機械制造技術(shù)的發(fā)展，機床自動化時期的崛起，

大家好，今天小編給大家介紹的是關(guān)于機床自動化的知識。下面就跟著小編一起來看看吧！第二次世界大戰(zhàn)以后，由于數(shù)控和群控機床和自動線的出現(xiàn)，機床的發(fā)展開始進入自動化時期。數(shù)控機床是在電子計算機發(fā)明后，運用數(shù)字控制原理，將加工程序、嬰求和更換刀具的操作以數(shù)碼及文字碼作為信息進行存貯，并按其發(fā)出的指令控制機床，按既定的愛求進行加工的新式機床。它幾乎和按模擬量程控的機床同時出現(xiàn)，但由于更換零件和調(diào)整機床比較簡單，以及可方便地加工復(fù)雜零件，因而比程控機床得到更迅速而普遍的發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束不久，美國的帕森斯研制檢查飛機螺旋槳葉剖面輪廓的樣板加工機床，向空軍提出該機床的方案。

在麻省理工學(xué)院的參加和協(xié)助下，于1949年取得成果。1951年在該校伺服機構(gòu)研究所正式制或第一合電子管數(shù)控機床樣機"Hydrotel"車床，成功地解決了多品種小批量的復(fù)雜零件加工的自動化問題，引起了普遍重視。數(shù)控機床與普通機床相比，具有以下的優(yōu)點，可一次裝卡定位，消除多次定位引起的積累誤差，并縮短了輔助時間，大大減少人為造成的差誤，減輕了體力勞動，特別適用于中小批量多工序的零件加工。加工復(fù)雜的曲面零件時，其生產(chǎn)率比普通機床高幾十倍。因此，發(fā)展很快。

1952-1958年間，麻省理工學(xué)院伺服機構(gòu)研究所繼續(xù)研究數(shù)控裝置和程序編制。他們接受空軍的資助3500萬元，制造上百臺機床。還將數(shù)控原理從車床擴展到銑鏈床、鉆床和車床，在點焊、彎管、氣割和線切割等設(shè)備上都顯示了優(yōu)越性。這期間的數(shù)控機床用的是電子管。1959-1964年間，開始向晶體管數(shù)控機床過渡。1958年英國的庫尼和利格伍德發(fā)表“數(shù)控點位系統(tǒng)”，介紹他們的點位控制座標(biāo)鎖床，使過去的輪廓控制大為遜色，1959年8月美國制成可按穿孔帶指令更換刀具和多種工序自動加工的綜合性數(shù)控機床"Milwaukee Matic"，后稱為第一臺"加工中心”。

這種機床利用率達(dá)80%，加工費用比普通機床低一半以上，精度小于20微米，消除人為差誤因素，占地面積比普通機床小70%以上，需工裝很少，生產(chǎn)準(zhǔn)備和加工周期大大縮短。1966年在芝加哥展覽會上展出，引起各國極大注意，并迅速發(fā)展起來。它的發(fā)展取決于步進馬達(dá)、電液步進馬達(dá)、滾珠絲杠和伺服機構(gòu)的出現(xiàn)及發(fā)展?fàn)顩r，前二者于1959年分別在美國和日本發(fā)明，傳動效率達(dá)90%以上的滾珠絲杠是1955年引自飛機操縱系統(tǒng)。伺服機構(gòu)是帕森斯在1952年提出在1962年取得專利的，按位移控t是否反饋分為開環(huán)和閉環(huán)兩種系統(tǒng)。

1959年起日本重點發(fā)展簡單的開環(huán)系統(tǒng)，西方則重點發(fā)展閉環(huán)系統(tǒng)，并用在精度高的數(shù)控機床和“加工中心”上，可以把工作臺或溜板箱的運動情況和位置的檢測結(jié)果同既定值比較，然后反饋到電子計算機或控制器，進行自動校正。日本只是在1976年7月引進大慣量電機后，才完全轉(zhuǎn)向制造閉環(huán)系統(tǒng)的數(shù)控機床。1965-1970年間，小型電子計算機價格較高，數(shù)控機床和“加工中心”采用集成電路插補器數(shù)控裝置。同時加工軸線數(shù)增至四個，具有多種輔助機構(gòu)，有多至幾十把刀的刀庫，用機械手自動換刀，按復(fù)合角度切削，多工序同時工作等，并出現(xiàn)仿形加工的“加工中心”。

1970-1974年間小型電子計算機價格降低，可用于機床控制，使這種機床先后出現(xiàn)三次技術(shù)突破。第一次是直接數(shù)字控制器，使一臺小型電子計算機同時控制多臺機床，因而出現(xiàn)“群控”。第二次是計算機輔助設(shè)計，用陰極射線光筆進行設(shè)計和修改設(shè)計及計算程序。第三次是按加工的實現(xiàn)情況及意外變化反饋并自動改變加工用量和切削速度，出現(xiàn)自適控制系統(tǒng)的機床。這種機床可保持最佳加工狀態(tài)，避免偶然事故，提高生產(chǎn)率60%，刀具壽命增加25-35%，加工費用降低20-30%。自動線是群控的必然發(fā)展，也是電子計算機存貯信息量遠(yuǎn)大于一臺數(shù)控機床信息量引起的結(jié)果。1968年英國毛林斯機械公司研制成第一條數(shù)控機床組成的自動線。

不久，美國通用電氣公司提出“工廠自動化的先決條件是零件加工過程的數(shù)控和生產(chǎn)過程的程控”。于是，生產(chǎn)過程自動化和車間與工廠的自動化提到日程上來，七十年代中期，多群控和多自動線控制的電子計算機網(wǎng)絡(luò)形成，出現(xiàn)自動化車間，如日本富士通法納克公司于1978年實現(xiàn)全車間機床夜班無人運轉(zhuǎn)，后來在政府支援下完成自動化工廠模型設(shè)計，現(xiàn)已開始建造。七十年代后期，出現(xiàn)把“加工中心”的快速自動換刀與自動線的多加工頭快速循環(huán)相結(jié)合的換頭數(shù)控機床，可把這種加工頭裝在六角轉(zhuǎn)塔上，快速更換加工頭，多種零件同時加工?！凹庸ぶ行摹边m用于小批量加工，自動線適用于大批量加工。

關(guān)于中批量加工問題的空白則于1977年由換頭數(shù)控機床填五十年代以來，傳統(tǒng)機床向大、精、尖方向發(fā)展，并出現(xiàn)很多種特種加工機味。車床最大加工直徑達(dá)6米，立車達(dá)26米，鏜床的鏜桿直徑至0.36米，龍門刨床加工寬度至8米，滾齒機加工直徑達(dá)15米。特種加工技術(shù)如電火花加工是四十年代蘇聯(lián)發(fā)明的，利用電極與工件間火花放電加工任何導(dǎo)電的高硬材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金和金屬陶瓷等。1958年在美國首先出現(xiàn)的電化學(xué)加工，用電解原理快速加工復(fù)雜的空間曲面零件，適于加工高硬度的金屬模、渦輪葉片及機翼厚蒙皮的內(nèi)廓等。

六十年代出現(xiàn)的電子等離子束和激光加工技術(shù)，特別適用于高硬度材料上鉆幾十微米的小孔、切割和精密焊接。近十幾年來，數(shù)控機床和“加工中心”在機床中的比重逐年增加，至1977年美國已有數(shù)控機床5萬臺，日本有1.5萬臺。1973年，美國和日本的“加工中心”約占數(shù)控機床的30%左右。自動線在七十年代發(fā)展更快，美國從1973年至1978年由5085條增至6095條。目前，發(fā)達(dá)國家的機床設(shè)備的經(jīng)濟壽命和役齡越來越短，更新費用逐年大幅度提高。世界機床總產(chǎn)值在七十年代增長很快，1970年產(chǎn)值82.7億美元，1978年達(dá)227億美元。好了，今天小編就給大家介紹到這里，如果你也有好的想法，不妨在下方評論區(qū)內(nèi)給我留言吧！

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