在现代工业社会中,效率、质量和成本依然是制造企业竞争的核心问题,所以各企业竞相采用先进的设备和技术,以提高自己的竞争能力,其中非常典型的就是数控机床的广泛应用,尤其是数控机床技术本身的革新与发展。
欧美国家作为近代工业革命的发源地,其装备制造业的发展起步较早、技术成熟,代表了当今世界装备制造业的最高水平。其中,复合加工机床凭借其高效、高精等特点,近年来发展迅速。
大型船舶、航空、核电、海上风能等大型制造业的发展,带动了数控设备向大型化方向发展。目前,国际上最大的镗铣车复合加工设备是德国希斯庄明有限公司开发的超大型单龙门移动式车削搅铣中心,X轴行程可达60m,Y轴行程达14m,回转工作台直径为12.5m。


国内现在的一些数控机床外观造型设计和大型机床铸件设计根本就没有考虑到人机工程方面的问题,在人机系统方面也没有进行深入的研究实验。
【二】、大型复合数字控制机床的发展趋势
在我国现代装备制造业发展的带动下,大型复合机床的发展趋势主要如下:
(1)复合机床产品的大型、超大型化
从近年国内的大型机床展览会来看,部分国内厂家推出了一些具有铣车复合加工功能的数字控制机床,但普遍规格尺寸较小,只能进行轻型工件的加工,不适用于海洋工程等的需求,相比于航空、海洋工程平台中动辄七八十吨,甚至上百吨的大型零部件,该产品仍显有一定的局限性,这显然难以满足我国海洋工程等行业中对大型复杂零部件的整体加工的需要。
因此,要满足航空、海洋工程平台建设以及其他大型装备制造业发展的需要,首先要在产品规格上满足大型工件整体加工的需求,复合加工机床的大型化、超大型化是发展的必然趋势。
(2)产品的高可靠性
数字控制机床在传统机床的基础上配备了大量的机电液装置和软硬件设备,并且引进了数控系统和在线监测设备,也让数字控制机床更加容易发生故障状况;其中大型、超大型的复合加工机床,其结构的大型化必定使各部件承受更大的负担,对数字控制机床的可靠性提出了更高的要求。而复合机床加工由于需要完成大型工件的多道加工工序、加工周期长,这也使得数字控制机床必须具备更高的可靠性。因此,需要对机床系统进行优化设计,在维修和故障分析过程中识别易发生故障的部件,制造过程中严格控制,明确可靠性目标,减少因为机械故障带来的一系列问题。当前,国外数字控制机床整机平均无故障的工作时间比国内的要长很多。
因此,要满足大型结构件的高精高效加工,国产数字控制机床设备不仅仅要在产品规格上满足市场需求,同时也需要在提高产品性能、高可靠性等方面有所突破,提高产品的可靠性是我国大型、超大型的复合加工机床的必然发展趋势。
总体而言,相比国外发展多年的复合加工机床设计制造技术,我国的复合加工机床研发还处于起步阶段,为了掌握大型龙门复合加工机床设计制造关键技术,突破国外对我国在大型高挡数字控制机床上的技术封锁,满足我国航空、海洋工程装备自行研制与生产的需要,必须尽快研发出满足我国市场需求的大型、超大型复合加工机床。
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