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數(shù)控并聯(lián)機床市場發(fā)展分析報告

作者:admin 發(fā)布日期:2018/8/14 關(guān)注次數(shù): 二維碼分享

數(shù)控并聯(lián)機床設(shè)備并聯(lián)是基于空間并聯(lián)機構(gòu)Stewart平臺原理開發(fā)的,是近年才出現(xiàn)的一種新概念數(shù)控機床,它是并聯(lián)機器人機構(gòu)與機床結(jié)合的產(chǎn)物,是空間機構(gòu)學(xué)、機械制造、數(shù)控技術(shù)、計算機軟硬技術(shù)和CAD/CAM技術(shù)高度結(jié)合的高科技產(chǎn)品。它克服了傳統(tǒng)機床串聯(lián)機構(gòu)刀具只能沿固定導(dǎo)軌進給、刀具作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷,可實現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工、裝配和測量多種功能,更能滿足復(fù)雜特種零件的加工。

自其1994年在美國芝加哥機床展上首次面世即被譽為是“21世紀(jì)的機床”,成為機床家族中較有生命力的新成員。數(shù)控并聯(lián)機床的特點整體而言,傳統(tǒng)的串聯(lián)機構(gòu)機床,是屬于數(shù)學(xué)簡單而機構(gòu)復(fù)雜的機床,而相對的,并聯(lián)機構(gòu)機床則機構(gòu)簡單而數(shù)學(xué)復(fù)雜,整個平臺的運動牽涉到相當(dāng)龐大的數(shù)學(xué)運算,因此虛擬軸并聯(lián)機床是一種知識密集型機構(gòu)。這種新型機床完全打破了傳統(tǒng)機床結(jié)構(gòu)的概念,拋棄了固定導(dǎo)軌的刀具導(dǎo)向方式,采用了多桿并聯(lián)機構(gòu)驅(qū)動,大大提高了機床的剛度,使加工精度和加工質(zhì)量都有較大的改進。

另外,由于其進給速度的提高,從而使高速、超高速加工更容易實現(xiàn)。由于這種機床具有高剛度、高承載能力、高速度、高精度以及重量輕、機械結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點,在許多領(lǐng)域都得到了成功的應(yīng)用,因此受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。由并聯(lián)、串聯(lián)同時組成的混聯(lián)式數(shù)控機床,不但具有并聯(lián)機床的優(yōu)點,而且在使用上更具實用價值。

隨著高速切削的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)串聯(lián)式機構(gòu)構(gòu)造平臺的結(jié)構(gòu)剛性與移動臺高速化逐漸成為技術(shù)發(fā)展的瓶頸,而并聯(lián)式平臺便成為較佳的候選對象,而相對于串聯(lián)式機床來說,并聯(lián)式工作平臺具有如下特點和優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、價格低。機床機械零部件數(shù)目較串聯(lián)構(gòu)造平臺大幅減少,主要由滾珠絲杠、伺服電機等通用組件組成,這些通用組件可由專門廠家生產(chǎn),因而本機床的制造和庫存成本比相同功能的傳統(tǒng)機床低得多,容易組裝和搬運。結(jié)構(gòu)剛度高。

由于采用了封閉性的結(jié)構(gòu)使其具有高剛性和高速化的優(yōu)點,其結(jié)構(gòu)負荷流線短,而負荷分解的拉、壓力由六只連桿同時承受,以材料力學(xué)的觀點來說,在外力一定時,懸臂量的應(yīng)力與變形都較大,兩端插入次之,再來是兩端簡支撐,其次是受壓的二力結(jié)構(gòu),應(yīng)力與變形都較小的是受張力的二力結(jié)構(gòu),故其擁有高剛性。其剛度重量比高于傳統(tǒng)的數(shù)控機床。加工速度高,慣性低。

如果結(jié)構(gòu)所承受的力會改變方向,(介于張力與壓力之間),兩力構(gòu)件將會是較節(jié)省材料的結(jié)構(gòu),而它的移動件重量減至較低且同時由六個致動器驅(qū)動,因此機器很容易高速化,且擁有低慣性。加工精度高。由于其為多軸并聯(lián)機構(gòu)組成,六個可伸縮桿桿長都單獨對刀具的位置和姿態(tài)起作用,因而不存在傳統(tǒng)機床(即串聯(lián)機床)的幾何誤差累積和放大的現(xiàn)象,甚至還有平均化效果;其擁有熱對稱性結(jié)構(gòu)設(shè)計,因此熱變形較??;故它具有高精度的優(yōu)點。多功能靈活性強。

由于該機床機構(gòu)簡單控制方便,較容易根據(jù)加工對象而將其設(shè)計成專用機床,同時也可以將之開發(fā)成通用機床,用以實現(xiàn)銑削、鏜削、磨削等加工,還可以配備必要的測量工具把它組成測量機,以實現(xiàn)機床的多功能。這將會帶來很大的應(yīng)用和市場前景,在國防和民用方面都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。使用壽命長。

由于受力結(jié)構(gòu)合理,運動部件磨損小,且沒有導(dǎo)軌,不存在鐵屑或冷卻液進入導(dǎo)軌內(nèi)部而導(dǎo)致其劃傷、磨損或銹蝕現(xiàn)象。Stewart平臺適合于模塊化生產(chǎn)。對于不同的機器加工范圍,只需改變連桿長度和接點位置,維護也容易,無須進行機件的再制和調(diào)整,只需將新的機構(gòu)參數(shù)輸入,變換座標(biāo)系方便。

數(shù)控加工中心

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