數控機床是裝備制造業(yè)的工作母機,其技術(shù)水平的高低代表了一個(gè)制造業(yè)的發(fā)展水平。自2002年起,我國已連續10年成為世界機床消費和一大國。目前國產(chǎn)數控機床在精度、速度、多軸聯(lián)動(dòng)和復合加工等功能方面取得了明顯進(jìn)展。但機床功能的維持能力即性與水平尚有較大差距。性低是國產(chǎn)數控機床,特別是中數控機床市場(chǎng)占有率低的主要原因,已成為國內機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸,引起了行業(yè)和學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。
數控機床作為復雜的機電液系統,它既不像電子產(chǎn)品和機械結構產(chǎn)品那樣已經(jīng)具備了相對成熟的性理論與技術(shù),也不像航空航天產(chǎn)品和武器裝備那樣已經(jīng)形成了比較完整的性技術(shù)體系。國內數控機床性技術(shù)研究工作起步較晚,涉足的機構和研究人員較少,技術(shù)積累薄弱,正處于發(fā)展階段。工業(yè)發(fā)達如德國、日本等的機床跨國公司企業(yè)掌握了和相對成熟的數控機床性設計和試驗技術(shù),并視其為企業(yè)的核心競爭力和核心機密,嚴格管控,密不外宣。如何提高數控機床性既是重要的技術(shù)問(wèn)題,也是企業(yè)的管理問(wèn)題。
隨著(zhù)數控機床工作時(shí)間的推移,性通常會(huì )發(fā)生退化,處于偶然故障期的數控機床其失效率也并非常數。以往只考慮故障間隔工作時(shí)間而不考慮故障間隔工作時(shí)間發(fā)生次序所建立的性模型,在用其描述和預計機床性時(shí),往往與實(shí)際情況存在差異,而且隨著(zhù)機床工作時(shí)間的推移,差異愈加明顯。針對這一問(wèn)題,基于故障發(fā)生時(shí)間的、同時(shí)考慮故障間隔工作時(shí)間和故障間隔工作時(shí)間次序的時(shí)間動(dòng)態(tài)性建模方法,所建模型能夠描述數控機床在任意時(shí)刻的性水平,并以18臺加工中心為實(shí)例進(jìn)行建模,其度隨工作時(shí)間的變化規律。針對數控機床性退化的問(wèn)題,非齊次連續時(shí)間馬爾可夫鏈和齊次連續時(shí)間半馬爾可夫鏈方法對其進(jìn)行了性建模,了數控機床的瞬態(tài)性。
綜上所述,數控機床性建模的研究經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復雜,從假設“如新”到“如舊”,從時(shí)間靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的過(guò)程,使得模型不斷接近工程實(shí)際,為數控機床的性設計和分析提供了依據。
大型數控閥門(mén)組合機床從基本特性來(lái)分,有單工位和多工位兩類(lèi)配置形式。在這兩類(lèi)中,根據動(dòng)力頭運動(dòng)不同,又有多種配置形式。
1.單工位大型數控閥門(mén)組合機床
這類(lèi)數控
閥門(mén)機床的特點(diǎn)是:夾具和工作臺都是固定不動(dòng)的,加工時(shí),工件被夾具定位夾緊。動(dòng)力滑臺實(shí)現進(jìn)給運動(dòng),滑臺上的動(dòng)力箱(須配多軸箱)實(shí)現切削運動(dòng)。根據動(dòng)力箱和多軸箱的安置方式不同,這類(lèi)機床的配置形式又可分成以下幾種:
(1)臥式數控閥門(mén)組合機床:動(dòng)力部件沿水平方向運動(dòng)。這種形式的數控閥門(mén)組合機床多用于加工孔中心線(xiàn)與定位基準面平行而又需要由面或幾面同時(shí)加工的箱體零件。
(2)立式數控閥門(mén)組合機床:動(dòng)力部件沿豎直方向上下運動(dòng)。這種形式的數控閥門(mén)組合機床多用于加工定位基準面是水平的,而加工的孔與基面相垂直的工件。
(3)復合式數控閥門(mén)組合機床:動(dòng)力部件有沿水平方向和豎直方向的兩種運動(dòng)。這種形式的數控閥門(mén)組合機床多適用于一些在立式機床上安裝不便,或者受到限制的細長(cháng)且不宜采用臥式機床加工的工件。
(4)傾斜式數控閥門(mén)組合機床:動(dòng)力部件沿傾斜面運動(dòng)。這種形式的數控閥門(mén)組合機床多適用于加工具有傾斜的表面的工件。
在以上4種配置形式的數控閥門(mén)組合機床中,如果每種之中再安置一個(gè)或幾個(gè)動(dòng)力部件時(shí),還可以進(jìn)一步組成雙面或多面數控閥門(mén)組合機床。
2.多工位大型數控閥門(mén)組合機床
這類(lèi)數控閥門(mén)組合機床的特點(diǎn)是:夾具和工件安裝在直線(xiàn)移動(dòng)(回轉運動(dòng))的工作臺或均固定的工作臺上,并按照的節拍時(shí)間做間歇的移動(dòng)(轉動(dòng))或換裝,使工位轉換。工件的變位有手動(dòng)和機動(dòng)兩種方式。這類(lèi)數控閥門(mén)組合機床的工序集中程度較高,機床的輔助時(shí)間和機動(dòng)時(shí)間可以重合,生產(chǎn),適用于大批量生產(chǎn)中需要進(jìn)行多部位加工的中小型零件。這類(lèi)機床常見(jiàn)的配置形式有以下5種:
(1)夾具固定式大型數控閥門(mén)組合機床。這種機床的多數夾具和工件都是固定的,工件的變位靠手動(dòng)進(jìn)行。若采用換裝方法,可以同時(shí)加工兩個(gè)工件的1~4個(gè)被加工面,以提高機床工序集中程序。
(2)工作臺移動(dòng)式大型數控閥門(mén)組合機床。這種機床的夾具和工件可作直線(xiàn)往復移動(dòng),適用于從兩面對工件進(jìn)行多工序加工,具有較高的工序集中程度。
(3)工作臺回轉大型數控閥門(mén)組合機床。這種機床的夾具和工件可繞垂直軸線(xiàn)回轉,在回轉工作臺上每個(gè)工位通常都有工件。設有專(zhuān)門(mén)的裝卸工位,使機床輔助時(shí)間和機動(dòng)時(shí)間重合,以減輕工人裝卸工作的緊張程度,提高機床的生產(chǎn)率。
(4)鼓輪式大型數控閥門(mén)組合機床。這種數控閥門(mén)組合機床的夾具和工件可繞水平軸線(xiàn)回轉。機床的配置般為臥式單面或雙面加工的形式,而較少采用三面加工的配置形式,此外也有輻射式的。它除了安裝臥式動(dòng)力部件外,還在垂直于鼓輪轉軸線(xiàn)的平面上分布有動(dòng)力部件。
(5)立柱式數控閥門(mén)組合機床。這種數控閥門(mén)組合機床具有臺面直徑較大的環(huán)形回轉工作臺。在工作臺立柱上安裝動(dòng)力部件,而在工作臺的周?chē)€安裝有臥式動(dòng)力部件,工.件和夾具則安裝回轉工作臺上。這種機床的配置一般都是復合形式。它的工序集中程序很高,I位數可以較多,機床生產(chǎn)效率特高。但這種機床的結構較復雜,通用化程度低,尤其當工件變更時(shí),不便于改裝,故生產(chǎn)中使用較少。