綠色機(jī)床將成為機(jī)床研究熱點
發(fā)布時間：2015/9/1 點擊：6245 字體大小：小 中 大 返回
數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)已有半個多世紀(jì)，歷經(jīng)了從數(shù)字控制、直接數(shù)字控制到今天制造業(yè)普遍應(yīng)用的計算機(jī)數(shù)控。展望未來，其發(fā)展趨勢究竟如何？
數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)是加工設(shè)備的可編程自動化，機(jī)床可以按照設(shè)定的程序自動運(yùn)行，使操作者與加工設(shè)備在時間和空間上得以分離，賦予機(jī)床和加工系統(tǒng)一定的智能和自主性，它的基本軌跡是信息的交互、處理和集成。可以預(yù)測，在未來的3~5年，各國機(jī)床制造商和研發(fā)機(jī)構(gòu)將在下列領(lǐng)域爭奪制高點：
1.虛擬機(jī)床。通過研發(fā)機(jī)電一體化的、硬件和軟件集成的仿真技術(shù)，來實現(xiàn)機(jī)床的設(shè)計水平和使用績效的提高。
2.綠色機(jī)床。強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排，力求便生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)境負(fù)荷達(dá)到最小化。
3.聰明機(jī)床提高生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性、加工精度和綜合性能。
4.e-機(jī)床提高生產(chǎn)系統(tǒng)的獨立自主性以及與使用者和管理者的交互能力，使機(jī)床不僅是一臺加工設(shè)備，而是成為企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點。
其中：綠色機(jī)床將成為研究熱點。所謂綠色機(jī)床是將毛坯轉(zhuǎn)化為零件的工作母機(jī)，在使用過程中不僅消耗能源，還會產(chǎn)生固體、液體和氣體廢棄物，對工作環(huán)境和自然環(huán)境造成直接或間接的污染。
筆者認(rèn)為綠色機(jī)床應(yīng)該具有以下特點：一、機(jī)床主要零部件由再生材料制造。二、機(jī)床的重量和體積減少50%以上。三、通過減輕移動質(zhì)量、降低空運(yùn)轉(zhuǎn)功率等措施使功率消耗減少30%～40%。四、使用過程中產(chǎn)生的各種廢棄物減少50%~60%，保證基本沒有污染的工作環(huán)境。五、報廢后機(jī)床的材料100%可回收。
據(jù)統(tǒng)計，本命佛機(jī)床使用過程中用于切除金屬的功率只占到25%左右，各種損耗和輔助功能占去大部分。機(jī)床綠色化的第一個措施是通過大幅度降低機(jī)床重量和減少所需的驅(qū)動功率來構(gòu)建具有生態(tài)效益的機(jī)床。綠色機(jī)床提出一種全新的概念：大幅減少機(jī)床重量，節(jié)省材料；同時降低機(jī)床使用時的能源消耗。
傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)計理念是“只有足夠的剛度才能保證加工精度，提高剛度就必須增加機(jī)床重量”。因此，現(xiàn)有機(jī)床重量的80%用于“保證”機(jī)床的剛度，而只有20%用于滿足機(jī)床運(yùn)動學(xué)的需要。
綠色機(jī)床就是在保證機(jī)床剛度的前提下大幅減少機(jī)床移動部件的重量，達(dá)到省材、節(jié)能的目的。實現(xiàn)這個目標(biāo)的途徑有3個方面：通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化或者采用新結(jié)構(gòu)實現(xiàn)輕量化；采用新材料或復(fù)合材料來實現(xiàn)輕量化同；采用自適應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)提高機(jī)床的精度。
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