胡光曦-数控机床的技术发展与新技术综合11.ppt

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1、数控机床技术的最新发展以及在齿轮加工机床上的应用天津第一机床总厂胡光曦2010年5月21日内容提纲数控机床技术的发展趋势现代机床发展的主要技术特征新一代控制系统开发与先进控制技术的综合应用数控技术在齿轮加工机床上的应用天津第一机床总厂概况12数控机床技术的发展趋势随着产品技术的快速发展和用户对加工设备所提出的更高要求，以加工中心综合制造技术为代表的产品技术正朝着高速、高精度及高可靠性方向发展。新型的整体机床布局结构、高的动力传动特性、满意的精度指标及操作过程中的安全性，充分展示出现代机床设计的全新理念与创新成果。以

2、现代控制技术为基础的高性能数控单元与高速数字化伺服驱动及高精度、高分辨率检测技术的采用，作为诸多新技术综合应用的典范，使数控机床综合技术在多领域、多学科、多技术、多层次等方面达到高度集成。3数控机床技术的发展趋势加工中心的成熟控制技术、典型布局结构、高可靠性动力传动方式及成套功能部件的采用，为其它各类数控机床、多功能复合加工机床、专用数控加工装备及各种以运动控制与驱动为核心的自动化装置、生产线过程控制的快速发展提供技术上保证。数控机床技术（或运动控制与驱动技术）是集机械制造技术、计算机控制技术、现代控制技术、传感检

3、测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体的诸多学科与工程技术领域的高度集成。4数控机床技术的发展趋势框中框结构5数控机床技术的发展趋势精森机NMV系列机床水平平面的框中框结构6数控机床技术的发展趋势车铣中心的框中框结构7数控机床技术的发展趋势重心驱动结构8数控机床技术的发展趋势运动控制与驱动技术的发展促进生产技术的改进9数控机床技术的发展趋势将对工业领域中各个行业的生产方式、产品结构、服务领域、人力资源配置与专业技术结构等带来深刻的影响。由此可以看出，现代数控机床技术的快速发展，将进一步推

4、动数控技术朝着更高综合性能指标迈进。10现代数控机床发展的主要技术特征技术性能高；1全新的机床设计理念；2高性能功能部件的采用；3优良的综合性能指标；411现代数控机床发展的主要技术特征技术性能高；1主轴转速为20000rpm~40000rpm，有的可达到10万rpm；坐标最大进给速度大于120m/min，最大加速度为1g~3g；满足干切削加工要求；为减小高速启动、制动时对传动系统的冲击，通常具有加加速控制功能（或冲击控制）；通过采用加速度对时间变化率的控制方法，保证不同加工曲面的平滑过渡，提高零件表面精度。12现

5、代数控机床发展的主要技术特征全新的机床设计理念；2采用新型机床布局结构，并对基础部件、重要支撑部件和传动结构部件等进行动力学和运动学分析。在提高机床刚性（指静、动刚性和热稳定性）的前提下，使运动部件轻量化，减小负载的转动惯量，保证伺服驱动系统与机械传动系统具有优良的匹配关系，提高控制系统的调节能力和控制精度。13现代数控机床发展的主要技术特征高性能功能部件的采用；3满足数控机床高性能运动特性要求的各种功能部件。包括：（1）以内装型主轴电机为基础的成套电主轴控制与驱动系统14现代数控机床发展的主要技术特征高性能功能部

6、件的采用；3满足数控机床高性能运动特性要求的各种功能部件。包括：（2）以直线电机构成的成套高速直线运动控制与驱动系统15现代数控机床发展的主要技术特征高性能功能部件的采用；3满足数控机床高性能运动特性要求的各种功能部件。包括：（3）以力矩电机为基础的成套电转台系统16现代数控机床发展的主要技术特征高性能功能部件的采用；3满足数控机床高性能运动特性要求的各种功能部件。包括：（4）高速全数字交流伺服驱动系统17现代数控机床发展的主要技术特征高性能功能部件的采用；3满足数控机床高性能运动特性要求的各种功能部件。包括：（5

7、）高分辨率检测单元（指直线安装形式和回转安装形式）18现代数控机床发展的主要技术特征高性能功能部件的采用；3满足数控机床高性能运动特性要求的各种功能部件。包括：（6）高精度滚珠丝杠副和直线滚动导轨副19现代数控机床发展的主要技术特征高性能功能部件的采用；3满足数控机床高性能运动特性要求的各种功能部件。包括：（7）高可靠性刀库、刀架体和快速刀具交换装置20现代数控机床发展的主要技术特征高性能功能部件的采用；3满足数控机床高性能运动特性要求的各种功能部件。包括：（8）构成柔性加工单元的工件托盘交换系统21现代数控机床发

8、展的主要技术特征优良的综合性能指标；4坐标轴运动轨迹控制的目标就是按指定的运动速度驱动工件或刀具完成零件的加工，并具有满足的轮廓精度。对于复杂零件形状的加工，则需要多个坐标轴的合成运动才能实现。要求参与合成运动的坐标轴驱动系统，其匹配特性要达到最佳。否则，由于运动特性间的差异将使实际合成的运动轨迹会较大地偏离指令轨迹，导致加工精度下降。现代数控机床发展的主要