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机床的发展趋势分析

发布时间:2018/11/6 8:53:40   来源:安昂传动   作者:admin   浏览量:1228

 

  随着机床产业转移到我国,不仅扩大了我国机床行业的产能,也为提高我国的机床产业的整体水平,提高我国机床产业的知名度,提高我国产品的国际市场占有率。但是,由于由于受到金融危机的影响,我国机床配件市场总体萎缩,虽然我国政策也曾大力鼓励机床配件企业发展,但用户要求严格,在加上国外各大机床企业的竞争压力,使得我国有关企业市场面临了很大的风险。
  如今市场对支撑高效生产系统的机床的需求正在向高度化、复杂化发展。滚动轴承(以下称为轴承)作为机床的旋转部分,是不可忽略的一环,其性能直接影响机床的性能。
  机床目前正在向几个大的方向转变,首先是5轴加工机和复合加工机应用的增多。5轴加工机和复合加工机在1990年后半期左右开始在市场上出现,现在已经在市场上广泛普及了,特点是除了切削加工,还附加了研磨加工、检测以及工件搬运机器人等功能。另外,现在还有进一步增加控制轴数量的动向,一种更加复合化的倾向。
  其次是机床变得更加容易操作。比如在机床中设置自动修正加工中的机械热变位的功能;检查磨具和工件互相干涉的功能;监视运行中的主轴状态的功能(涉及温度、振动、变位等);以及设备的智能化。这些改变都将使机床变得更加容易操作。
  然后就是机床向高精度、微细加工的发展。这提高了DD电机或直线型电机等构成要素的性能后,使副精密级的位置决定精度成为了可能。另外就是机床变得更加节省空间。目前,对于大批量生产线的紧凑机的高机能化的要求也很显着。为了更加抑制设备的宽度,提高其维护性,设备宽度1000mm的5轴加工机现已问世。
  最后一点就是机床正在向减少环境负荷的方向发展。油气润滑的空气流量减少和从油气润滑到脂润滑的切换等,市场上出现了很多意识到环境问题而设计的机床。
  在机床向复合化发展的背景下,这种多品种少批量生产、变品种变批量生产以及工程总和的倾向变得更高。把在多个机械上加工多个工件总合成在一台机床上,或把粗加工、精加工等多个工程总合成少数工程,来对提高生产性能和节省空间做贡献。因此,对于机床主轴,有了从低速旋转重切削开始向高速旋转轻切削的广范围加工发展的需要,作为轴承,要求高速和高刚性的并存。对于高速,轴承单个的dmn值(轴承的P.C.D.×旋转速度),实现了角接触球轴承为400~500万,圆柱滚子轴承为200~300万,适应了机床的要求。但是,重视高速的话,对于刚性就会不利。为此主轴的设计,不得不同时重视高速性和高刚性的情况很多。从这里也能看出,维持高速性,并在重切削侧具有必要的刚性是今后轴承开发的一个课题。
  目前的机床行业多数企业都是依靠降低产品售价来获得市场,造成的后果是产品价格低、附加值低、利润低,企业没有足够的资金持续发展。随着产业的发展和竞争的升级,提高产品技术含量,拥有自主的专利、设计,注重品牌的打造和营销才是企业长期发展的最佳选择。我国机床产业的发展需要以市场需求为导向,以发展数控机床为主导、主机为龙头、完善配套为基础,力争早日实现数控机床产品从低端到高端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变。
  高性能轴承的性能相比较原来的高速型轴承(ACH系列),R型轴承的高速界限提高到了原来轴承的约1.3倍,温度上升减少了20%~30%。滚动体采用陶瓷材料的R型轴承,C型轴承同样,和原来轴承相比也有同样的倾向,使根据使用时的旋转速度重视刚性的R型设计和重视负荷能力的C型设计的选择成为了可能。根据高性能轴承高速性能的提高和减少温度上升的效果,高速旋转主轴的采用刚性优秀的定位预紧也成为了可能。
  在脂润滑条件下,滚动体使用陶瓷的R型轴承和油气润滑条件下和原来轴承的升温特性的比较试验结果是,高性能轴承在原来轴承需要油气润滑的领域确认可以使用脂润滑,有防止油的飞散导致的环境负荷下降,润滑装置废弃导致的成本降低等的效果。关于R型号,封入适量润滑脂的付密封圈型也已渐渐提升标准。
  这些R、C型的轴承和原来轴承同样有能使用脂润滑或油气润滑这两种润滑方法的标准型,但是能使用在更加高速旋转的有油气润滑专用型D、F两种,这是采用了考虑这些轴承高速旋转时发生的风障的影响而开发的轴承形状。
  振兴机床制造业、推动其国际化是行业发展的必然趋势。2013年是中国深入贯彻落实工业转型升级规划和战略性新兴产业发展规划的关键一年,高端机床制造业将迎来重要的发展机遇期,在国家政策的鼓励和支持下,机床企业应加强差异化竞争优势,以此来稳固已经获得的市场份额。只有在成本、技术、销售渠道和服务等方面存在差异化竞争优势的企业,才能在未来趋于激烈的市场竞争中占据优势地位。
  现行的高性能圆柱滚子轴承,在高速旋转时,会发生保持架的破损,使其高速性能有界限,但是只要改善这个缺点能使高速性能更加提高。首先,关于保持架的材料,和原来的聚酰胺树脂相比采用了适合高速旋转的轻量,高强度树脂提高了强度。再者高速旋转时成为类似颈部的构造在保持架和滚子的接触部,使保持架兜孔内的滚子接触形状最合适化,实现了减少摩擦和低温度上升。另外,套圈材料和原来产品同样,采用容易入手的轴承钢,通过适合高速旋转的内部设计提高了高速性能。


  










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