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气动技术在数控机床上的应用及发展-【新闻】船用电缆

发布时间:2021-04-20 12:15:43 阅读: 来源:气动锤厂家

气动技术在数控机床上的应用及发展

机床工业向机械工业提供“工作母机”,是机械工业的基础。现代机床工业的主流产品是数控机床,它汇集了多种学科最先进的技术,具有高效率、高精度、高自动化和高柔性的特点,并正向智能化、集成化方向发展,是当代机械制造业的基础和核心。

气动技术,全称气压传动与控制技术,是生产过程自动化和机械化的最有效手段之一,具有高速高效、安全长寿、低成本、易维护、防过载等优点,在工业部门的许多领域中,正得到越来越广泛的应用。

在数控机床中,由于易实现高频率换向、可大范围调速、节省空间体积、简化机床结构等特点,气动技术主要应用于以下装置中:

2、机床部件的移动,主要用于进给运动传动,如主轴、工作台的移动等。

2、数控机床中的辅助装置中,如固定循环、自动换刀、工作台的夹紧松开、自动门的开合、吹气、工件夹紧、工件的自动上、下料、搬送堆放等处,可以缩短加工辅助时间,减轻工人劳动强度,充分发挥数控设备的高效性能。

3、自动吹屑,如工件、交换工作台、工具定位面等处。

4、运动部件的平衡,如主轴箱的重力平衡、机械手、刀库的平衡装置等。

5、检测功能,如工件位置的确认、刀具缺损的确认等。

由于机床的工作现场环境一般较为复杂苛刻,尤其是冷却液飞溅的氛围,如果使用了不适当的气动元件,往往会出现不正常现象,而数控机床通常是集机械、电气、液压、气动等干一体的加工设备,组成机床的各部分之间具有密切的联系,其中任何一部分发生故障均会影响其他部分的正常工作,大型数控机床内有成千上万只元器件,故障的检查、维修难一向是最棘手的问题之一,因此,在机床的气动设计与应用中,一定要选用可靠的、切合实际的厂家与产品。

诺冠公司为瑞士某公司的加工中心提供的自动换刀的解决方案,使用了根据机床行业设计的ISO/VDMA的气缸用于选刀与换刀,该气缸独特之处在于其活塞杆材质采用奥氏体不锈钢,耐蚀、耐热、力学性能好,活塞杆密封采用防水防油的特殊密封件,保证了气缸的长期无故障使用;而控制气缸动作的电磁阀则采用了符合ISO标准的精密密封滑柱阀,该阀的滑柱阀套经硬质阳极氧化处理,摩擦小、切换快、且具有IP65的防尘防水等级,可实现长期无故障使用。

诺冠公司为某加工中心应用实例,采用Norgren的专利产品,两个Twin-Lintra无杆气缸进行自动门的开合,这种无杆气缸具有双滑台、双行程的特点,安装空间仅需一般气缸四分之一、速度可达2米/秒、往复行程推力平衡、速度均一,实现了最高的灵活性与省空间性。

图一 图二 图三随着国内机床的急速增长,生产自动化水平的不断提高,气动技术在机床行业的发展趋势将主要表现在以下几个方面:

一、标准化

为了便于紧急维护维修,现在的用户一般会要求产品具有可替换性,甚至连安装件也都要求标准件,因此,符合ISO、VDMA、NFE等标准的产品将持续稳定增长。

二、无油化、更环保

国外设备普遍采用由过滤器、减压阀和不供油润滑的阀、气缸等组成的无给油润滑气动系统,这种系统在元件需要润滑处预先封入润滑脂,无需油雾器,可长时间工作而不需补充润滑脂,可降低油耗、改善环境、成本低、维修方便、性能稳定。

三、紧凑化、模块化、集成化

现在的设备要求在有限的空间内实现更多的功能,因此对于气动元件的尺寸也要求越来越紧凑、集成,促使了大量新产品的研发与制造,例如诺冠公司的Twin-Lintra无杆气缸,所需安装空间仅为一般气缸四分之一;又VM系列阀岛,宽度仅22mm的阀体可提供432L/min的流量,可2~22位集成,多种功能、压力可集成使用,是复杂控制的未来趋势。

图四 图五

图六

四、智能化、网络化

伴随着数控机床的智能化、网络化的发展趋势,应用于机床行业的气动技术的智能化、网络化也就成为必然,以诺冠公司的SMART系列产品为例:SMART气缸是智能型气缸的集大成者,内置电磁阀、速控阀,提供Fieldbus及ASI接口,而且还符合ISO/VDMA标准,具有IP66防护等级、最高速度可达2.5米/秒;SMART三联件则使空气处理系统的自我诊断成为可能,大多数气动系统的故障因空气处理系统而起,SMART三联件有效地解决了这一问题,它可以对气动系统进行持续的监控并随时通过Fieldbus及ASI连接显示相关数据,告知何时需要更换滤芯、润滑油,压力状态是否正常、记录使用时间,从而使故障率达到最低、减少维护维修成本,提高正常运行时间和生产能力。

五、高寿命、高可靠性

降低故障率的最有效方法是使用可靠性好、寿命长的产品,如上文所提到的精密密封滑柱阀,采用间隙密封,滑柱阀套经硬质阳极氧化处理,使用寿命可达两亿次以上,还有IP65的防尘防水等级,可实现长期无故障使用,就是此类产品的典范。

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