我国高档数控机床与基础装备重大专项取得的成

代表我国机床行业水平的近300台套高档数控机床与基础装备,亮相16日在南京开幕的第七届中国数控机床展览会。会上展示的逾百种自主创新成果,标志着我国实施高档数控机床与基础装备科技重大专项已取得阶段性成果。中国机床工具工业协会轮值理事长、沈阳机床集团董事长关锡友说,高档数控机床与基础装备为16个国家重大专项之一。2009年,工信部牵头组织实施了这个重大专项,围绕航空航天、船舶、汽车制造、发电设备制造等领域急需的高档数控机床与基础制造装备,进行了全面部署。     

不同指令轨迹条件下滚珠丝杠进给系统运动精度特性研究

滚珠丝杠进给系统是高档数控机床重要部件,其运动精度决定了多轴联动加工机床的加工精度,在高速、高精度滚珠丝杠进给系统中,其指令轨迹参数是影响运动精度的重要因素。基于Simulink和Simscape搭建滚珠丝杠进给系统半物理机电耦合仿真模型,考虑不同指令轨迹参数,开展运动精度仿真及分析。结果显示,指令轨迹的位置、速度和加速度等参数对滚珠丝杠进给系统运动精度有重要影响,因此,在多轴联动加工机床中,合理规划进给系统轨迹参数对于提高其运动精度具有重要意义。     

数控与高速加工技术在汽车与航空航天制造业的相互推进

在国家中长期科学和技术发展规划纲要中,《高档数控机床与基础制造装备》已被列为重大专项。汽车与航空航天行业都是该重大专项服务的重点领域。其实,汽车与航空航天制造技术有许多共性。一个世纪来,世界制造技术最重要的发明,如自动流水线、数控技术、多轴联动技术、高速加工、柔性制造、敏捷制造、各种高效制造技术与精益生产等,大都发源于汽车和航空制造业,并且相互推进、相辅相成。     

现代高速切削与工具技术

高速加工和高效加工是目前获得高效机械加工生产率的重要手段，它在航空和航天产品的零件制造、模具制造以及汽车零部件制造等领域有较大的需求。机床采用高速传动技术、高速进给技术、高速切削刀具，配以大功率或大扭矩主轴系统以及复合加工技术，可实现高速加工与高效加工。近几年我国在机床高速化技术方面的研究开发取得了长足进步，并开发出相应的主机产品，为我国数控机床向高速、高效和精密方向发展奠定了基础。     

永磁直线进给系统多柔性体机电耦合动力学特性分析

针对高精度数控机床直接驱动进给系统动力学特性易受机械部件弹性变形、电气系统控制参数影响的特点,从机电耦合角度出发,用有限元法将永磁直线进给工作台进行柔性化,应用拉格朗日-麦克斯韦方程建立直线进给系统多柔性体的机电耦合模型。结合有限元分析软件ANSYS、动力学仿真软件ADAMS建立直线进给系统多柔性体的机电耦合仿真模型,并对系统进行动力学仿真分析和实验验证。结果表明,工作台柔性化更接近真实的工作情况;电气控制参数对系统动力学特性有显著影响。直线进给系统多柔性体机电耦合模型的建立可为直接驱动系统结构优化设计提供依据。     

积极发展大型 重载滚动功能部件产业

高度发达的装备制造业是国家综合竞争力的重要标志,是国防建设和尖端工业发展的保障。高档精密机床与基础制造装备作为国民经济的基础产业,是实现制造技术和工业现代化的基石。航空航天、船舶、高速铁路、大型电站对高档数控装备的迫切需求,是与之配套的高速、重载、精密滚珠丝杠及直线导轨发展的直接推动力。尽快提升产品技术、质量水平,是当前急需解决的重大问题。国家把发展数控机床及基础制造装备的核心功能部件——高速、重载、精密滚珠丝杠及直线导轨列为重大科技专项之一,     

国家数控机床专项聚焦航空航天和汽车

<正>近日从"高档数控机床与基础制造装备"国家科技重大专项成果发布会上获悉,自2009年数控机床专项实施以来,中央财政资金共投入91.14亿元,新增产值约706亿元。下一步,数控机床专项将密切关注智能化、网络化发展趋势,围绕机床行业全产业链布局,持续聚焦航空航天、汽车两大重点服务领域,搭建机床行业与军工、汽车等重点领域的产需对接平台,着力补齐重大装备短板,推动制造业战略性转型升级。     

中国先进加工制造工艺与装备技术中的关键科学问题

根据中国国家自然科学基金委员会安排，研讨先进加工制造工艺与装备科学与技术的发展趋势。针对中国先进加工制造和装备学科存在的基础研究不系统、不深入的共性状况，以国家需求为目标，以加强先进制造工艺与装备的理论基础研究和应用基础研究为突破口，提出国家自然科学基金“十一五”(2006～2010)期间先进加工制造工艺和装备领域需要研究的科学问题、研究方向、工程目标，以及应该优先发展的重点方向。 先进加工制造是实现高效率、高精度和低成本制造的技术支撑。先进加工制造的目标是高效化、精密化、智能化、集成化、数字化和洁净化，关键技术包括高速/高效切削加工技术、高速/超高速磨削技术、精密/超精密加工技术、非传统加工及其复合加工技术，以及相关的先进加工制造装备的制造技术。 摘要根据中国国家自然科学基金委员会安排，研讨先进加工制造工艺与装备科学与技术的发展趋势。针对中国先进加工制造和装备学科存在的基础研究不系统、不深入的共性状况，以国家需求为目标，以加强先进制造工艺与装备的理论基础研究和应用基础研究为突破口，提出国家自然科学基金“十一五”(2006～2010)期间先进加工制造工艺和装备领域需要研究的科学问题、研究方向、工程目标，以及应该优先发展的重点方向。 先进加工制造是实现高效率、高精度和低成本制造的技术支撑。先进加工制造的目标是高效化、精密化、智能化、集成化、数字化和洁净化，关键技术包括高速/高效切削加工技术、高速/超高速磨削技术、精密/超精密加工技术、非传统加工及其复合加工技术，以及相关的先进加工制造装备的制造技术。 高速/高效切削加工技术的科学问题包括切削加工时刀具和工件材料相互作用过程刀具摩擦、磨损和破坏机理，工件材料高速切削变形理论与工件表面成形机理，高速切削刀具与机床的动力学分析，高速切削过程的智能监控理论与技术。研究方向包括高速/高效切削机床与刀具，难加工材料的高速/高效切削加工，高速/高效切削表面质量，高速/高效切削加工的动力学与稳定性。工程目标包括超高速切削，机床主轴转速达到1×106r·min-1，铣削铝及其合金的切削速度达到1×104m·min-1；高性能切削，机床主轴功率达到100kW，进给速度达到50m·min-1；采用多坐标驱动，提高机床的柔性和效率。     

引入飞机制造技术推进汽车制造技术创新

在国家中长期科学和技术发展规划纲要中,<高档数控机床与基础制造技术>已被列为重大专项.汽车与航空航天行业都是该重大专项服务的重点领域.其实,汽车与航空航天制造技术有许多共性.一个世纪来,一些最重要的制造技术,如,数控技术、高速加工技术、轻量化设计制造技术等等,大多发源于飞机制造业,并与汽车制造业相互推进、相辅相成.美国、日本正是将飞机制造技术引入汽车制造中,推进汽车工业的技术发展,并且成为国家核心竞争力的重要部分.     

“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项第二批课题开始申报

为实现“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项的目标。逐步提高我国高档数控机床与基础制造装备的自主开发能力。满足国内主要行业对制造装备的基本需求。按照“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项实施计划的要求,“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项实施管理办公室现发布《“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项2009年度第二批课题申报指南》（以下简称“课题申报指南”）。     

基于VERICUT的五轴数控加工仿真与优化

虚拟加工平台的构建、数控加工程序的正确性验证及加工过程的仿真与优化及是五轴数控机床实现高效加工的重要基础技术。基于VERICUT数控加工仿真与优化平台,以非正交五轴数控机床DMC70ev为研究对象,构建了数控加工仿真平台;以曲面加工为例,建立了基于恒定体积去除率和恒定切屑厚度的优化设计数学模型,进行了刀位轨迹的优化。应用表明:研究成果实现了五轴数控加工过程仿真及数控加工程序的正确性验证,减少了刀具磨损,提高了加工效率与加工质量,可以较好地提升企业数控加工技术的应用水平、应用质量,推动现代制造技术的发展。     

数控车铣复合车床主轴部件的设计研究

随着机床行业制造装配水平的不断发展,数控车铣复合立式车床在机械加工中越来越扮演者极其重要的角色,提高加工效率,主轴部件对数控车铣复合切削机床的加工精度起着非常重要的作用,从而使机床的加工能力推动着加工工艺的发展。本文通过数控车铣复合立式车床主轴部件的设计应用研究,对实际的生产有一定的参考价值。     

CNG车载瓶端部机械加工柔性组合机床的开发

针对传统CNG车载瓶加工缺少数控专机造成大质量CNG车载瓶加工质量较差和生产效率低下等技术问题,将基于移置式多轴机床的旋风切削、基于图像反馈的刀具切削路径误差补偿、面向绿色切削的雾化冷却技术等进行组合应用,开发了CNG车载瓶端部机械加工柔性组合机床,实现了高速平稳切削,快速可靠换刀,自适应性补偿缺陷,高效环保的刀具冷却。结果表明,组合机床的应用使得CNG车载瓶加工技术的自动化程度、加工精度和生产效率都得到了明显提高。     

机床关键零件数控加工研究

从机床制造业发展需要及数控加工出发,分析了我国目前机床关键零件的制造技术现状,针对机床制造中关键零件存在实际情况,确定用数控加工制造来改进机床关键零件制造技术,对于机床关键零件数控加工制造具有推广意义。     

高速数控机床在机械加工中的应用分析

伴随机械制造行业的深入发展,机械自动化技术在飞速进步,这在一定程度上提高机械加工的速度和质量.为了能够更好地提高数控机床的加工速度,高速数控机床应运而生,通过该技术能够更好地提高数控机床的工作速度,有利于提高产品品质.本文首先针对高速数控机床的概念、原理和特点进行阐述,然后对高速数控机床的分类进行论述,并且对数控机床的...     

大型数控龙门式加工中心光机关键结构创新设计

大型数控龙门式加工中心,主要用于国防军工、航空航天、大型汽车模具加工等行业,属于技术含量和附加值很高的大型精密机床。本文主要介绍本产品在关键结构及机床工艺等方面的创新设计。项目的研究开发,突破了西方工业发达国家对大型数控龙门式加工中心技术的垄断和限制,促进机床行业的产品升级换代并带动了行业技术的进步。     

数控机床发展趋势及发展策略分析

数控机床的精密程度和操作效率对整个制造业具有深远的影响,并且数控技术的自动化和智能化也是制造业未来发展的新风向。数控加工技术提高了我国制造业的发展,但是相比于西方先进国家的数控机床技术,我国数控机床在设计和制造方面还存在着一定的差距,本文对数控机床的发展现状和存在的问题进行详细的分析,并就数控机床技术未来的发展趋势以及发展策略进行了全面的阐述,以期为我国数控机床的发展提供参考。     

Integration of cutting force control and chatter suppression control into automatic cutting feed adjustment system design

Abstract

This study designed an automatic cutting feed adjustment system for computer numerical control (CNC) turning machine tools, which integrate the operational characteristics of cutting force control and chatter suppression control to shorten the machining time and maintain the quality of workpieces. The setting of appropriate machining conditions (such as cutting feed, spindle speed and depth of cut) to consider both machining quality and efficiency often causes difficulties for machine tool operators. Therefore, this study uses cutting force control to design an automatic cutting feed adjustment method for cutting tools, and then, the chatter suppression control design is used to modify the cutting force command to suppress cutting chatter. The experimental results of the CNC turning machine tool show that the use of the cutting force control to adjust the cutting feed can shorten the machining time; however, the cutting chatter results in larger surface waviness on the workpiece surface. When the cutting force command is properly modified by actuating the chatter suppression control, the workpiece shows better surface roughness with prolonged machining time. Therefore, the cutting tests demonstrate that the proposed system is feasible for satisfying the machining requirements of the manufacturing processes of mechanical parts for high speed and high accuracy.     

基于PLC的数控机床电气控制系统研究

数控机床在解决复杂、精密零件的加工方面起到了重要的作用,是具有典型机电一体化系统的数控机床。基于PLC的数控机床电气控制系统是数控技术发展的必然结果。PLC数控机床在应用中有很多优点,例如,电气控制系统通过采用工件自动夹紧、断刀检测和机械手自动换刀等实现了数控机床的自动化。本文探讨了加工中心的电气控制技术和设计方法,对确保机床的安全可靠,提高加工精度和生产率具有重要意义。