机床发展现状及趋势.ppt

机床发展现状及趋势,机床生产前七大国生产产值（占世界产值85%以上）,机床的种类以其用途、性能、价格等可分为多种，每个国家及各种企业都生产自己所擅长的产品。亚洲各国生产的价格低廉销路好的机种，欧洲各国生产高价格、高性能的特殊用途产品，美国则两面兼顾，日本以高性能泛用型的产品占优势。,机床竞争力及其领域,ComputerCommunicationConsumerElectronic,机床发展趋势,市场面,产品面,技术面,传统重切削低价化竞争品质稳定,通用竞争型机床,低价可靠性,镁铝轻合金加工比例增加曲面精度与表面粗糙度要求提高加工效率要求提高高速加工概念普及,现代先进机床,主轴高速化进给高速化高速数控装置绿色技术,现代先进机床,高速机床（DN100万）高进给机床（feedrate60m/min）复合机床（立卧复合、车铣复合）并联机床（parallelstructure）超精密机床（accuracyto0.1micron）微型机床（smallsize）,高速机床（Highspeedmachinetool）,定义：DN值超过一百万的机床D：工件直径mm、N：转速rpm一般主轴转速在20,000rpm以上所需技术内藏式主轴、陶瓷轴承、气压轴承、电磁轴承,内藏式电主轴（Integralmotorspindle）,内藏式电主轴（Integralmotorspindle）,采用无外壳电机，将带有冷却套的电机定子装配在主轴单元的壳体内，转子和机床主轴的旋转部件做成一体，主轴的变速完全由变频交流电机控制，使变频电机和机床主轴合二为一,混合陶瓷球轴承（Hybridballbearing）,混合陶瓷球轴承即滚动体使用热压Si3N4陶瓷球，轴承套圈仍为钢圈。陶瓷轴承具有质量轻离心力小、杨氏模量高弹性变形小、线膨胀系数小而热量产生少等突出优点。这种轴承标准化程度高，对机床结构改动小，便于维护保养，特别适合高速运行场合，它的DN值已超过2.7106。用其组装的高速电主轴，能兼得高速、高刚度、大功率、长寿命等优点,静液压轴承（Hydrostaticbearing）,主轴高速化变迁,1:圆锥滚柱轴承强制循环给油2:斜角滚珠轴承油脂润滑3:陶瓷轴承油雾润滑4:斜角滚珠轴承喷射润滑5:陶瓷轴承油脂润滑,JIMTOF展出机床统计数据,高进给机床（Highfeedratemachinetool）,定义：进给速度超过60m/min的机床,大导程滚珠丝杠+直线导轨,日本NSK公司专门为高速机床开发的HMC系列滚珠丝杠，丝杠导程几近其直径的1/2。NSK公司也已开发出世界首例导程/直径比为3的滚珠丝杠系列（TripleLeadSeries），主要在机器人和运输设备上使用。,直线电机（Linearmotor）,工作原理简单地说，直线电机可以看成普通旋转电机展开呈直线。其原理与磁悬浮列车前进的原理差不多。,直线电机的构成,直线电机的构成,直线电机伺服系统,直线电机应用优缺点,优点高加减速、高速化适合长行程高定位精度低噪音清洁可串并联使用,缺点马达发热防尘防水结构磁气吸引力停电对策,直线电机机床技术市场发展趋势,日本专家预计2004年年底，直线电机机床成长至机床总体市场的15%2004年以后，直线电机机床年平均成长率为15%20%至2010年，直线电机机床产值将超过机床总体市场的40%,资料来源：日本机械工具2002年1月,高速切削技术（HighSpeedCutting）,高速切削技术（HighSpeedCutting）,机床结构演化,机床结构有限元分析,立卧复合综合加工机床,车铣复合加工机床,车削中心具有X、Y、Z和C轴控制，可以对零件进行轴向和径向车、铣加工。对和轴线成夹角的斜面无能为力，只有请加工中心来帮忙。车铣复合机床在车削加工中心的机床上增加B轴，由B轴控制加工零件的斜面。,车铣复合加工机床,并联机床（Paralleltypemachinetool）,并联机床,并联机床,高速五面加工数控机床,超精密定位工作台（High-precisionpositioningtable）,超精密加工机床（High-precisionmachinetool）,超精密加工机床,超精密加工机床,微型机床（Micromachinetools）,Travel50mm(forX、Y、Z)Resolution0.001m(forX、Y、Z)Accuracy0.05m(forX、Y、Z)StraightnessandFlatness0.03m/50mmRepeatability0.03m(forX、Y、Z)FeedbackLaserEncoder,Micromachinetools,HorizontalMiniMachinetoolVerticalmillingmachinetool,Micromachining,GeneralTrendinManufacturing,Moreprecisebetterquality,betterfunctiona