智能装备在社会各界的应用数控机床是怎样工作的
一提到工业,最基础的就是制造。制造就是把各种各样的东西从原材料变成零件再装配成产品。火星四溅的热加工:铸造。在传统的金属加工领域,零件的制造就是火星四溅的铸锻焊以及硬碰硬的车铣刨磨钳,我们生活中见到的任何一个稍微有些形状的金属,在我们见到之前,都已经在工厂经历了多次铁与火的淬炼。
硬碰硬的冷加工:车削既然金属零件是机器制造的,那么机器又是如何制造的呢?原来,它是通过机床完成的。从机床到数控机床,机器不再无脑干活。
数控系统能干嘛?处理信息并控制动力
对于一般数控机床而言,往往包含人机控制界面、数控系统、伺服驱动装置、检测装置等等,操作人员在一些计算软件辅助下,将加工过程所需各种操作用零件程序代码表示,并通过人及控制界面输入到数控系统,之后由此对这些信息进行处理和运算,并按零件程序要求控制伺服电机会实现刀具与工件相对运动,以完成零件加工。
插补运算搞定自由曲线
如果运动轨迹可以用解析式表达,则整个运动就可以分解为几个坐标独立运动合成,这样就直接生成了电信号。但很多自由曲线无法解析式描述,要切出这些“自由”的形状,就要让刀具和工件按照设计好的位置-时间曲线进行精确移动。具体来说,就是要让工位台和刀具按照规定姿态在指定时间达到指定位置。这类复杂“自由”运动依靠插补运算完成。
五坐标联动解决姿态问题
除了理论上可以加工,还需要考虑刀具和被加工表面的相对位置关系。一方面,如果刀具姿态不合适会导致表面质量低下;另一方面,刀具还会互相干涉,不调整则根本无法加工。这需要赋予数控更高灵活性,使其能够呈现任意相对位置和姿态,如五坐标联动实现六个空间上的自由度,使得随时调整来切割复杂曲面成为可能。
国产智能装备市场发展前景广阔
中国作为世界上重要的一员,其智能设备尤其是在性能、功能、高端化应用方面取得长足进步。不仅低档已基本取代进口,大中档也显著提升系列化商品化产业化水平。而高端已突破五轴联动功能且有示范应用。此外,对于特定批量需求或特殊光洁度要求,如手机壳等企业开发专用系统小型高速中心降低成本,该市场基本由国产占领,但仍存在国际竞争力差距待缩小。
结语
虽然当前行业并不景气,但随着全球大力发展智能制造背景下,无疑智能装备未来将更加辉煌。