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数控机床各国数控机床发展历史 美、德、日三国是当今世上在数控 机床科研、设计、制造和使用上,技术、经验最多的国家。因其社会条件不同,各有特点。 1.美国的数控车床发展史 美国政府重视机床工业,美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费,且网罗世界人才,特别讲究“效率”和“创新”,注重基础科研。因而在机床技术上不断创新,如1952年研制出世界台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由於美国首先结合汽车、轴承生产需求,充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线,而且电子、计算机技术在世界上,因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实,且一贯重视科研和创新,故其高性能数控机床技术在世界也一直。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床,其存在的教训是,偏重於基础科研,忽视应用技术,且在上世纪80代政府一度放松了引导,致使数控机床产量增加缓慢,于1982年被后进的日本超过,并大量进口。从90年代起,纠正过去偏向,数控机床技术上转向实用,产量又逐渐上升。 2.德国的数控车床发展史 德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位,在多方面大力扶植。,於1956年研制出台数控机床后,德国特别注重科学试验,理论与实际相结合,基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作,对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究,在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用,其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件,在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统,均为世界闻名,竞相采用。 3.日本的数控车床发展史 日本政府对机床工业之发展异常重视,通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国,在质量管理及数控机床技术上学习美国,甚至青出于蓝而胜于蓝。自1958年研制出台数控机床后,1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台),至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台,出口27,409台,占59%)。战略上先仿后创,先生产量大而广的中档数控机床,大量出口,占去世界广大市场。在上世纪80年****始进一步加强科研,向高性能数控机床发展。日本FANUC公司战略正确,仿创结合,针对性地发展市场所需各种低中数控系统,在技术上,在产量上居世界。该公司现有职工3,674人,科研人员超过600人,月产能力7,000套,销售额在世界市场上占50%,在国内约占70%,对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。
晶变频器在数控机床上节能改造应用 近年来,随着经济的快速发展,机床工业也有了飞跃的发展:体现在新技术的广泛应用和企业效益的明显改善。目前机床行业的消费主流是数控机床。从国内外市场对数控机床的需求来看,以后数控机床市场具有以下特征:一是经济型数控机床是以后的主流产品。二采用新技术,降低成本,提高产品稳定性是企业生存的关键。下面我们以机床拖动方面采用变频调速来说说SAJ变频器在该行业的应用情况: 数控机床变频器一、原机床的主轴传动特点 一般情况下机床的拖动系统是由电机带动齿轮箱来传动和调速的,它具有以下特点: 1.原系统概况 A. 负载——恒功率性质 齿轮箱变速时,转矩的变化与转速的变化成反比。若不计齿轮箱的损耗,则在全功率范围内 都具有恒功率的特点。 1) 转速档次 调速箱有8档转速:75、120、200、300、800、1200、1500,2000r/min。 2) 电动机的主要额定参数 额定容量:3.7kw 额定转速:1440r/min 负载特性:恒功率 3) 控制方式由手柄组合的8个位置来控制四个离合器的分与合,得到齿轮的8种组合,从而得到8档 转速。 B. 低速时的过载能力强 低速时,拖动系统经齿轮箱降速后的额定转矩将远大于负载的工作转矩,有很强的过载能力 二、应用变频器调速时的基本考虑 1.变频调速的调节范围很广,一般通用型变频器都可以实现0—400HZ范围内无级调速。 2.考虑到机床要求具有较硬的机械特性。符合变频器+ 普通电机(或变频电机)传动具有机械特性 硬的特点。一般在低频下都可以提供150%负载转矩的能力 3.考虑到机床需要在低速时具有强大过载能力。变频器可以提供150%的过载保护(60S),能够满 足设备的要求。 4.使用变频调速后,可以简化齿轮变速箱等原有复杂的机械拖动机构,自动化程度高,操作简单, 维修方便。 5.变频器具有电压(DC0—10V),电流模拟输入接口,可以与数控系统的控制信号很好的匹配。 三、SAJ变频器在该行业的具体应用情况 浙江坎门机床厂主要生产各类经济型简易数控机床,由于调速用的电磁离合器损坏率较高,了解到变频调速系统具有以上优点,故改用中源变频器实现变频调速。具体情况如下: 1.改造后系统构成: 数控机床A. 在该系统中,变频器采用外部端子控制,数控系统发出的DC 0-10V 信号通过变频器的VI——ACM 端子送入变频器,实现数字量设定转速对模拟量变频输出的控制。电机转速的高低由数控系统输 出的电压信号的大小来控制。 B. 电机的正反向运行有外围通过变频器的 FWD,REV7 与DCM端子实现控制。 C. 各种保护信号通过变频器的A、B 、C(常开、常闭)触点来控制,可以实现过流,过压,过载, 过热,负压,缺相等保护。 在实际加工转速下,经反复试验,完全符合设计要求,取得了令人满意的结果。现该产品2000年已批量生产,投放市场。 四、结束语 在机床厂配套使用SAJ变频器多年来,产品质量一直很稳定,规模越来越大,企业效益越来越好。这再次证明了数控机床配套使用变频器的可行性和实用性,相信广大数控厂家会越来越多的认识到此问题——采用变频传动可靠性高,操作方便,投资少,见效快,性价比高。
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