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    數控卷板機迎來發展新契機

    數控卷板機已成為機床消費的主流,預計2015年數控卷板機消費仍將超過60億美元,臺數將超過10萬臺。汽車制造業的高速發展為卷板機行業的發展提供了難得機會。預計2020年,我國的汽車產量將可達1800萬輛,國家要求屆時汽車制造所需高端數控卷板機有80%來自國內。有關專家認為,今后10年正是我國發展國產汽車裝備的最佳和最后戰略機遇期。


    航空制造業的發展也為數控卷板機提供了發展機遇,但是由于航空產品零部件的形狀結構復雜、材料多種多樣、加工精度要求嚴格,對數控機床設備提出了以下需求:

    1. 對高速、高效數控設備的需求:在航空零部件加工中,高速切削正在被大量應用,目前,高速加工的切削速度為常規切削的5~10倍,航空零件切削加工現場配備的高速銑削設備主軸轉速已經達到24000r/min。高速切削,首先是高的速度,即高的主軸轉速,另一方面,又應有高的進給速度,為了提高效率,機床還要具有快速移動、快速換刀、高的主軸加速度和進給加速度,高速切削加工技術是對數控機床的結構及材料、機床設計制造技術、高速主軸系統、快速進給系統、高性能CNC控制系統都提出了較高的要求。數控機床廠家在保證加工精度的前提下,提高機床切削速度是適應航空零件加工的一個方向。

    2. 對多功能的多軸數控加工中心的需求:隨著飛機產品飛行性能的提高,對現代航空零件加工精度的要求也逐步嚴格,復雜形狀表面的精度誤差從早期的±(0.15~0.3)mm已經提高到±(0.08~0.12)mm,表面粗糙度從Ra6.4~1.6提高到Ra1.6~0.8。對于以機翼梁、機身框、翼肋及壁板為典型代表的飛機機體結構件,以及以機匣、整體葉盤、葉片以及軸、盤為典型代表的航空發動機零件,既要保證零件的表面質量,又要保證加工的位置精度和形狀精度,這些零件,一般都要求一次裝卡,一次定位加工成型,只有多軸聯動的加工中心,才能滿足上述要求。在目前,對于航空零部件,五軸聯動的數控銑床以及具有五坐標聯動控制、轉臺結構的數控機床等復合設備的需求增加。

    3. 對數控機床適應信息技術發展的需求:隨著CAD、CAPP、CAM等信息技術的發展、為提高加工效率,許多企業都成立了數控編程中心,數據傳輸、模塊化設計以及成組加工技術對數控機床的硬件設計提出了更高的要求,另外,由于航空材料多為貴重稀有金屬或復合材料,虛擬切削加工技術將會得到進一步應用,所謂虛擬切削加工技術就是在對零件幾何參數、材料物理性能、加工過程切削參數以及加工物理過程(受力變形、熱變形等)進行全面物理建模的基礎上,利用計算機數值仿真技術對加工過程的動態情況和加工結果進行實際綜合分析的一種新興技術。它對數控機床的軟、硬件提出了更高的要求,要求根據NC加工機床的實際狀況用NC代碼驅動虛擬加工環境中的NC機床進行虛擬切削加工,它能描述刀具的真實運動軌跡,完成碰撞、干涉檢查,還可逼真地描述加工后工件的形位誤差、幾何尺寸誤差和表面粗糙度等屬性,并將虛擬成品零件與設計零件進行比較,如零件精度不能滿足設計要求,則可對工藝參數(進給量、切削速度等)或工件裝卡方式進行調整改進,如有必要還可對零件的結構設計進行完善,以提高其可加工性。

    航空零部件的高精度、高可靠的要求促進了數控機床制造技術的提高,數控加工技術的發展也推進了航空制造業的進步。

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