任,这个工作岗位竞争的压力*大,任何一所工科的高职都有这个专业,还不要说中职以及技校的学生。目前我国机加工行业的数控操作岗位已基本达到饱和。有的学生跟我说他们的同学,也就初中毕业,干数控操作比他们早五六年,都是熟练工了,工资也可以,觉得很没有希望。我跟他们讲,要比的不是眼前,而是以后的发展。
第二、数控编程员。很多的机加工企业都采用自动编程来生成数控加工程序,需要学习CAM软件。不同的单位使用不同的CAM软件,种类多种多样,大体上加工的方法都类似,必须学好一个。做数控编程员要求很高,责任也很大,要求有丰富的加工经验。这样的话,对于刚刚走出校门的学生,马上做这个岗位不现实。必须经过一段时间的锻炼,短则一两年,长的话得三五年。
第三、数控维修人员或者叫售后服务人员。这个岗位的要求更高,是数控方面*缺乏的。不仅要求有丰富机械知识,还要有丰富的电气知识。如果选择了这个方向,可能会很辛苦(比如经常出差),要不断的学习,不断积累经验。这个岗位需要得到的锻炼更多,达到熟练的时间会比较长,回报也会比较丰厚。
第四、数控销售人员。这个岗位的报酬是*丰厚的,而要求掌握的专业知识并不那么多,要求有出众的口才以及良好的社交能力,不是一般人能干的。
第五、相近专业的也可以选择:机械设计方面如绘图人员,做机械设计师、结构设计师;加工工艺管理或者现场技术人员、机械设计人员(机械工程师)数控机床操作工、机械设备维修工、机械设备销售员、程序编制员、机械工艺员、检查员、生产管理员。
行业应用
数控变频器
SAJ数控变频器主要特点:
1、低频力矩大、输出平稳
2、高性能矢量控制
3、转矩动态响应快、稳速精度高
4、减速停车速度快
5、抗干扰能力强
应用数控机床
2011年,数控金属切削机床增长突出,产量同比增长68.91%,增速比上年提高12.16个百分点。在国家振兴装备制造业和国际产业转移的带动下,我国设备工具购置投资增长率在未来5-10年内将持续维持20%左右的水平,机床行业的需求仍将保持高速增长。在需求的拉动下,我国数控机床产量保持高速增长,随着经济结构调整的深化,数控机床和数控系统设备类的上市公司的高成长有望延续。2011年数控机床消费超过80亿美元,台数超过12万台,表明了数控机床已成为机床消费的主流,我国未来数控机床市场巨大。2011年数控机床需求的快速增长带来数控系统的巨大需求,全年数控系统设备同比增长一倍以上。
发展情况
硬件技术
随着集成电路及计算机技术的迅猛发展,给数控硬件技术的更新换代注入新的活力,现代数控系统普遍采用超大规模集成电路(VLSI)、专用芯片(ASIC)及数字信号处理(DSP)技术。在电气装联上广泛采用表面安装(SMT)、三维高密度(threedimensional high density)技术,极大地提高系统的可靠性。高速高性能存储技术,比如闪烁存储(flashmemory),移动存储(PCMCIAcard)等极大地方便用户。薄膜晶体管液晶显示器(TFTLCD)技术使得显示装置趋于平板化,更便于机电一体化安装并改善人机界面。作为数控系统核心的处理器广泛采用“位以上的高速RISCCPU,保证高速、高精度的数控加工。