五轴加工中心的发展趋势

五轴加工中心以其柔性的更加舒适的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此五轴加工中心成为先进制造技术中的一项核心技术。另一方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用促进了五轴加工中心的进一步提升。五轴加工中心是机床制造业重要基础装备，因此它的发展一直备受人们关注。近年来我国机床制造业既面临着制造装备发展的良机，也遭遇到市场竞争的压力。从技术层面上来讲，加速推进五轴加工中心将是解决机床制造业持续发展的一个关键。目前，世界先进制造技术不断兴起，超高速切削、超精密加工等技术的应用，柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求。当今五轴加工中心正在朝着以下几个方向发展。 1.可靠性 大化 五轴加工中心的可靠性一直是用户 关心的主要指标。数控系统将采用更高集成度的电路芯片，利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路，以减少元器件的数量，来提高可靠性。通过硬件功能软件化，以适应各种控制功能的要求，同时采用硬件结构机床本体的模块化、标准化和通用化及系列化，使得既提高硬件生产批量，又便于组织生产和质量把关。还通过自动运行启动诊断、在线诊断、离线诊断等多种诊断程序，实现对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。利用报警提示，及时排除故障；利用容错技术，对重要部件采用“冗余”设计，以实现故障自恢复；利用各种测试、监控技术，当生产超程、刀损、干扰、断电等各种意外时，自动进行相应的保护。 2.数控编程自动化 目前CAD／CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用，是五轴加工中心发展的新趋势。它是利用CAD绘制的零件加工图样，再经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理，从而自动生成NC零件加工程序，以实现CAD与CAM的集成。随着CIMS技术的发展，当前又出现了CAD／CAPP／CAM集成的全自动编程方式，它与CAD／CAM系统编程的 大区别是其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的CAPP数据库获得。 3.智能化 现代五轴加工中心将引进自适应控制技术，根据切削条件的变化，自动调节工作参数，使加工过程中能保持 工作状态，从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。具有自诊断、自修复功能，在整个工作状态中，系统随时C系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、检查。一旦出现故障时，立即采用停机等措施，并进行故障报警，提示发生故障的部位、原因等。还可以自动使故障模块脱机，而接通备用模块，以确保无人化工作环境的要求。为实现更高的故障诊断要求，其发展趋势是采用人工智能专家诊断系统。 4.控制系统小型化 数控系统小型化便于将机、电装置结合为一体。目前主要采用超大规模集成元件、多层印刷电路板，采用三维安装方法，使电子元器件得以高密度安装，较大规模缩小系统的占有空间。而利用新型的彩色液晶薄型显示器替代传统的阴极射线管，将使数控操作系统进一步小型化。这样可以方便地将它安装在机床设备上，更便于对五轴加工中心的操作使用。 5.多功能化 配有自动换刀机构（刀库容量可达100把以上）的各类加工中心，能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工，现代五轴加工中心还采用了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了多CPU结构和分级中断控制方式，即可在一台机床上同时进行零件加工和程序编制，实现所谓的“前台加工，后台编辑”。为了适应柔性制造系统和计算机集成系统的要求，数控系统具有远距离串行接口，甚至可以联网，实现五轴加工中心之间的数据通信，也可以直接对多台五轴加工中心进行控制。 为适应超高速加工的要求，五轴加工中心采用主轴电动机与机床主轴合二为一的结构形式，实现了变频电动机与机床主轴一体化，主轴电机的轴承采用磁浮轴承、液体动静 承或陶瓷滚动轴承等形式。 6.高速度、高精度化 速度和精度是五轴加工中心的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量。目前，数控系统采用位数、频率更高的处理器，以提高系统的基本运算速度。同时，采用超大规模的集成电路和多微处理器结构，以提高系统的数据处理能力，即提高插补运算的速度和精度。并采用直线电动机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式，其高速度和动态响应特性相当优越。采用前馈控制技术，使追踪滞后误差大大减小，从而改善拐角切削的加工精度

【港龙智能六面钻】关于“如何选择“雕刻机”的两个基本理论

经过几年的发展，雕刻机已经成为广告制作行业重要的加工工具之一。与此同时，国内的雕刻机厂家也如同雨后春笋般应运而生。铺天盖地的展示会，形形色色的代理商，无孔不入的推销员，顷刻间、把整个雕刻机市场炒的沸沸扬扬。 “不买贵的，只买对的”。这是一句经典的实话，地球人其实都知道。那么，到底什么样的雕刻机才是“对”的呢? “贵”，在某种程度上代表着质量和信誉，但是如果片面追求“贵”就明显陷入了一个投资的误区;“价格低”，显然也不一定适合自己。因为雕刻机作为一种生产性的机械设备，他的购买选择观念不能和快速消费品同日而语。 首先，我们要向客户朋友介绍两个投资理财方面的概念术语：TCO观念和TBO观念。所谓TCO观念是投资时侧重于投资成本的多少，TBO观念是指投资时侧重于投资后长期的综合获益能力。随着人们投资理念的成熟，今天的客户也比以往任何时候都更理性，TCO投资观念逐渐被TBO投资观念所替代。特别在市场经济水平较为发达的江、浙一带更为明显，那里的投资都更注重的是投资后的长期综合获益能力，所以对眼前的TCO投资与立足长远的TBO投资有更为深刻的认识。对于生产性的机械设备，TBO投资观念更具有指导性，即从单纯的价格成本导向转为长期的综合获益能力，完成了从注重投资成本到注重整体效益的观念转变。 我们在选择雕刻机上为什么要从过去的TCO观念转向TBO的消费观念呢? ，雕刻机作为继刻字机、喷绘写真机之后的第三代广告加工设备，雕刻行业属于 近这几年刚刚发展起来的朝阳性行业。就时间空间而言，在未来3-4年里内它尚属于一人具备较强获利能力的赢利性设备;在世界范围内4-8年后会逐步由一个赢利性设备转化成广告制作公司必务的工具性设备(就象现在的刻字机)。因此，我们不难判断雕刻机会象刻字机、喷绘写真机一样，在市场上存在的周期不会低于10年。既然如此，在选择雕刻机的时候，过分注意一次寿命就会大大缩短，单位时间的使用成本也就是大大增加。譬如，购买一台1215型雕刻机，低端产品的使用寿命约是3年，价格约3万元。 第二，雕刻机属具备一定科技含量的机械设备，出现故障是再所难免，较低端的雕刻机故障率会更高。雕刻机的保修期内机器出现故障，客户需要支付一定的误工成本、客户流失成本等;若过了保修期呢?客户除了要支付误工成本、客户流失成本外，还要支付更高昂的维修成本。譬如：郑州航海路某客户，机器刚刚过了保修期，控制部分出现了问题。机器一停半个月没修好。由于正是雕刻生意的旺季，接不到新业务不说，就连合作了好多次的老客户也“移情别恋”，另外还支付了3000元的费用。机会难得，如果细算，误工成本、客户流失成本、维修成本这三项损失不低于10000元。 第三，如果客户购买低端的雕刻机其工作效率会比较低。假设，一个客户接了一批比较大的雕刻业务，低端品牌的雕刻机由于工作效率低下，如果需要2个月来完成，好的雕刻机只需要一个月就能完成，一个月的时间客户可节约一笔相当客观的运作费用，比如：房租、工人工资、工商税收等;更重要的是在一个月的时间里客户可能会获得更多的市场机会，比如：接到更多的业务、或者碰到更大的客户、或者去考察新的投资项目等等。由此，我们认为对于生产性企业而言，“效率就是生命”的口号其内涵是相当丰富的。 第四：对于雕刻行业的竞争，目前还处于比较低级的价格竞争阶段。价格的竞争是有底线的，达到一定的底线，谁都不敢再去降价，就象今天的喷绘行业。到整个市场的价格趋于平稳的时候，产品的效果(即精度)将成为竞争的重要内容，质量不好的雕刻机精度往往不高。这样就很容易出现客户流失、材料报废、返工等问题。2002年的时候，郑州郑汴路有两个规模相当的客户同时各买一台雕刻机，一个买了一台质量不好的雕刻机，一个买了一个相对 的雕刻机。两年过后，一个客户又增加了两台雕刻机;另一个客户，还是那一台机器，每天还是相当空闲。如此大的差距“都说他做的东西不好”不无关联。 第五，选择设备，不是简单的一次性购买行为，而是选择一个事业合作伙伴的过程。譬如，在浙江的标牌机制作领域，柏年标识制作公司是规模较大、知名度较高的企业。事实上，4年前和柏年标识同时成立的还有一家公司XX标识公司，两家公司在业务能力、资金、人才、影响力等各方面差不多，两家又同时切入标牌制作行业。在选择购买设备的时候，柏年公司选择了美国的巨霸雕刻机的代理商，作为自己合作的伙伴。刚接触标识制作的时候，对材料的选择工艺流程、工艺方法、拓展 标牌业务的方法等不太了解，经过合作伙伴的指点很快将标牌业务开展的如火如荼;与些同时，另外一家公司，选择了某低端品牌，把购买设备只看成是一次简单的购买行为，机器买回来了，双方的合作除了维修机器外，别无他事。结果新材料的选择、工艺流程、工艺方法等许多问题技术性，成为制约该企业发展的瓶颈。至今和柏年标识相比，其规模、资金、人才、影响力等已是天壤之别!