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国产机床附件公平竞争的环境线切割机床的选型方法
发布时间:2015-07-20 09:24:56 作者:
深孔钻机床
来源:http://www.daeyang.com.cn 阅读:次
我国数控机床的功能部件虽然从“小件"、“配套件"的地位提升到“关键岗位"并受到重视,但一直是在“重主机、轻配套",“重洋轻土"这样的大环境中逆水行舟、艰难成长。
中国工程院士李培根曾一针见血的提醒:“长期以来我们对功能部件关注不够,在功能部件上无所作为很难使我们的机床产业上一个台阶,购买国外的功能部件只能使我们的产业缺乏竞争力。
中国机床工具协会吴柏林总干事长说:“如果都买国外的软件与功能部件,我们的国防安全、产业安全势必成问题。"外向思维的惯性还在蔓延,对国外品牌的盲目崇拜和对选购国内产品的种种顾虑,使不少新研发的高档数控机床和许多工程招标中,固然遭遇被排斥、被限制的不公平待遇。有业内人士指出:大量采购高附加值的进口功能部件,使数控机床整机成车的大约70%的“肥水"外流。而现在,当我国已经能够生产某些高档功能部件时,某些国内用户却不认可不买账。功能部件的自主化、产业化,急需政策的大力扶持,急需用户的关爱与支持,急需国内市场的拉动力。
众所周知,如高档数控机床等重大工程和国防军工的核心装备,其国产化率是国家综合实力的体现。纵观各国装备制造业的发展轨迹,德、日等国家之所以是数控机床强国,一方面他们有坚实的基础,拥有世界品牌的功能部件配套体系;另一方面本国政府给予了强有力的支持,这些国家都制定了许多法规来推动和保护装备制造业,有的还把高档数控机床及核心功能部件纳入“专案保护产业"。
客观的讲,西方国家起步早、科技发达、实力雄厚,在产品性能和可靠性方面处于领先地位,但是也绝非十全十美。调查显示,进口功能部件在精度、功能、可靠性和服务方面也经常出现问题;对洋货的崇拜常常带有盲目性和片面性。
最近,国家发改委等九部委联合发布通知:政府投资项目属于政府采购的,除特殊情况外,应当采购本国产品;这是对国产装备及关键部件在开放市场中长期遭受歧视、还“中国制造"以“国民待遇"并创造公平竞争环境的必要政策措施。
为了解决高端功能部件产品的商品化问题,首先要提高它在用户中的“认知度"和“信任度"。制造企业应同用户建立紧密的合作关系,在“全过程服务"中吃透主机的总体功能及个性化特殊功能的需求,以及用户最关心的功能、质量和可靠性问题,通过“合作研发—共同功能试验—试用—改进完善定型—量产"这样一个过程,共同迈入首台(套)的门槛,在合作互动中使用户从敢买到爱用到长期合作配套,实现主辅双赢共发展。
为了改变国内市场对进口关键功能部件的过度依赖,建议协会通过深入调查研究协助政府主管部门尽快制定关键功能部件的采购目录,该目录中的产品应能稳定批量生产,其精度和性能指标应通过专家鉴定、权威部门认可。同时,为促进国产化,凡进口国内能生产国外同规格、同精度的同质产品,应取消对进口关税的优惠。
此外,对国内研制的高档数控机床和重大装备,在评审鉴定中建议增加“国产[url=]数控系统[/url]和关键功能部件的采用率"这样的评定指标鼓励采用本国产品。
我国滚动功能部件产业是土生土长的民族工业,有着40多年的发展历史,行业虽小(约60多家企业)却有一批从上世纪60年代“精密机床全国会战"中成长起来的骨干企业。在生产规模、硬件设施等方面与国外同行不相上下。在精密螺纹制造与检测技术、重型铸铁平台技术、大型重载超长产品方面甚至还具有较强优势。例如:能批量生产P1-P2级高精度滚珠丝杠副;直径大于100毫米,长度超过10米的整体超长大型滚珠丝杠副和大规格高精度重载滚珠直线[url=]导轨[/url]副;P3级以上精密高速滚珠丝杠副和精密高速滚动直线[url=]导轨[/url]副;用于航空航天、核电站、高铁等特殊领域的高可靠滚动元件产品等;经营的企业还先后建立了滚动功能部件研发中心和工程实验室。
机械制造技术有了深刻的变化。由于社会对产品多样化的需求更加强烈,多品种、中小批量生产的比重明显增加,采用传统的普通加工设备已难以适应高效率、高质量、多样化的加工要求。机床数控技术的应用,大大缩短了机械加工的前期准备时间,并使机械加工的全过程自动化水平不断提高,同时也增强了制造系统适应各种生产条件变化的能力。
数控线切割机床的基本组成包括加工程序、高频电源、驱动系统?数控系统及机床本体。加工程序可由人工编写(如早期的3B指令),现在都在计算机上进行绘图(如现在的CAXA,HL,HF,YH等编程软件),然后生成加工程序。程序的输入可由数控系统的面板(单板机)进行手工输入,也可通过计算机的232串行口进行传输,也可以用计算机USB接口进行传输。
在选购数控线切割机床时可从三个方面考虑,首先是机床本体能否符合自己的加工要求,机床的质量如何。其次是数控系统,数控系统有很多种类,选择合适的系统是选购数控机床的关键。最后是驱动单元,也是机床控制的关键,不同的驱动单元能达到的加工精度也不一样,在选择驱动单元时,要根据加工的工件的精度要求选择合适的驱动单元。
以下从机床本体?数控系统及驱动单元三个方面进行分析:
1、机床本体的选择
首先机床结构设计与加工件尺寸和重量要达到最佳的匹配。对于中大型负载工作台采用全支撑加工中心结构。这样设计才能具有足够的承载?刚度、精度、抗振性和精度保持性。其次是进给系统的机械传动要采用滚珠丝杠,滚珠丝杠优于三角螺纹丝杠和梯形螺纹丝杠,并且要求丝杠的直径尽可能大些,增加刚性。再次是导轨,工作台运动导轨是保证工作台运动精度的关键,用户在选型时应高度重视。首先观察导轨的横截面的大小,在同等条件下,越粗壮,刚性越好,加工中越不易产生变形,才能保证机床在长期工作中能得到最高精度和耐用性。日前市场上常见的导轨结构有以下几种:①镶钢滚珠式滚动导轨;②镶钢滚柱式滚动导轨;③直线滚动导轨。
第一种与第二种的区别在导轨的滚体上,一个是滚珠一个是滚柱。滚珠与导轨面是点接触,滚柱与导轨面是线接触,所以它的耐磨性和轴承能力都大大优于滚珠式。而线性滑轨是一种滚动导引,它由钢珠在滑块与滑轨之间作无限滚动循环,使得负载平台能沿着滑轨轻易的以高精度作线性运动,其摩擦系数可降至传统滑动导引的1/50,使之能轻易地达到μm级的定位精度。滑块与滑轨间的末制单元设计,使得线形滑轨可同时承受上下左右等各方向的负荷,线性滑轨有更平顺且低噪音的运动特性。使之精度保持和承载能力都大大优于滚珠和滚柱式。目前在日本沙迪克公司、日本三菱公司、瑞士夏米尔公司、瑞阿奇公司进口的机床以及上海和懋生产的国产机床都是采用第三种结构,所以通过对比,用户在选型时应尽量考虑第三种结构。
2.数控系统的选配
数控系统是数控机床的“大脑”,对机床控制信息进行运算及处理。根据数控系统的原理可分为经济型数控系统和标准型数控系统两大类。
2.1经济型数控系统
经济型数控系统从控制方法来看,一般指开环数控系统。开环数控系统是指数控系统本身不带位置检测装置,由数控系统送出一定数量和频率的指令脉冲,由驱动单元进行机床定位。开环系统在外部因素影响的情况下,机床不动作或动作不到位,但系统已当机床到达了指定位置,此时机床的加工精度将大大降低。但因其结构简单、反应迅速、工作稳定可靠、调试及维修均很方便,加之价格十分低廉,但受步进电机矩频特性及精度、进给速度、力矩三者之间相互制约,性能的提高受到限制。所以,经济型数控系统目前用于数控快走丝线切割及一些速度和精度要求不高的经济型中走丝线切割机床,在普通快走丝机床的数控化改造中也得到广泛的应用。
2.2精密型数控系统
精密型数控系统包括半闭环数控系统和全闭环数控系统。
半闭环数控系统一般指机床的伺服电机的位置信号(光电编码器)反馈到数控系统,系统能自动进行位置检测和误差比较,可对部分误差进行补偿控制,因此其控制精度比开环数控系统要高,但比全闭环的数控系统要低。
全闭环数控系统除包括机床的伺服电机的位置反馈外,还有机床工作台的位置检测装置(通常用光栅尺)的位置信号反馈到系统,从而形成全部位置随动控制,系统在加工过程中自动检测并补偿所有的位置误差。
全闭环数控系统的加工精度是最高的,但这种系统的调试、维修极其困难,而且系统的价格很高,只适用于中、高档的数控机床上。
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