大家好,今天小編給大家介紹的是關(guān)于機(jī)床自動(dòng)化的知識(shí)。下面就跟著小編一起來看看吧!第二次世界大戰(zhàn)以后,由于數(shù)控和群控機(jī)床和自動(dòng)線的出現(xiàn),機(jī)床的發(fā)展開始進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)期。數(shù)控機(jī)床是在電子計(jì)算機(jī)發(fā)明后,運(yùn)用數(shù)字控制原理,將加工程序、嬰求和更換刀具的操作以數(shù)碼及文字碼作為信息進(jìn)行存貯,并按其發(fā)出的指令控制機(jī)床,按既定的愛求進(jìn)行加工的新式機(jī)床。它幾乎和按模擬量程控的機(jī)床同時(shí)出現(xiàn),但由于更換零件和調(diào)整機(jī)床比較簡單,以及可方便地加工復(fù)雜零件,因而比程控機(jī)床得到更迅速而普遍的發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束不久,美國的帕森斯研制檢查飛機(jī)螺旋槳葉剖面輪廓的樣板加工機(jī)床,向空軍提出該機(jī)床的方案。
在麻省理工學(xué)院的參加和協(xié)助下,于1949年取得成果。1951年在該校伺服機(jī)構(gòu)研究所正式制或第一合電子管數(shù)控機(jī)床樣機(jī)"Hydrotel"車床,成功地解決了多品種小批量的復(fù)雜零件加工的自動(dòng)化問題,引起了普遍重視。數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比,具有以下的優(yōu)點(diǎn),可一次裝卡定位,消除多次定位引起的積累誤差,并縮短了輔助時(shí)間,大大減少人為造成的差誤,減輕了體力勞動(dòng),特別適用于中小批量多工序的零件加工。加工復(fù)雜的曲面零件時(shí),其生產(chǎn)率比普通機(jī)床高幾十倍。因此,發(fā)展很快。
1952-1958年間,麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)研究所繼續(xù)研究數(shù)控裝置和程序編制。他們接受空軍的資助3500萬元,制造上百臺(tái)機(jī)床。還將數(shù)控原理從車床擴(kuò)展到銑鏈床、鉆床和車床,在點(diǎn)焊、彎管、氣割和線切割等設(shè)備上都顯示了優(yōu)越性。這期間的數(shù)控機(jī)床用的是電子管。1959-1964年間,開始向晶體管數(shù)控機(jī)床過渡。1958年英國的庫尼和利格伍德發(fā)表“數(shù)控點(diǎn)位系統(tǒng)”,介紹他們的點(diǎn)位控制座標(biāo)鎖床,使過去的輪廓控制大為遜色,1959年8月美國制成可按穿孔帶指令更換刀具和多種工序自動(dòng)加工的綜合性數(shù)控機(jī)床"Milwaukee Matic",后稱為第一臺(tái)"加工中心”。
這種機(jī)床利用率達(dá)80%,加工費(fèi)用比普通機(jī)床低一半以上,精度小于20微米,消除人為差誤因素,占地面積比普通機(jī)床小70%以上,需工裝很少,生產(chǎn)準(zhǔn)備和加工周期大大縮短。1966年在芝加哥展覽會(huì)上展出,引起各國極大注意,并迅速發(fā)展起來。它的發(fā)展取決于步進(jìn)馬達(dá)、電液步進(jìn)馬達(dá)、滾珠絲杠和伺服機(jī)構(gòu)的出現(xiàn)及發(fā)展?fàn)顩r,前二者于1959年分別在美國和日本發(fā)明,傳動(dòng)效率達(dá)90%以上的滾珠絲杠是1955年引自飛機(jī)操縱系統(tǒng)。伺服機(jī)構(gòu)是帕森斯在1952年提出在1962年取得專利的,按位移控t是否反饋分為開環(huán)和閉環(huán)兩種系統(tǒng)。
1959年起日本重點(diǎn)發(fā)展簡單的開環(huán)系統(tǒng),西方則重點(diǎn)發(fā)展閉環(huán)系統(tǒng),并用在精度高的數(shù)控機(jī)床和“加工中心”上,可以把工作臺(tái)或溜板箱的運(yùn)動(dòng)情況和位置的檢測結(jié)果同既定值比較,然后反饋到電子計(jì)算機(jī)或控制器,進(jìn)行自動(dòng)校正。日本只是在1976年7月引進(jìn)大慣量電機(jī)后,才完全轉(zhuǎn)向制造閉環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。1965-1970年間,小型電子計(jì)算機(jī)價(jià)格較高,數(shù)控機(jī)床和“加工中心”采用集成電路插補(bǔ)器數(shù)控裝置。同時(shí)加工軸線數(shù)增至四個(gè),具有多種輔助機(jī)構(gòu),有多至幾十把刀的刀庫,用機(jī)械手自動(dòng)換刀,按復(fù)合角度切削,多工序同時(shí)工作等,并出現(xiàn)仿形加工的“加工中心”。
1970-1974年間小型電子計(jì)算機(jī)價(jià)格降低,可用于機(jī)床控制,使這種機(jī)床先后出現(xiàn)三次技術(shù)突破。第一次是直接數(shù)字控制器,使一臺(tái)小型電子計(jì)算機(jī)同時(shí)控制多臺(tái)機(jī)床,因而出現(xiàn)“群控”。第二次是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),用陰極射線光筆進(jìn)行設(shè)計(jì)和修改設(shè)計(jì)及計(jì)算程序。第三次是按加工的實(shí)現(xiàn)情況及意外變化反饋并自動(dòng)改變加工用量和切削速度,出現(xiàn)自適控制系統(tǒng)的機(jī)床。這種機(jī)床可保持最佳加工狀態(tài),避免偶然事故,提高生產(chǎn)率60%,刀具壽命增加25-35%,加工費(fèi)用降低20-30%。自動(dòng)線是群控的必然發(fā)展,也是電子計(jì)算機(jī)存貯信息量遠(yuǎn)大于一臺(tái)數(shù)控機(jī)床信息量引起的結(jié)果。1968年英國毛林斯機(jī)械公司研制成第一條數(shù)控機(jī)床組成的自動(dòng)線。
不久,美國通用電氣公司提出“工廠自動(dòng)化的先決條件是零件加工過程的數(shù)控和生產(chǎn)過程的程控”。于是,生產(chǎn)過程自動(dòng)化和車間與工廠的自動(dòng)化提到日程上來,七十年代中期,多群控和多自動(dòng)線控制的電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成,出現(xiàn)自動(dòng)化車間,如日本富士通法納克公司于1978年實(shí)現(xiàn)全車間機(jī)床夜班無人運(yùn)轉(zhuǎn),后來在政府支援下完成自動(dòng)化工廠模型設(shè)計(jì),現(xiàn)已開始建造。七十年代后期,出現(xiàn)把“加工中心”的快速自動(dòng)換刀與自動(dòng)線的多加工頭快速循環(huán)相結(jié)合的換頭數(shù)控機(jī)床,可把這種加工頭裝在六角轉(zhuǎn)塔上,快速更換加工頭,多種零件同時(shí)加工?!凹庸ぶ行摹边m用于小批量加工,自動(dòng)線適用于大批量加工。
關(guān)于中批量加工問題的空白則于1977年由換頭數(shù)控機(jī)床填五十年代以來,傳統(tǒng)機(jī)床向大、精、尖方向發(fā)展,并出現(xiàn)很多種特種加工機(jī)味。車床最大加工直徑達(dá)6米,立車達(dá)26米,鏜床的鏜桿直徑至0.36米,龍門刨床加工寬度至8米,滾齒機(jī)加工直徑達(dá)15米。特種加工技術(shù)如電火花加工是四十年代蘇聯(lián)發(fā)明的,利用電極與工件間火花放電加工任何導(dǎo)電的高硬材料,如淬火鋼、硬質(zhì)合金和金屬陶瓷等。1958年在美國首先出現(xiàn)的電化學(xué)加工,用電解原理快速加工復(fù)雜的空間曲面零件,適于加工高硬度的金屬模、渦輪葉片及機(jī)翼厚蒙皮的內(nèi)廓等。
六十年代出現(xiàn)的電子等離子束和激光加工技術(shù),特別適用于高硬度材料上鉆幾十微米的小孔、切割和精密焊接。近十幾年來,數(shù)控機(jī)床和“加工中心”在機(jī)床中的比重逐年增加,至1977年美國已有數(shù)控機(jī)床5萬臺(tái),日本有1.5萬臺(tái)。1973年,美國和日本的“加工中心”約占數(shù)控機(jī)床的30%左右。自動(dòng)線在七十年代發(fā)展更快,美國從1973年至1978年由5085條增至6095條。目前,發(fā)達(dá)國家的機(jī)床設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命和役齡越來越短,更新費(fèi)用逐年大幅度提高。世界機(jī)床總產(chǎn)值在七十年代增長很快,1970年產(chǎn)值82.7億美元,1978年達(dá)227億美元。好了,今天小編就給大家介紹到這里,如果你也有好的想法,不妨在下方評(píng)論區(qū)內(nèi)給我留言吧!
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