开云全站-伺服精密化助机床再制造 快速发展
伺服周详化助机床再制造 快速成长 2016年03月25日来历：金机网浏览： 拜中国经济起飞所赐，近几年来国内机床行业获得了突飞大进的成长。据相关数据显示，从2009年起，中国机床产值已持续两年位居全球第一，据有率达30%以上。2011年，虽然遭到国表里经济下行的负面影响，中国机床东西行业的同比增速呈现了下滑态势，但数据显示，2011年中国机床东西行业完成工业总产值7437.61亿元，同比增加32.50%(如图1所示)，整体上仍显现出较快的成长速度。另外一个值得存眷的是，2011年沈阳机床团体的经营范围也跃居全球同业业的前列，成了中国企业的又一个自豪。 与此同时，中国也是现今世界第一年夜机床消费国和进口国。在市场需求方面，跟着国内汽车、钢铁、机械、模具、电子、化工等一批以重工业为根本的高增加行业成长势头强劲，带动了对高效、高精度主动化制造装备的需求，机床东西行业进入高速增加的阶段。在进口方面，以2011年上半年为例，中国从日本、德国进口机床的数额合计已跨越60%，而从进口的机种来看，周详出产、高效高速的中高级数控机床，机床再制造需求较着增添，表示出我国机床需求布局已产生了较年夜的改变。 数控机床是以数字化制造手艺为焦点的电机一体化机床，凡是由节制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统和其它辅助系统构成，年夜致上可分为数控车床、数控铣床、加工中间等16年夜种类。在新公布的国度“十二五”计划中，明白提出将重点成长高端设备制造业的信息化、主动化、智能化程度，而这明显离不开周详机床行业的有力撑持。据专业人士阐发，估计将来五年内里国机床行业的复合增加率约为25-30%，此中，中高端数控机床将成为增加的主力。 从我国今朝机床行业的成长环境来看，自产数控机床仍远远没法知足国内市场的需求，特殊是中高端数控机床的比例严重偏低。从2011年的统计来看，1-8月，我国机床行业平均产量数控化率为30.94%，比2010年同期的28.04%高2.9个百分点，与一些发财国度机床数控率到达70%的程度比拟，差距较为较着。特别是比来几年受国际金融危机的影响，德国、日本机床企业恢复敏捷，而且纷纭以低价钱、中端机的策略进入中国，市场反应杰出，如许也为中国中高级数控机床财产的成长带来了庞大的竞争压力；同时，来自中国台湾地域和韩国的中档机床也是一股不容轻忽的气力。从中国机床东西工业协会的统计数据显示，2011年前三季度，金属加工机床进口99.1亿美元，同比增加51.4％，因为进口激增，国产金属加工机床、数控机床的市场据有率呈显出降落的趋向。 为了尽快改变这些近况，2008年12月，在国度科技部等部委的撑持下，由沈阳机床团体牵头，结合8家企业、6家院所正式组建起“数控机床财产手艺立异同盟”，该同盟将重点环绕高速周详数控机床要害功能部件开辟、高速周详机床活动特征、高速周详机床切削工艺、数控系统利用手艺等方面展开研究工作。据科技部重年夜专项办有关负责人介绍，2009年正式启动的数控机床专项将延续到2020年，估计中心财务、处所财务和企业总投入将到达数百亿元，这标记着数控机床已成了中国机床工业的重点成长标的目的。 伺服在数控机床的利用 对精度、速度、功率等的节制能力指标是机床产物的首要寻求方针。针对中国机床东西行业的数控手艺与国际进步前辈程度比拟仍相对掉队的场合排场，究其根由，可以说，高品质的功能配套部件成长迟缓是此中的首要缘由之一，这些功能部件的机能直接影响到主机的整体手艺程度，与数控机床财产的成长互相关注，傍边，也包罗活动节制的焦点部件——伺服系统。今朝，在数控机床行业的现实利用中，交换伺服系统已较着占有了必然的优势；而依照机床传念头械的分歧，机床再制造又将利用的伺服系统分为进给伺服与主轴伺服两类。 在主轴伺服驱动单位方面，因为需要供给加工各类工件所需的切削功率，因此要求其可以或许知足机床主轴调速规模宽、低速年夜转矩、动态响应快等特征，同时还可共同CNC系统实现刚性攻丝、主轴速度节制、Cs轴节制及时切换等高机能。而进给伺服驱动单位以数控机床的各坐标为节制对象，以发生机床的切削进给活动，是以，特殊强调其对位置与速度节制的正确性和快速性，且靠得住性要高。 为了进一步提高机床行业伺服驱动单位的节制机能，今朝年夜量的数字处置手艺被引入到该范畴，一批厂商纷纭开辟出全数字式交换伺服驱动单位。这类伺服驱动产物采取数字旌旗灯号处置器(DSP)、CPLD超年夜范围集成电路芯片，和优化的PID节制算法，实现了数字式节制，年夜幅提高了节制精度和响应速度；另外，还应用智能功率模块(IPM)，从而保障了整机的靠得住性。 在机床行业所利用的机电上，今朝首要包罗步进机电、伺服机电和夹杂式步进机电等，高周详数控机床要求机电采取全封锁式布局，搭配高速、高精度光电编码器，与高机能驱动器共同作高精度速度和位置节制，不变靠得住、振动小、噪声低。 陪伴着国内数控机床行业的快速成长，高速度、亚微米精加工时期已到临，例如，在iPone、iPad、LEDTV等消费性电子、信息和光电财产中，因为3C产物多样化而快速出产的特点，使得周详小型快速加工需求爬升，高速切削机床的市场容量急剧增添。另外，数字化、收集化手艺正引领数控机床进入一个极新的阶段，“智能化制造”已不再只是一个胡想罢了。面临数控机床行业最新的手艺成长，使得伺服节制系统也亟待在各方面晋升其机能指标，此中，散布式串行伺服系统、高节制精度和不变性，和下降机电的能耗，是今朝整体伺服系统在手艺研发上的首要趋向。 知足多轴、多点节制需求 在现今活动节制手艺的成长中，散布式系统架构(Distributed)凸显出愈来愈主要的感化和价值，其在出产决议计划、整合制造、人机界面的杰出化、节能环保等方面具有积极的意义。因应这一趋向，在要求软硬件更具有及时性、扩充性的同时，也需要采取串行式(Serial)伺服节制，以知足多轴、多点(I/O)节制，这些将成为将来伺服系统成长的首要标的目的之一。 传统的伺服节制系统年夜多颠末一个闭环回路(CloseLoop)，节制系统内各装配的定位、速度与力矩；但跟着一些年夜型散布式出产系统所须节制的装配(轴数、I/O点)日趋增多、配线也更加复杂，在这类环境下，常常会使其分辩率和同步性、及时性左支右绌，且易遭到电源等噪声的干扰。是以，最近几年来，一些带领型厂商采取多样工业以太收集和谈，经由过程收集传递数字旌旗灯号和节制参数，以知足对及时性的要求——散布式活动节制系统也随之成长起来。散布式串行伺服系统可模块化，设计较为弹性，可肆意扩充多轴活动(Motion)与I/O节制点数，只须单线保持、单机(计较机)管控，年夜幅节流了配线本钱与空间，因此成了将来制造业主流趋向 南京埃斯顿主动节制手艺有限公司在这一手艺研发范畴获得了凸起的成就。为了利用户加倍矫捷地利用伺服系统，其开辟的Pronet系列伺服驱动器率先增添了可扩大性和柔性化、开放性的设计。经由过程选件模块，可扩大各类通讯接口和各类反馈接口。除RS485通讯接口和CAN通讯接口以外，还可以撑持MODBUS通讯和谈、CANopen通讯和谈和Profibus通讯和谈。例如，对应PROFIBUS-DP通讯收集，该系统的伺服信息(位置、速度、转矩、输入输出、报警等)可及时节制和调剂，使伺服系统的调剂时候缩短，操作加倍简单，一个上位节制器可最多实现255个站点的多轴活动节制，可普遍用在高精度机床、高速包装和印刷机械等高端利用范畴。www.dqjsw.com.cn 别的，以广州数控推出的DAT系列交换伺服驱动单位为例，其在成熟交换伺服手艺的根本上，连系串行总线和绝对式编码器接口手艺，撑持自立研发的GSKLi����ȫվ.txtnk总线手艺，CNC经由过程串行总线可实现对伺服的调试和及时监控，显著提高了速度精度和位置精度，位置脉冲指令最高频率为1MHz适配0.1μm指令精度的CNC，可实现0.1μm级节制精度，是数控机床、主动化装备高速高精活动节制的较佳选择。 提高节制精度、不变性 跟着以数控机床为手艺平台的数字化制造的鼓起，智能化制造、手艺集成和手艺复合已成了数控机床手艺最为活跃的成长趋向之一。智能化机床可以或许借助各类传感器对本身的状况进行监控，自行阐发机床状况、加工进程和周边情况有关的信息，然后自行采纳应对办法来包管最优化的加工。别的，新型的数控机床同时也需要具有减小振动的自动振动按捺功能，节制热位移的智能热樊篱功能，避免部件碰撞的智能平安樊篱功能，供给语音提醒和短信通知，和依照加工要求帮忙选择切削参数等等，总之，智能化可以提高机床工作的节制精度，和整机的不变、靠得住性。 而在伺服系统方面，基在永磁机电动态解耦数学模子的矢量节制手艺是今朝伺服系统的焦点节制方式，为了进一步提高节制精度和不变性，部门厂商在矢量节制的根本上，节制回路采取高速数字旌旗灯号处置器(DSP)，共同增益主动调剂、指令光滑功能以三菱机电开辟的MR-J3系列交换伺服系统为例，为了实现高精度定位，与MR-J3系列配套的高机能伺服机电编码器采取了分辩率为262144脉冲/转的绝对位置编码器，速度环路频率响应提高到900Hz，具有高速/年夜转矩特征，还可下降齿槽转矩，减小伺服机电的转矩波动，实现机械在匀速下加倍光滑顺畅的运行。同时，该产物可经由过程进步前辈的自整定功能和高级振动按捺节制功能，实现包罗位置增益和速度增益在内所有增益的主动调剂，有用按捺当驱动部件住手时所产生的100Hz频率以下的振动，且伺服设置软件MR-configurator具有切确的机械阐发功能，可用在机械东西和一般工业机械等需要高精度位置节制和安稳速度节制的利用场所。 中达电通近期推出的ASDA-M系列属在三轴合一智能型伺服，其将三台伺服融会在统一机座内，三轴同动节制，轴间互换数据没有时候延迟问题；可以直接在驱动器内进行直线、圆弧与螺旋的插补节制；新的龙门节制架构，精准同步，可以用在纯刚性毗连的机构；软件具有简略单纯的循圆阐发，可强化系统问题的诊断能力。另外，ASDA-M系列伺服还具有优良的高速响应机能、凹凸频抑振能力、精准的全闭环节制、矫捷的内部位置编程模式、及时性的位置记实与位置比力功能等优势，年夜年夜提高了机械终真个定位精度。 下降机电能耗 作为数控机床的主要功能部件，电念头的机能直接关系到整系统统的机能阐扬。因为步进机电在本钱节制方面的优势，因此使其成了年夜大都经济型数控机床的首选产物，但同时它的错误谬误也很较着，即惯量年夜、每单元功率的转矩输出比值小(N-m/kW)、效力差、发烧量年夜。而伺服机电因具有响应速度快、定位精准、手艺门槛相对较高的优势，因此在高端数控机床等周详机械行业中得以普遍利用。此中，交换伺服机电的特点是正弦波节制，转矩脉动小；定子绕组散热比力便利；惯量小，易在提高系统的快速性；顺应在高速鼎力矩工作状况；同功率下有较小的体积和重量；靠得住性高，对保护和调养要求低。 按照国际能源署的最新统计，工业用电占全球电力总耗损的约42%，此中2/3被工业机电所耗损。是以，现阶段数控机床高速主轴所需的伺服机电、内藏式转∕定子范畴都以强调提高节能效益来缔造新的市场商机。例如，今朝一些日系、欧美伺服机电厂商均把握了钕铁硼永磁等要害材料，因此在永磁交换伺服机电产物的质量、机能上相对具有必然的优势。而据估量，采取这些稀土永磁无铁芯机电拖动通用装备的系统运行效力平都可提高20-40%，节电潜力可达1000-2000亿千瓦时。 客岁6月，针对低压机电的欧盟最低能效尺度律例最先生效，该新律例触及年夜部门功率介在0.75千瓦~375千瓦、50和60赫兹的两级、四级、六级交换机电，打算分三个阶段，提高所触及的这些机电产物的国际能效品级。与此同时，中国、Australia、巴西、加拿年夜等国度也已实行了近似的能师法规，美国则是从2010年末最先履行相当在IE3品级的NEMAPremium(美国全国电器制造商协会高效力)尺度。这些律例的陆续推出将进一步增进机电行业节能手艺的晋升。 另外，对齿轮磨床、周详机床以其它一些机床来讲，直接驱动手艺是另外一个值得存眷的成长标的目的，直接驱动直线机电也是将来高速、高精度数控机床的抱负驱动模式，今朝遭到了机床厂家的遍及正视，手艺成长敏捷。全球领先的活动节制系统和配件厂商科尔摩根在直接驱动手艺的研发范畴有着丰硕的专业经验，其推出的直接驱动直线(DDL)系列机电属在无框永磁三相无刷伺服机电，不需要保护，精度更高，带宽更高，活动速度更安稳，削减了噪音；同时，还供给多种尺寸和推力，可合用在各类直线利用，简化了高推力永磁设计方案，从而年夜年夜提高了机械的整体靠得住性。 结语 值得一提的是，在中国机床行业年夜举迈入高级数控化的同时，对通俗机床和老化数控机床进行“机床再制造”，也是一个潜力无限的市场，究竟来说，要购买全新的数控机床需要巨额的投入。今朝国内一些领先厂商正积极开辟这一市场，力争实现与购买新机床一样的结果，在削减资金投入的同时，提高零件加工质量和出产率，缩短产物制造周期，改良工作情况，据相关厂商计较，一套经济型数控化“再制造”机床的价钱仅为不异功能新数控机床的1/5-1/3。 数控机床的成长直接关系到国度根本制造业的转型与进级，是现阶段主要的计谋成长国策之一。作为此中首要的支持财产，伺服节制系统急需快速地顺应当前制造业的成长特点，从手艺和办事这两个环节上，晋升整体解决方案的手艺程度。针对当前中高端数控机床的具体需求，伺服节制企业应不竭为客户供给立异的活动解决方案和高品质的产物，帮忙客户晋升数控机床产物的机能，使其更具市场竞争力，而且尽量地缩短产物上市时候，节俭预算，提高整系统统的靠得住性和生率效力，终究到达晋升数控机床速度、准度和位置节制切确度的方针。 report 伺服周详化助机床再制造 快速成长资讯由中国机床网业界动态频道供给。中国机床网专业供给伺服,机床再制造,数控机床等方面的资讯，是机床商人取得伺服,机床再制造,数控机床信息的最好收集平台。 更多资讯敬请存眷业界动态频道
