一、引言
现代工业生产中,中、小批量零件的生产占产品数量的比例越来越高,零件的复杂性和精度要求迅速提高,传统的普通机床已经越来越难以适应现代化生产的要求,而数控机床具有高精度、高效率、一机多用,可以完成复杂型面加工的特点,特别是计算机技术的迅猛发展并广泛应用于数控系统中,数控装置的主要功能几乎全由软件来实现,硬件几乎能通用,从而使其更具加工柔性,功能更加强大。
制造业的竟争已从早期降低劳动力成本、产品成本,提高企业整体效率和质量的竟争,发展到全面满足顾客要求、积极开发新产品的竟争,将面临知识——技术——产品的更新周期越来越短,产品批量越来越小,而对质量、性能的要求更高CONTROL ENGINEERING China版权所有,同时社会对环境保护、绿色制造的意识不断加强。因此敏捷先进的制造技术将成为企业赢得竟争和生存、发展的主要手段。计算机信息技术和制造自动化技术
二、数控平磨现状及主要数控系统
平面磨床相对于车床、铣床等采用数控系统较晚,因为它对数控系统的特殊要求。近十几年来,借助CNC技术,磨床上砂轮的连续修整,自动补偿,自动交换砂轮,多工作台,自动传送和装夹工件等操作功能得以实现,数控技术在平面磨床上逐步普及。在近年汉诺威、东京、芝加哥、及国内等大型机床展览会上,CNC磨床在整个磨床展品中已占大多数,如德国BLOHM公司,ELB公司等著名磨床制造厂已经不再生产普通磨床,日本的冈本、日兴等公司也成批生产全功能CNC平磨,在开发高档数控平磨的同时,积极发展中、低档数控平磨。
前几年德国ELB公司生产的BRILLIANT系列二坐标CNC成型磨床,其垂直和横向为数控轴,纵向为液压控制,砂轮修整采用安装在工作台上的金刚石滚轮,适用范围较广;SUPER-BRILLIANT系列是三坐标CNC平面和成型磨床控制工程网版权所有,床身用天然花岗岩制成,几何精度极高,导轨用直线滚动导轨,机械驱动无反冲,从而保证工件有较好的表面光洁度;BRILLIANT-FUTURE为以上二个系列的改进产品CONTROL ENGINEERING China版权所有,床身用人造花岗岩制作,纵向用静压导轨,齿形带传动,垂直和横向导轨为预加荷直线滚动导轨,滚珠丝杠传动,三轴CNC控制AC伺服电机,0.5μm的测量分辩率。同时ELB公司开发了具有当代最新技术的磨床产品,即以机电一体化和计算机技术为基础的CAM-MASTER系列柔性磨加工单元www.cechina.cn,CAD-MASTER系列和COMPACT-MASTER系列磨削加工中心,控制轴最多可达到24轴,另外由于全面推行模块化设计,使专用磨床制造周期缩短,ELB公司还开发了多种高效专用磨床,如SFVG100/2专用磨床,具有可倾斜磨头,连续修整,缓进给,斜切入磨削功能,用十一根CNC控制轴,如同一台磨加工中心。英国JONES&SHIPMAN公司与美国A-B公司开发了A-B8600数控系统用于FORMAT5型数控平磨,由CNC控制液压阀,驱动纵向可调速运动www.cechina.cn,横向与磨头进给用滚珠丝杠副,直流伺服电机驱动,间断式砂轮修整,CRT图形模拟显示。同时还可以配用其他型号的数控系统,以满足不同用户的要求。
目前,随半导体集成度的不断提高,新推出的系统在外型上越来越小,结构上越来越紧凑,功能上增加了远程通讯,远程诊断,多机联网等等;操作界面向WINDOWS系统靠近,增加鼠标,摇控器等操作件。FANUC公司今年主要推出18I、16I、20I、21I系统,SIEMENS是840D、810D、802D均为结构紧凑型系统。还有一些厂商如:台湾精密机械研究发展中心开发的PA8000NT系列CNC控制器,就使用了WINDOWS NC操作系统,和NT即时多工处理核心,单节程序处理速度达2000块/秒,单节预读处理数可达1000块,具有AART(预适应调节技术)及参数最佳化学习功能,可使跟随误差趋近于零,软件加工路径滤波器可降低切削过程中,因加速度变化过大所产生的机械共振,从而改善表面粗糙度;配用伺服灵活,具备+、-10V类比伺服界面,同时提供国际标准的SERCOS数字伺服通讯界面;PLC程序设计有梯形图、结构语句、功能块、指令码、流程图等五种语法,便