国内大型复合机床发展现状与数控机床大型动梁技术要点

【一】、国内大型复合机床发展现状
　　随着我国航空航天、船舶与海洋工程等产业的高速发展，制造业市场对大型复杂零部件的加工需求日益增加，技术性能要求也不断提高。例如船舶上使用的大型柴油机机体和缸盖、火箭发动机燃烧室等大型零部件的加工，不仅要求结合面的加工，同时对大结合面上连接螺栓孔的加工、大结合面定位部分的小平面加工等也有很高的要求。除此以外，我国核电、风电、水电、矿山机械等大型装备制造业中一些大型复杂零部件，如核电中的水室封头零部件、风电轮毅等也都需要的铣车复合数控加工机床进行复合加工。在传统的加工工艺中，需要使用立式车床、大型龙门膛铣床的组合加工来完成该类型零件的加工。这不仅增加了加工工装的配置，而且由于需要进行多次装夹，产品的加工效率、加工精度均难以。要实现这些大型复杂零件的加工，佳的方法是采用大型数控铣车复合加工机床，在一次装夹的情况下进行键、钻、铣、车的整体加工。
　　我国的装备制造业起步相对较晚、基础薄弱，数控机床的研制水平与水平存在着差距，复合加工机床也还处于起步阶段。相比产品，国产复合机床从产品的基本技术参数、精度到整机的加工效率、性等均有明显差距。因此，国内复合加工机床市场面临着以下现状：(1)数控机床市场几乎被价格高昂的产品。(2)由于受欧美发达的出口，急需大型高、精、尖复合加工机床的航空航天、船舶与海洋工程装备等，其发展遇到较大瓶颈。
　　国产大型、型复合机床的，既要立足现实，又要着眼未来。首先为了满足我国航空、海洋工程平台建设等大型装备制造业的急需，要选择发展，突破核心技术受制于的现实，不断缩短与的差距；同时要依据大型复合机床的功能特点做好技术储备，实现自主创新。
　　横梁是机床、加工中心常用的机床铸件，安装在立柱、横跨在底座上的一种梁式结构部件；它安装在立柱上后，为调整横梁和工作台的相对位置(即Y轴与X轴的垂直)，采用了横梁调整垫块的结构。
　　【二】、数控机床大型动梁技术要点
　　1、大型动梁部件的加工联动技术
　　在国内动梁产品中，多采用液压平衡动梁，但是由于受到液压波动的影响，动梁无法参与加工联动，导致理论上Z轴加W轴的加工行程，实际只有Z轴行程可以在加工联动中实现，大行程的加工只能通过多次的动梁移动、多次的接刀加工才能完成，影响加工效率和精度。针对此问题，一般采用大型动梁重锤平衡技术，动梁参与加工联动可在Z轴方向上增加加工行程超过一倍，扩大加工范围，产品复合加工的效率和精度。
　　2、大型动门动梁的同步控制技术
　　一般大型机床的龙门柱两边采用相同的传动和驱动系统，但是移动部件一般由动门、动梁和切削头这类部件所构成，并不能形成对称的结构，因此运行过程中受力和受热均不对称，导致出现各种不稳定的扰动，往往也难以动门动梁框架移动的同步协调，进而导致发生机械藕合，这可能损坏动门动梁框架或驱动部件。尤其是对于大跨度动门动梁结构，龙门框架运动的不协调所产生的不良后果尤为严重。
　　针对大型多龙门复合机床，动门动梁的同步驱动应满足同步位置精度和进给，需要实现动门动梁两端进给装置在速度、加速度、位置的三重动态同步，以提高双驱同步的静态、动态性能。由于在多个回路间存在着强烈的藕合和诸多不确定性，因此研究新的同步进给控制技术。为此，一方面通过研究驱动控制系统的动态响应特性，优化控制参数，测试与分析同步控制性能，确定佳的同步进给控制策略及其实现技术，实现速度、位置、加速度的三重动态同步；另一方面，通过导轨和导轨螺距误差的动态补偿，长导轨制造和装配误差，热变形所引起的导轨和导轨螺距动态不对称误差，进一步提高同步控制精度。