數控工具機有什麼發展趨勢-關於數控工具機未來的12大發展趨勢 - 教程問答

數控工具機有什麼發展趨勢-關於數控工具機未來的12大發展趨勢
中國力爭早日實現數控工具機產品從低端到高端、從初級產品加工到高精尖產品製造的轉變，實現從中國製造到中國創造、從製造大國到製造強國的轉變。下面，小編為大家講講數控工具機未來的12大發展趨勢，希望對大家有所幫助!
　　功能復合化
復合工具機的含義是指在一台工具機上實現或儘可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。根據其結構特點可分為工藝復合型和工序復合型兩類。工藝復合型工具機如鏜銑鑽復合——加工中心、車銑復合——車削中心、銑鏜鑽車復合——復合加工中心等;工序復合型工具機如多面多軸聯動加工的復合工具機和雙主軸車削中心等。採用復合工具機進行加工，減少了工件裝卸、更換和調整刀具的輔助時間以及中間過程中產生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產品製造周期，提高了生產效率和製造商的市場反應能力，相對於傳統的工序分散的生產方法具有明顯的優勢。
加工過程的復合化也導致了工具機向模塊化、多軸化發展。德國Index公司最新推出的車削加工中心是模塊化結構，該加工中心能夠完成車削、銑削、鑽削、滾齒、磨削、雷射熱處理等多種工序，可完成複雜零件的全部加工。隨著現代機械加工要求的不斷提高，大量的多軸聯動數控工具機越來越受到各大企業的歡迎。在2005年中國國際工具機展覽會(CIMT2005)上，國內外製造商展出了形式各異的多軸加工工具機(包括雙主軸、雙刀架、9軸控制等)以及可實現4～5軸聯動的五軸高速門式加工中心、五軸聯動高速銑削中心等。
　　控制智能化
隨著人工智慧技術的發展，為了滿足製造業生產柔性化、製造自動化的發展需求，數控工具機的智能化程度在不斷提高。具體體現在以下幾個方面：
(1)加工過程自適應控制技術：通過監測加工過程中的切削力、主軸和進給電機的功率、電流、電壓等信息，利用傳統的或現代的算法進行識別，以辯識出刀具的受力、磨損、破損狀態及工具機加工的穩定性狀態，並根據這些狀態實時調整加工參數(主軸轉速、進給速度)和加工指令，使設備處於最佳運行狀態，以提高加工精度、降低加工表面粗糙度並提高設備運行的安全性;
(2)加工參數的智能優化與選擇：將工藝專家或技師的經驗、零件加工的一般與特殊規律，用現代智能方法，構造基於專家系統或基於模型的“加工參數的智能優化與選擇器”，利用它獲得優化的加工參數，從而達到提高編程效率和加工工藝水平、縮短生產準備時間的目的;
(3)智能故障自診斷與自修復技術：根據已有的故障信息，應用現代智能方法實現故障的快速準確定位;
(4)智能故障回放和故障仿真技術：能夠完整記錄系統的各種信息，對數控工具機發生的各種錯誤和事故進行回放和仿真，用以確定錯誤引起的原因，找出解決問題的辦法，積累生產經驗;
(5)智能化交流伺服驅動裝置：能自動識別負載，並自動調整參數的智能化伺服系統，包括智能主軸交流驅動裝置和智能化進給伺服裝置。這種驅動裝置能自動識別電機及負載的轉動慣量，並自動對控制系統參數進行優化和調整，使驅動系統獲得最佳運行;
(6)智能4M數控系統：在製造過程中，加工、檢測一體化是實現快速製造、快速檢測和快速響應的有效途徑，將測量(Measurement)、建模(Modelling)、加工(Manufacturing)、機器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一個系統中，實現信息共享，促進測量、建模、加工、裝夾、操作的一體化。
　　高速化
隨著汽車、國防、航空、航天等工業的高速發展以及鋁合金等新材料的應用，對數控工具機加工的高速化要求越來越高。
(1)主軸轉速：工具機採用電主軸(內裝式主軸電機)，主軸最高轉速達200000r/min;
(2)進給率：在解析度為0.01μm時，最大進給率達到240m/min且可獲得複雜型面的精確加工;
(3)運算速度：微處理器的迅速發展為數控系統向高速、高精度方向發展提供了保障，開發出CPU已發展到32位以及64位的數控系統，頻率提高到幾百兆赫、上千兆赫。由於運算速度的極大提高，使得當解析度為0.1μm、0.01μm時仍能獲得高達24～240m/min的進給速度;
(4)換刀速度：目前國外先進加工中心的刀具交換時間普遍已在1s左右，高的已達0.5s。德國Chiron公司將刀庫設計成籃子樣式，以主軸為軸心，刀具在圓周布置，其刀到刀的換刀時間僅0.9s。
　　高精度化
數控工具機精度的要求現在已經不局限於靜態的幾何精度，工具機的運動精度、熱變形以及對振動的監測和補償越來越獲得重視。
(1)提高CNC系統控制精度：採用高速插補技術，以微小程序段實現連續進給，使CNC控制單位精細化，並採用高解析度位置檢測裝置，提高位置檢測精度(日本已開發裝有106脈衝/轉的.內藏位置檢測器的交流伺服電機，其位置檢測精度可達到0.01μm/脈衝)，位置伺服系統採用前饋控制與非線性控制等方法;

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