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數控加工中心及配電系統(tǒng)標準化、柔性化探討
閱讀：274 發(fā)布時間：2020-8-12文章預覽：
制造業(yè)是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基[1]。“中國制造"產品廣泛流轉于世界各國，我國己經跨入世界制造大國行列，但并非制造強國。與工業(yè)發(fā)達國家相比，制造技術落后，對國家各領域發(fā)展的裝備支撐能力弱，能源和資源消耗大，環(huán)境污染嚴重[2]。針對這一現狀，我國提出了從制造大國邁向制造強國的戰(zhàn)略目標。在國家大力推動和聚焦的重點領域中，新一代信息技術產業(yè)、高檔數控加工中心和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、*軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農機裝備及高性能醫(yī)療器械等均與制造技術息息相關。數控加工中心是支持航空航天、船舶、汽車、發(fā)電設備等制造領域發(fā)展的核心裝備，已列入國家16個重大科技專項，體現了其在國家需求、國家發(fā)展戰(zhàn)略中的重要位置[2]。
我國己經將制造業(yè)列為國家中長期的重點發(fā)展領域之一?！吨袊圃?025》提出通過“三步走"實現制造強國的戰(zhàn)略目標：第一步，力爭用十年時間，邁入制造強國行列;第二步，到2035年，我國制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平；第三步，新中國成立一百年時，制造業(yè)大國地位更加鞏固，綜合實力進入世界制造強國前列[1]。十二屆*三次會議上，李克強總理指出，要推動產業(yè)結構邁向中。制造業(yè)是我們的優(yōu)勢產業(yè)，要實施“中國制造2025"，堅持創(chuàng)新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發(fā)展,加快從制造大國轉向制造強國。促進工業(yè)化和信息化深度融合，開發(fā)利用網絡化、數宇化、智能化等技術，著力在一些關鍵領域搶占先機、収得突破為此，必須強化坫礎配套能力，積極發(fā)展以數字化、柔性化及系統(tǒng)集成技術為核心的智能制造裝備131。
數控加工中心是指具有高速、高精密、高效率、智能、復合、多軸聯(lián)動、網絡通信等功能的數控加工中心，是裝備制造業(yè)的關鍵裝備，-U有高技術含W和高附加值，是價值鏈的，處于產業(yè)鏈的核心部位，表現為知識、技術密集，體現多學科和多領域高、精、尖技術的集成。具體包括機械設計與制造、傳感器技術、電工技術、網絡技術、計算機技術、電子信息等。本文重點探討數控加工中心、典型數控系統(tǒng)及配電系統(tǒng)標準化、柔性化的可行性。
從行業(yè)需求和近年加工中心展的主品上看,大型、復合、多軸聯(lián)動、重載、高速高精、高效加工、智能控制己成為高檔數控加工中心的發(fā)展趨勢。CIMT2015加工中心展以“新常態(tài)、新發(fā)展"為主題，反映出中國大陸未來經濟及制造產業(yè)發(fā)展和產業(yè)市場的特征?！熬G色節(jié)能"將是中國大陸未來制造業(yè)轉型升級與產業(yè)重組的重點路線之一。精密數控加工中心未來的潛在市場巨大。
2.1國外髙端數控加工中心及其特點
|>U是（'IMT2〇ir>Ti濘具有高精度的重吧加工中心NHC 6300。該加工中心提供CELOS新應用程序的PC版軟件,用戶可以在工作準備中通過直接連接加工中心的計算機連續(xù)桿生產計劃。高速高精是NHC 6300加工中心的突出特點，進給速度高達60 ni/min,定位精度高達微米級，且具有*的動態(tài)響應性能。該加工中心不僅具有優(yōu)異的加工性能，而且功耗低,采用高性能的MAPPS IV操作系統(tǒng)，能為復雜的加工任務編程，讓用戶靈活響應客戶的要求，具有高度柔性化。
圖2是汽車盤類工件加工的平行雙主軸、雙刀塔車床。其采用“隱形設計"理念，搭載適合大批量生產應用的全新操作面板-COMPACTline,易于接近送件機和主軸，換刀操作方便和排屑性能更高。NRX 2000可配自動化系統(tǒng)，提高加工精度和加工效率，能滿足長時間的自動生產需求。
因代克斯MS16多軸數控車床的核心技術是由六個整合P主軸支架中的獨立驅動主軸組成，并將凸輪控制與數控技術的靈活性融為一體，在保持高效精密的同時，大限度地提升其柔性化加工水平，實現完美精密加工。在高智能、高精度、高生產率等方面具有性能。
MAZATR0L第七代數控系統(tǒng)帶來了全新制造理念SmoothTechnology和面向汽車行業(yè)的加工*解決方案。小巨人馬扎克VTC 160AN是一種高速、功能強大的鏜銑類立式雙交換加工中心，適合中小型精密零件的高效率加工。該機采用了*的全動立柱、固定工作臺式結構，使加工中心在精度、剛性和使用壽命等方面具有明顯的優(yōu)勢。加工中心控制系統(tǒng)采用水平的Mazatrol Fusion 640M NEXUS數控系統(tǒng)，該數控系統(tǒng)使用了高速的64位RISC CPU,大幅度提高了數控系統(tǒng)的數據處理能力和運動控制性能，并*采用了個人計算機（PC)與CNC無縫融合的技術，實現了 PC和CNC之間的寬帶雙向通訊，使加工中心具備了*的智能化和網絡化功能。
FANUCROBODRILL是主要用于鉆孔和攻絲的高可靠、高性能、高效率的小型加工中心，裝備超高分辨率的脈沖編碼器，進行以納米為單位的插補和反饋。旋轉工作臺無反向間隙，保證高速和高精加工。數控系統(tǒng)采用FANUC 31 i高速、
高質量的納米CNC。
2.2中國臺灣地區(qū)及大陸數控加工中心及其特點
CIMT2015加工中心展上，中國臺灣工具機產業(yè)展示出高效率加工、單機多能彈性生產及低維護成本的G3020直線電機高速五軸加工中心和采用輕量化、模塊化設計，要求環(huán)保節(jié)能、愛地球的“輕鋁式鏈架構全電機驅動滑軌式快速換刀刀
庫’，可見尚政節(jié)能環(huán)保、精密加工與智能自動化發(fā)展邁向工業(yè)4+ 0成為當今高檔數控加工中心的發(fā)展方向。中國臺灣高檔數控加工中心的性價比較高，己出口到美國、日本等30多個國家，
其品質己給認可。
在數控加工中心研制方面，我國取得巨大成果，一大批*的加工中心產品問世,并且有的產品己出口到歐美其中還包括挑剔的德國。大連加工中心研發(fā)成功的國產*CHD-25九軸五聯(lián)動車銑復合加工中心和武重CKX5680七軸五聯(lián)動車銑復合加工中心作為突出典型為我國飛機發(fā)動機、火箭發(fā)動機以及艦艇螺旋槳的制造，提供高性能的國產數控加工中心，*，打破西方發(fā)達國家的限制和。華中數控的HGMP-5X數控微型高速五軸加工中心和HGMP320/5A型龍門五軸數控加工中心是集高新尖為一體的五軸聯(lián)動加工中心,可滿足航空航天、小型葉輪葉片、模具等裝備制造業(yè)里多種工件復雜型面的加工。
3. 1 FANUC數控系統(tǒng)
日本FANUC是當今世界數控系統(tǒng)科研、設計、制造、銷售大的企業(yè)之一。其的數控系統(tǒng)主要有世界標準級的Oi-MODEL F系列、用于高速高精加工的納米級的30i/31i/32i/35i-MODEL B系列和用于通用工業(yè)機械的高響應級Power Motion i-MODEL A系列。高速、高精、高效的緊湊型加工中心R0B0DRILL正是采用了 31i-M0DEL B為控制單元，在光潔表面加工中主軸可達24000轉/分，在重型鐵件加工、高速高效的鋁合金加工及普通加工中，主軸轉速可達10000轉/分。
圖 3 是 FANUC ROBODRILL DDR / DDR-T 高速、高精度轉
臺，是實現高速高精度加工的直驅無隙裝置。其大轉動扭矩為2I30N. in,高轉速達200轉/分，分辨率為±0. 0028deg,大載重為l00Kg。
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結束語：
數控加工中心是國家智能制造裝備，是中國制造2025戰(zhàn)略實施的核心裝備。本文分析了國家對髙端數控加工中心的重大需求，探討了數控加工中心的現狀與發(fā)展趨勢，闡述了典型數控系統(tǒng)及其特點，總結并提出了數控加工中心配電系統(tǒng)的標準化、柔性化設計理念。