数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。它在一个国家的工业制造基础中占据着重要的地位,衡量一个国家的工业制造的发展,看数控机床在该国的发展就可以说之一二了。它称为制造业的基石也不为过。数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流,在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。
五轴联动数控机床的种类
五轴机床是在(5 Axis Machining),在原有三轴的加工中心发展而来。根据根据ISO的规定,在描述数控机床的运动时,采用右手直角坐标系;其中平行于主轴的坐标轴定义为z轴,绕x、y、z轴的旋转坐标分别为A、B、C。各坐标轴的运动可由工作台,也可以由刀具的运动来实现,但方向均以刀具相对于工件的运动方向来定义。通常五轴联动是指x、y、z、A、B、C中任意5个坐标的线性插补运动。换言之,五轴,指x、y、z三个移动轴加任意两个旋转轴。五轴依据联动轴摆动机构不同,有以下几种分类。
1、 工作台摇篮式
基于传统三轴加工中心的基础,加上摇篮式工作台,工件进行摆动,变成3+2式的五轴联动加工中心。联动轴为X/Y/Z/A/C,Y轴方向B轴不旋转。
2、 立式主轴双摆头
在摆头中间一般有一个带有松拉刀结构的电主轴,所以双摆头自身的尺寸不容易做小,加上双摆头活动范围的需要,所以双摆头结构的五轴联动机床的加工范围不宜太小,而是越大越好,一般为龙门式或动梁龙门式。联动轴为X/Y/Z/A/C,Y轴方向B轴不旋转。
3、卧式主轴双摆头
在基于卧式加工中心结构的双摆头五轴联动。联动轴为X/Y/Z/B/C,X轴方向A轴不旋转。
4、 工作台摆动式
在直驱电机成熟后,五轴联动的结构也有了很大的改善。整个工作台可以进行双摆动。目前C轴直驱能达到一定转速,达到车削的效果。联动轴为X/Y/Z/B/C,X轴方向A轴不旋转。
5、 工作台主轴摆动
依据摆动机构的演变,工作台和主轴分别摆动,构成两者的结合。联动轴为X/Y/Z/A/C,Y轴方向B轴不旋转。
值得一提的是,尽管成绩令人瞩目,但国产数控产品尚有不少“短板”需要克服。产品可靠性不高,寿命偏短,控制系统不稳定,服务质量也有待进一步提高……这些都被许多人诟病。
一方面,我国数控机床还主要以中低端产品为主,高端数控机床主要依赖于进口。中国工程院院士柳百成曾经表示,“大而不强”是中国制造业的现实。现在,国内整个机床消费中进口量仍占三分之一左右。高端数控机床在精度和速度上跟国际*技术有较大差距,对进口的依赖更大。据相关行业报告显示,高端数控产品的进口率达80%。
另一方面,数控系统和功能部件发展严重滞后也困扰着整个行业。王永在采访中也向科技日报强调,这些年重大专项的实施推动了行业技术进步,但必须看到,相比主机技术的快速发展,高档数控系统和配套件的研发和生产还处于一个相对落后的境况。此外,还有不少科研成果停留在高校和研究院所,离真正产业化和应用还有较长的路要走。
郭长城表示,与发达国家相比,我国机床行业起步晚,发展时间较短,技术相对落后。产业规模虽然**世界**,但却面临着产业结构不合理、自主创新能力不强等多项挑战。中国机床产业在发展的过程中,既要加速弥补现实存在的短板,又要在明确产业发展目标和发展重点的指引下,系统地提升产业共性技术水平,大力推进高档数控机床的发展,实现由制造大国向制造强国的转变。