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斗山机床的关键技术

发布者:新迈特机械  发布时间:2016/6/17 8:19:10

斗山机床的工作性能主要取决于它的高速主轴单元、高速进给驱动系统、高速斗山机床本体技术、高速刀具系统、高速控制系统以及高速加工测试技术等.
(1)离速主轴单元
由于高速加工时,斗山机床主轴转速达到每分钟几万转甚至十几万转和几十千瓦的输出功率,并且其结构尺寸限制很严。因此高速电主轴成为高速主轴的理想结构,电主轴传动取消了从主电机到主轴之间一切中间的机械传动环节,具有结构紧滨、重量轻、惯性小、响应速度快、可避免振动与噪声等特点。高速主轴单元制造技术所涉及的关键技术有:高速主轴材料、结构、轴承的研究;高速主轴系统动态特性及热态特性研究;柔性主轴及其轴承的弹性支承技术的研究;高速主轴系统的润滑与冷却技术研究等。
(2)高速加工进给系统制造技术
高速加工进给系统是高速加工斗山机床的重要组成部分,不仅要求进给系统能达到很高的速度,而且由于在瞬时达到高速、瞬时准停等,还要求具有大的加减速度以及高的定位精度。高速进给单元技术包括进给伺服驱动技术、滚动元件技术、监测单元技术以及防尘、防屑、降噪声、冷却润滑等。所涉及的关键技术有高速位置环芯片的研制、高速精密交流伺服系统及电机的研究、直线伺服电机的设计与应用的研究、加减速控制技术的研究、高速进给系统的优化设计技术、高速精密攘珠丝杠副及大导程滚珠丝杠副的研制、高精度导轨、新型导轨摩擦副的研究等。
(3)高速斗山机床支承制造技术
高速加工斗山机床要适应粗精加工、轻重切削和快速移动,同时要保证较高精度,因而对斗山机床的本体结构在强度、刚度、抗振性、热稳定性等方面提出了严格的要求。
高速加工斗山机床支承制造技术是指高速加工斗山机床的支承构件如床身、立柱、箱体、工作台、底座、拖板、刀架等制造技术,它所涉及的关键技术主要有新型材料及结构的支承构件设计制造技术、快速刀具自动交换和快速工件装夹自动交换技术,主轴和刀架总成后的动平衡技术。它们对评定高速加工技术的高速高效、高精度、高自动化、高安全性等具有重大的影响和作用,其有关内容在第6章中进行了介绍。
(4)高速刀具系统
高速切削加工时,对不同的工件材料选用与其合理匹配的刀具材料、刀具参数和刀体结构,才能获得最佳的切削效果。高速加工刀具所涉及的关键技术有高速加工用刀具材料及制备技术、高速加工用刀具结构及刀具几何参数的研究。在影响金属切削发展的各种因素中,刀具材料及刀具制造技术起着决定性的作用,并推动高速加工实用化。
(5)高速控制系统
高速切削CNC控制系统必须具有很高的运算速度和精度,以及快速响应的伺服控制,以满足高速度及高精度的加工要求。高速控制系统所涉及的关键技术包括高速主轴矢量控制系统、实时控制伺服系统、精简指令集系统、刀具和工件的故障检测及安全控制、整体加工中的可靠性问题等。
(6)高速加工测试技术
高速加工测试技术主要指在高速加工过程中通过传感、分析、信号处理,对高速斗山机床及系统的状态进行实时在线的监测和控制。测试技术的成功应用可大大延长刀具寿命,保证产品质量、提高效率、保证设备及人员安全。高速监视技术所涉及的关键技术主要有基于监控参数的在线监测技术、多传感信息融合检测技术、斗山机床功能部件的检测技术,高速加工中工件状态的测试技术和自适应控制及智能控制技术等。

 

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