組合機床的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1、組合機床的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀世界上第一臺組合機床于 1908 年在美國問世 ,30 年代后組合機床在世界各國得到迅速發(fā) 展。至今 ,它己成為現(xiàn)代制造工程 （尤其是箱體零件加工 ）的關鍵設備之一。 現(xiàn)代制造工程從各 個角度對組合機床提出了愈來愈高的要求,而組合機床也在不斷吸取新技術成果而完善和發(fā)展.1. 國內(nèi)組合機床現(xiàn)狀在我國 ,組合機床發(fā)展己有 28 年的歷史 ,其科研和生產(chǎn)都具有相當?shù)幕A ,應用也已深入到 很多行業(yè)。是當前機械制造業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品更新,進行技術改造 ,提高生產(chǎn)效率和高速發(fā)展必不可少的設備之一。 組合機床及其自動線是集機電于一體是綜合自動化度較高的制造技術和成套 工藝裝備。它的特征是高

2、效、高質(zhì)、經(jīng)濟實用,因而被廣泛應用于工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電行業(yè)。我國的傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、電、氣、液 壓控制 ,它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型的箱體類和軸類零件（近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額）,完成鉆孔、擴孔、鉸孔 ,加工各種螺紋、鍵孔、車端面和凸臺 ,在孔內(nèi)撞各種形狀槽 ,以及銑削平面和成型面等。 組合機床的分類繁多 ,有大型組合 機床和小型組合機床 ,有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復合式,還有多工位回轉(zhuǎn)臺組合機床等 ; 隨著技術的不斷進步 ,一種新型的組合機床柔性組合機床越來越受到人們的 親睞 ,它應用于多工位主軸

3、箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換 ,配以可編程序 控制器（PLC、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應多種加工 的可調(diào)可變的組合機床。另外 ,近年來組合機床加工中心、數(shù)控組合機床、機床輔機等在組 合機床行業(yè)中所占份額也越來越大。由于組合機床及其自動線是一種技術綜合性很高的高技術專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設計的 ，它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術。 我國組合機床及其組合機床自動線總體技術水平比發(fā)達國家相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機床及自動線幾乎都從國外進口。工藝裝備的大量進口勢必導致投資規(guī)模的擴大，并使產(chǎn)品生

4、產(chǎn)成本提高。因此 ，市場要求我們不斷開發(fā)新技術、新工藝、研制新產(chǎn)品，由過去的“剛性”機床結(jié)構(gòu) ，向“柔性”化方向發(fā)展 ，滿足用戶需要 ，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備。2. 國外組合機床現(xiàn)狀80 年代以來 ，國外組合機床技術在滿足精度和效率要求的基礎上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。 組合機床的加工精度、 多品種加工的柔性以及機床配置的靈活多樣方面均 有新的突破性進展 ，實現(xiàn)了機床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節(jié)拍和多功能監(jiān)控。 組合機床技術的發(fā)展趨勢是 :（1）廣泛應用數(shù)控技術 國外主要的組合機床生產(chǎn)廠家都有自己的系列化完整的數(shù)控組合機床通用部件，在組合機床上不僅一般動力部件應用數(shù)

5、控技術 ，而且夾具的轉(zhuǎn)位或轉(zhuǎn)角、換箱裝置的自動分 度與定位也都應用數(shù)控技術 ，從而進一步提高了組合機床的工作可靠性和加工精度。（2）發(fā)展柔性技術80 年代以來 ， ，國外對中大批量生產(chǎn) ，多品種加工裝備采取了一系列的可調(diào)、可變、可 換措施 ，使加工裝備具有了一定的柔性。如先后發(fā)展了轉(zhuǎn)塔動力頭、可換主軸箱等組成的組 合機床 ，同時根據(jù)加工中心的發(fā)展 ，開發(fā)了二坐標、 三坐標模塊化的加工單元 ，并以此為基礎組 成了柔性加工自動線（FTL。這種結(jié)構(gòu)的變化，既可以實現(xiàn)多品種加工要求的調(diào)整變化快速靈 敏，又可以使機床配置更加靈活多樣。(3) 發(fā)展綜合自動化技術汽車工業(yè)的大發(fā)展 ,對自動化制造技術提出了許

6、多新的需求,大批量生產(chǎn)的高效率 ,要求制造系統(tǒng)不僅能完成一般的機械加工工序,而且能完成零件從毛坯進線到成品下線的全部工序，以及下線后的自動碼垛、裝箱等。德國大眾汽車公司KASSEL變速箱廠1987年投入使用的造價 9000萬馬克的齒輪箱和離合器殼生產(chǎn)線 ,就是這種綜合自動化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似對稱布置的自動線組成 ，三班制工作 ，每條線日產(chǎn) 2000 件，節(jié)拍時間為 40秒。 全線由 1 2臺雙面組合機床、 18臺三坐標加工單元、空架機器人、線兩端的毛坯庫和三坐標 測量機組成 ，可實現(xiàn) 3 種零件的加工?？占軝C器人完成工件下線的碼垛裝箱工作。隨著綜合 自動化技術的發(fā)展 ，出現(xiàn)了一批

7、專門從事裝配、試驗、檢測、清洗等裝備的專業(yè)生產(chǎn)廠家，進一步提高了制造系統(tǒng)的配套水平。(4) 進一步提高工序集中程度國外為了減少機床數(shù)量 ，節(jié)省占地面積 ，對組合機床這種工序集中程度高的產(chǎn)品， 繼續(xù) 采取各種措施， 進一步提高工序集中程度。 如采用十字滑臺、 多坐標通用部件、 移動主軸箱、 雙頭鏗孔車端面頭等組成機床或在夾具部位設置刀庫，通過換刀加工實現(xiàn)工序集中 ，從而可最大限度地發(fā)揮設備的效能 ，獲取更好的經(jīng)濟效益。在這些方面我國組合機床裝備還有相當大的差距 ，因此我國組合機床技術裝備高速 度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術的應用將是今后的發(fā)展 方向。組合機床的發(fā)展趨

8、勢組合機床的通用化 !系列化 !標準化程度較高， 其通用零部件達 70%90%，它具有高效、 高質(zhì)、經(jīng)濟實用的特征，因而被廣泛應用于工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行 業(yè)。目前，隨著 .*2 技術的成熟及各種 .*2 軟件的涌出， 在支撐軟件和硬件的基礎上， 針 對不同行業(yè) !不同專業(yè)進行軟件二次開發(fā)，開發(fā)出適合本行業(yè) !本專業(yè)的專用商品化軟件，不 僅可以取得良好的經(jīng)濟效益， 而且會取得重大的社會效益 組合機床是屬于一次性設計 !一次 性制造的單件生產(chǎn)的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)變化多樣， 設計量大， 設計工作復雜，尤其是在當前競爭 激烈的市場經(jīng)濟中，產(chǎn)品壽命周期不斷縮短，品種日益增多加工產(chǎn)品不同，

9、組合機床也就不同，這要求工程技術人員要不斷地提高機床的開發(fā)能力，以滿足市場要求因此，如何高效!高質(zhì)量地設計出組合機床已經(jīng)成為組合機床廠家追求的目標。上述分別從不同方面對組合機床的計算機輔助設計進行了分析， 為組合機床 .*2 的研 究提供了更多的借鑒和參考，但是至今仍沒有成熟的.*2 商品化系統(tǒng) 下面分析組合機床 .*2 系統(tǒng)研究存在的主要問題，提出相應的解決措施和發(fā)展趨勢：( 1) 從組合機床 CAD 系統(tǒng)的研究平臺看，主要有以AutoCAD 為代表的二維軟件平臺和UG,Pro/E,Solidedge各種三維軟件平臺下進行的研究。二維平臺上開發(fā)的設計系統(tǒng)相對比較成熟，已經(jīng)在企業(yè)中得到了實際應

10、用 ; 而三維軟件平臺下的組合機床 CAD 系統(tǒng)的研究， 大多數(shù)只研究了組合機床 CAD 系統(tǒng)設計中的某一部分內(nèi)容，存在著不同程度的缺陷。隨著 各種三維軟件日益成熟的應用， 越來越多的企業(yè)正由二維的計算機輔助設計過渡到三維計算 機輔助設計。國際標準化組織于 2006年底制定出ISO16792標準，該三維標注國際標準的制 定將推動三維計算機輔助設計技術發(fā)展的步伐。( 2) 從開發(fā) CAD 系統(tǒng)的研究者看，主要來自于高校和企業(yè)高校研究的軟件平臺一般都是以比較先進的三維軟件為開發(fā)環(huán)境， 但由于一般的高校研究者缺乏組合機床一線設計的 經(jīng)驗，系統(tǒng)設計需求獲取的不全面，導致設計的系統(tǒng)不完善，企業(yè)覺得“不好用” ，不能真 正地提高設計效率。而由企業(yè)設計的系統(tǒng)相對“好用” ，因為企業(yè)的工程師有著多年的設計 經(jīng)驗，開發(fā)的系統(tǒng)符合企業(yè)的設計需求。但隨著三維 CAD 軟件的迅速發(fā)展，企業(yè)從資金， 精力上往往難以及時更新，目前幾乎沒有看到企業(yè)基于三維軟件進行組合機床 CAD 系統(tǒng)的 開發(fā)研究。高校一般具備先進的三維軟件平臺和雄厚的開發(fā)技術，能為組合機床 CAD