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數(shù)控機(jī)床進(jìn)而廣泛推廣使用誤差補(bǔ)償技術(shù)

發(fā)布時(shí)間:2017-10-28  發(fā)布者:禹創(chuàng)重工機(jī)械

  20世紀(jì)90年代中期以來(lái),工業(yè)發(fā)達(dá)   紛紛調(diào)整產(chǎn)業(yè)政策與技術(shù)政策,將高發(fā)展轉(zhuǎn)向制造技術(shù)。   出臺(tái)了“制造技術(shù)計(jì)劃”和“制造技術(shù)中心計(jì)劃”,德國(guó)出臺(tái)了“制造2000計(jì)劃”,日本實(shí)施“智能制造技術(shù)計(jì)劃”。為提高制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,發(fā)達(dá)   著力研究戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù),推進(jìn)革命,為搶占競(jìng)爭(zhēng)制造點(diǎn)確立技術(shù)   基礎(chǔ)。我們   正努力從制造大國(guó)走向制造強(qiáng)國(guó),迫切需要提高制造技術(shù)的精度和質(zhì)量。
  通過(guò)嚴(yán)格控制生產(chǎn)環(huán)境,增加機(jī)床剛度及制造和裝配精度等措施,來(lái)提高機(jī)床加工精度的傳統(tǒng)方法很難滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。熱誤差補(bǔ)償技術(shù)無(wú)需對(duì)機(jī)床進(jìn)行硬件改造,便可較大幅度的提高機(jī)床的加工精度,己經(jīng)逐步發(fā)展成為當(dāng)今提高數(shù)控機(jī)床加工精度的主要方法之一。
  熱誤差補(bǔ)償技術(shù)對(duì)于提高數(shù)控機(jī)床加工精度具有很大的現(xiàn)實(shí)意義,實(shí)現(xiàn)了人們來(lái)一直希望的進(jìn)一步提高我們   的機(jī)床精度的愿望。該技術(shù)非常適合于我國(guó)制造工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,即工業(yè)底子薄,機(jī)械制造精度普遍不高,中、低檔數(shù)控設(shè)備比率較大,且在短期內(nèi)難以對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行大量的   新和改造。攻克熱誤差補(bǔ)償技術(shù)難關(guān),進(jìn)而廣泛推廣使用誤差補(bǔ)償技術(shù),無(wú)疑會(huì)帶來(lái)我國(guó)機(jī)械工業(yè)整體質(zhì)量的提高,創(chuàng)造巨大的社會(huì)效益。
  我國(guó)機(jī)械加工系統(tǒng)量大而廣,機(jī)床總量約700萬(wàn)臺(tái),居世界   。若每臺(tái)機(jī)床額定功率平均為10kW,則總功率約為7 000萬(wàn)kW,約為三峽電站總裝機(jī)容量(2 250萬(wàn)kW)的3倍,可以看出,我國(guó)機(jī)床裝備耗電總量驚人。同時(shí),   麻省理工學(xué)院Uutowski教授的研究表明,機(jī)床能量消耗總量所帶來(lái)的環(huán)境排放也巨大團(tuán),因此對(duì)機(jī)床的能量消耗研究具有重要的意義。機(jī)床能耗包括機(jī)床空載能耗、切削能耗和附加載荷損耗三大部分,其中空載能耗在機(jī)床空載運(yùn)行和加工過(guò)程中均存在,如何降低機(jī)床空載能耗是提高機(jī)床能率的重要課題之一。建立了普通機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的能耗模型,揭示了機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的空載功率與轉(zhuǎn)速近似成二次函數(shù)關(guān)系,這些結(jié)論適用于電機(jī)運(yùn)行工頻時(shí)(50Hz)的普通機(jī)床。與普通機(jī)床不同,現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)使用變頻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸無(wú)級(jí)變速,簡(jiǎn)化甚至取代了機(jī)械傳動(dòng)式變速機(jī)構(gòu),同時(shí)變頻技術(shù)由于改變了電源頻率,也給數(shù)控機(jī)床帶來(lái)了不同于普通機(jī)床的能耗特性。對(duì)數(shù)控機(jī)床變頻調(diào)速運(yùn)行過(guò)程中的能量特性進(jìn)行了研究,建立了變頻調(diào)速主軸系統(tǒng)的功率平衡方程,但是沒(méi)有考慮頻率變化對(duì)主軸電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)能耗的影響;同時(shí),提出了一種相鄰工步間的空載運(yùn)行節(jié)能方法,該方法可以避免機(jī)床長(zhǎng)時(shí)間處于空載運(yùn)行狀態(tài)。但是頻繁啟停主軸電機(jī)會(huì)引起機(jī)床振動(dòng)并影響電機(jī)壽命。

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