国内外加工中心发展现状分析

国内外加工中心发展现状分析

数打”1 是翫字打制机'K J Cumpu ter n urncricul con lm) machine looh i 的简际- 是一种藐有程序控制系统的门动化机床■该控制系銃能蒔逻海地处理具有控制編吗或其他符号崔令规定的fiffr井将其译码,从而克嚴零件加工*・数控机麻h工零件可以提髙加工喷星，节釣菊动力成本、提高生产效率.垃控机加的生产技术水平在一定程度上吒表了一牛国家的制造业水平和竞争力I叫

作为就塑数控机床之一的加工中心.在目前市场上便用范鬧越来越广的主要原固是它施轟将铁削加工.钻削加工等加工円毎集中在台设备上体现.施够貝活适闷不同种类零件的加工。加H屮住还呢置刀IS・其中存放普不同种类的刀具或检测附件, 在加工过程中由程序自动选用和更换円.加工中匕的主要工作原理是利用叛控泵统对机床的进徐机恂’工轴机佝以及71關机梅逬行口动化揑制，从而奏现主轴和进給词服的連度和也賈控制以及刀具购自动装卸.翼中伺服控制陕用阳环控制技术，能够大幅度提升产晶制造精度和加工連度口与此同时.加工中白通过将传统加工中的铢.钻、攻键等关键j川I：内容整合到了一台设备上.既减少了操作人员的装刀时阖，也减少了零件験光的次散，从両保证了車复运位稱.嗖+祐加匸形狀比软更亲・蒂虞耍求较高. 鶴种更换闻逵的零件具有良好的经佛爼果“一駅加工中心的主穗机轆结构方丽ifi行划分.II前市场上的加工中也可叹分为:立式加工中心.卧式加工中心和立卧转换加工屮心.

加工中心优良的加工性能促进了企业生产设备的转型升级*特别是斗前劳动力成本不斷上升*在这样的环境下.现代制造企业对加工中心的需求量将越来越大.同时. 山F设备理模不斷扩大所悄的#1東雉幔与保界也面临了一沪新的挑战.实际生产屮. 机床若出现问題没哇幷到圧时的黑修.那么设备的停机将給企业带来不小的烧挤拥失.

靈际上.目前企业的敷控机床完好率低的主契原因之一毘雄修力量不足.故障处理受人为凶壷够响较貢.检检过程屮故障处理速厦牧慢.要能仃炸发搏散揑机冰的髙連、高精度JJII工优聘.机床的维修和探养朋键的闵素.特别圧需萎机床撫侔人

员戴者设备錐梅人员拿握憨挾机乐的基本晾理和诊画壮昌in市场上的数控机床中，

VMC800 式加工中心具宵典型性，由于谏类型机床涉及口动化控制、机碾基刊|・•LtnSM

原理.PLC ft用.液压与气勒等務方面技术.圉此其堆修於度以及维愼成本较高.基F这样的背虽.通过研宛典型肌床一dC別K)加工屮心运汀血昵歧功能持点. 开復出一套VMC800加工屮心附故障索绒.具有重婆的理论总文和应用价值口

笫一台加工屮心是1958年由美国卡尼-持甫克公司首先研制成功的.它是在数挖卧式遠铳床的基础上増加了自动换刀装宜，从而能够他到匸件一次装夹后即可进行铳削、钻削、疑削、仪削和攻住等多种工序的集中加工.从未来发展轨迹看，加工中心的发展上耍分为两个方向：一方而是机械納构愈趙含浬、刚性不断提髙：另-•方而是加工粘度和加工連度不断提髙.运行連度达儿卜米甚至百米每抄.

国外立式加工中心在精度、速度、机床机械刚性零多个方1均崗「我国。生产I家较多，比较*窖的有徳IM DMG集阳、日本Mazak公司、德国Chiron Wcke公司、美国哈斯、美国MAG公司等⑶.

就以'*1前汽乍工业为例.农年工业的迅滋发:展对转备制适业提出了新的赘求，计加工设备的生产“忑性”要求越來越髙.传统的组介机床或专用机床门动线虽然生产效率

高，但加工范團比较欣窄，难以満足汽车工业发展变化的蛊要•而普通加工屮心虽然具有“柔性”,但其效率远不如组合机床或专用机床的多轴加工佝.在这样的背景下,从上世纪30年代开始，国外机床行业號大力开发适应大批盘生产的多轴髙速加匚中心。

1.2.2我国加工中心现状分析

国内生产立式加工中心的企业较多,如法阳机床集团、云南机床、广州数控、南京纵描国际集团等.还有椰分厂家对一些转殊技术比如说瑕切、干切等加工技术作了大虽的研

允工作.效果显著・

2009年.在上海“中国数揑机床展览会”上.国内儿家公司展出了五轴加工中心。如济闸机爪仃限公司五轴获动加工叩心，谀机型旳特点足米用龙门架结构・兵

仃长达6米的工作台氏度.主轴是立式结佝.上海机床仃限公司制造的能实现立卧转换加工中心.同时工作台进厅360度旋转.该类空机味能筋丈观除装夹而以外的五个面加工叭加工中心的E速发展奠定了我国的机床制造工业发展的基石,为现代企业生产力提升提供了保证・

近年来.随着电气控制技术的迅猛发展.加工中心的切削件能和运行待件也得到了长足的进步.例如：从主轴特性上讲•转速达到何分钟1万转以上的主轴越來越普及,有的机床甚至达到了4万转以上；从伺服特性上讲，直线电机逐渐取代了传统的交流伺服电机.其加速度达到了4-8g.

任近年来的机床发展过程屮，我们也清解地看到现代制造#的升级对包括加匸中心布内数控机床提出了新的耍求.我国和先进工业国家2何还存在着不小的差即，特别定化名紬控制、高速高精度加工以及机床的智能诊斷技术方而辻仃待提高.这些内客将成为今后国内机冰行业发贋过程屮研完的璽要课題。

1.3故障诊断关键技术概述

故障诊断技术是在生产过•程中发展起來的应用工徑技术。早在20世纪60年代末,英国成立了机械保健屮心,美圜国家宇航局就创立了美国机械故障预防小组网. 随着工业化程度的普及.故障诊断技术已经历了长达半个多世纪的发展.在理论和应用方而均得到了发:展.该顶技术也逐渐得到了各国的磴视•产主了巨大的效益・

故障诊断技术研丸的堪点不在r i殳备故阳的外显特征•更重要的是找出故阳产生的宓遍规律•形成诊断力•法•通过对设备工作国理的分听，溥出故障引起的并种原肉，分析故障4UKWZH的闵果关系•因此•故障的诊斷技术的吳展是一项探索性的工程. 当前.故障诊斷方法总体可分为下列几种:

(1 ) I)1/1)0信号处理诊斷方法

们号分析是故障诊断的直耍前提.它丈际上是特征呈的选抒提取技术.儿乎包括现代所有的伯息处理技术所能提供的手段,如数字伯号处理、时何序列分析、伯息理论、图像识别及应用数学等等.频谱分析技术是传统的们号分析和处理方法—如FPT分析、倒谱分析、短时傅立叶分析和Wigner-Ville分布等，这吐分析方法在丈际工程应用中均得到了很好地应用.

(2)专家条统故阳诊断技术