1. 刮板輸送機的發展趨勢
①繼續向大型化發展。大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。水力輸送裝置的長度已達 440公里以上。帶式輸送機的單機長度已近15公里,並已出現由若乾颱組成聯系甲乙兩地的帶式輸送道。不少國家正在探索長距離、大運量連續輸送物料的更完善的輸送機結構。
②擴大輸送機的使用范圍。發展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易燃性物質的環境中工作的,以及能輸送熾熱、易爆、易結團、粘性的物料的輸送機。
③使輸送機的構造滿足物料搬運系統自動化控制對單機提出的要求。如郵局所用的自動分揀包裹的小車式輸送機應能滿足分揀動作的要求等。
④降低能量消耗以節約能源,已成為輸送技術領域內科研工作的一個重要方面。已將1噸物料輸送1公里所消耗的能量作為輸送機選型的重要指標之一。
⑤減少各種輸送機在作業時所產生的粉塵、雜訊和排放的廢氣。
輸送機分類有:板鏈輸送機、 倍速鏈輸送機、輥筒輸送機、插件線、擱板線、烘道線、皮帶輸送機。
2. 簡述數控機床的發展趨勢
引言
從20世紀中葉數控技術出現以來,數控機床給機械製造業帶來了革命性的變化。數控加工具有如下特點:加工柔性好,加工精度高,生產率高,減輕操作者勞動強度、改善勞動條件,有利於生產管理的現代化以及經濟效益的提高。數控機床是一種高度機電一體化的產品,適用於加工多品種小批量零件、結構較復雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價格昂貴不允許報廢的關鍵零件、要求精密復制的零件、需要縮短生產周期的急需零件以及要求100%檢驗的零件。數控機床的特點及其應用范圍使其成為國民經濟和國防建設發展的重要裝備。
進入21世紀,我國經濟與國際全面接軌,進入了一個蓬勃發展的新時期。機床製造業既面臨著機械製造業需求水平提升而引發的製造裝備發展的良機,也遭遇到加入世界貿易組織後激烈的國際市場競爭的壓力,加速推進數控機床的發展是解決機床製造業持續發展的一個關鍵。隨著製造業對數控機床的大量需求以及計算機技術和現代設計技術的飛速進步,數控機床的應用范圍還在不斷擴大,並且不斷發展以更適應生產加工的需要。本文簡要分析了數控機床高速化、高精度化、復合化、智能化、開放化、網路化、多軸化、綠色化等發展趨勢,並提出了我國數控機床發展中存在的一些問題。
數控機床的發展趨勢
1、高速化
隨著汽車、國防、航空、航天等工業的高速發展以及鋁合金等新材料的應用,對數控機床加工的高速化要求越來越高。
2、主軸轉速:機床採用電主軸(內裝式主軸電機),主軸最高轉速達200000r/min;
進給率:在解析度為0.01μm時,最大進給率達到240m/min且可獲得復雜型面的精確加工;
3、運算速度:微處理器的迅速發展為數控系統向高速、高精度方向發展提供了保障,開發出CPU已發展到32位以及64位的數控系統,頻率提高到幾百兆赫、上千兆赫。由於運算速度的極大提高,使得當解析度為0.1μm、0.01μm時仍能獲得高達24~240m/min的進給速度;
4、換刀速度:目前國外先進加工中心的刀具交換時間普遍已在1s左右,高的已達0.5s。德國Chiron公司將刀庫設計成籃子樣式,以主軸為軸心,刀具在圓周布置,其刀到刀的換刀時間僅0.9s。
5、高精度化
數控機床精度的要求現在已經不局限於靜態的幾何精度,機床的運動精度、熱變形以及對振動的監測和補償越來越獲得重視。
6、提高CNC系統控制精度:採用高速插補技術,以微小程序段實現連續進給,使CNC控制單位精細化,並採用高解析度位置檢測裝置,提高位置檢測精度(日本已開發裝有106脈沖/轉的內藏位置檢測器的交流伺服電機,其位置檢測精度可達到0.01μm/脈沖),位置伺服系統採用前饋控制與非線性控制等方法;
7、採用誤差補償技術:採用反向間隙補償、絲桿螺距誤差補償和刀具誤差補償等技術,對設備的熱變形誤差和空間誤差進行綜合補償。研究結果表明,綜合誤差補償技術的應用可將加工誤差減少60%~80%;
採用網格解碼器檢查和提高加工中心的運動軌跡精度,並通過模擬預測機床的加工精度,以保證機床的定位精度和重復定位精度,使其性能長期穩定,能夠在不同運行條件下完成多種加工任務,並保證零件的加工質量。
1、功能復合化
復合機床的含義是指在一台機床上實現或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。根據其結構特點可分為工藝復合型和工序復合型兩類。工藝復合型機床如鏜銑鑽復合——加工中心、車銑復合——車削中心、銑鏜鑽車復合——復合加工中心等;工序復合型機床如多面多軸聯動加工的復合機床和雙主軸車削中心等。採用復合機床進行加工,減少了工件裝卸、更換和調整刀具的輔助時間以及中間過程中產生的誤差,提高了零件加工精度,縮短了產品製造周期,提高了生產效率和製造商的市場反應能力,相對於傳統的工序分散的生產方法具有明顯的優勢。
加工過程的復合化也導致了機床向模塊化、多軸化發展。德國Index公司最新推出的車削加工中心是模塊化結構,該加工中心能夠完成車削、銑削、鑽削、滾齒、磨削、激光熱處理等多種工序,可完成復雜零件的全部加工。隨著現代機械加工要求的不斷提高,大量的多軸聯動數控機床越來越受到各大企業的歡迎。
在2005年中國國際機床展覽會(CIMT2005)上,國內外製造商展出了形式各異的多軸加工機床(包括雙主軸、雙刀架、9軸控制等)以及可實現4~5軸聯動的五軸高速門式加工中心、五軸聯動高速銑削中心等。
2、控制智能化
隨著人工智慧技術的發展,為了滿足製造業生產柔性化、製造自動化的發展需求,數控機床的智能化程度在不斷提高。具體體現在以下幾個方面:
加工過程自適應控制技術:通過監測加工過程中的切削力、主軸和進給電機的功率、電流、電壓等信息,利用傳統的或現代的演算法進行識別,以辯識出刀具的受力、磨損、破損狀態及機床加工的穩定性狀態,並根據這些狀態實時調整加工參數(主軸轉速、進給速度)和加工指令,使設備處於最佳運行狀態,以提高加工精度、降低加工表面粗糙度並提高設備運行的安全性;
加工參數的智能優化與選擇:將工藝專家或技師的經驗、零件加工的一般與特殊規律,用現代智能方法,構造基於專家系統或基於模型的「加工參數的智能優化與選擇器」,利用它獲得優化的加工參數,從而達到提高編程效率和加工工藝水平、縮短生產准備時間的目的;
智能故障自診斷與自修復技術:根據已有的故障信息,應用現代智能方法實現故障的快速准確定位;
智能故障回放和故障模擬技術:能夠完整記錄系統的各種信息,對數控機床發生的各種錯誤和事故進行回放和模擬,用以確定錯誤引起的原因,找出解決問題的辦法,積累生產經驗;
智能化交流伺服驅動裝置:能自動識別負載,並自動調整參數的智能化伺服系統,包括智能主軸交流驅動裝置和智能化進給伺服裝置。這種驅動裝置能自動識別電機及負載的轉動慣量,並自動對控制系統參數進行優化和調整,使驅動系統獲得最佳運行;
智能4M數控系統:在製造過程中,加工、檢測一體化是實現快速製造、快速檢測和快速響應的有效途徑,將測量(Measurement)、建模(Modelling)、加工 (Manufacturing)、機器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一個系統中,實現信息共享,促進測量、建模、加工、裝夾、操作的一體化。
3、體系開放化
向未來技術開放:由於軟硬體介面都遵循公認的標准協議,只需少量的重新設計和調整,新一代的通用軟硬體資源就可能被現有系統所採納、吸收和兼容,這就意味著系統的開發費用將大大降低而系統性能與可靠性將不斷改善並處於長生命周期;
向用戶特殊要求開放:更新產品、擴充功能、提供硬軟體產品的各種組合以滿足特殊應用要求;
數控標準的建立:國際上正在研究和制定一種新的CNC系統標准ISO14649(STEP-NC),以提供一種不依賴於具體系統的中性機制,能夠描述產品整個生命周期內的統一數據模型,從而實現整個製造過程乃至各個工業領域產品信息的標准化。標准化的編程語言,既方便用戶使用,又降低了和操作效率直接有關的勞動消耗。
4、驅動並聯化
並聯運動機床克服了傳統機床串聯機構移動部件質量大、系統剛度低、刀具只能沿固定導軌進給、作業自由度偏低、設備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷,在機床主軸(一般為動平台)與機座(一般為靜平台)之間採用多桿並聯聯接機構驅動,通過控制桿系中桿的長度使桿系支撐的平台獲得相應自由度的運動,可實現多坐標聯動數控加工、裝配和測量多種功能,更能滿足復雜特種零件的加工,具有現代機器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優點。
並聯機床作為一種新型的加工設備,已成為當前機床技術的一個重要研究方向,受到了國際機床行業的高度重視,被認為是「自發明數控技術以來在機床行業中最有意義的進步」和「21世紀新一代數控加工設備」。
5、端化(大型化和微型化)
國防、航空、航天事業的發展和能源等基礎產業裝備的大型化需要大型且性能良好的數控機床的支撐。而超精密加工技術和微納米技術是21世紀的戰略技術,需發展能適應微小型尺寸和微納米加工精度的新型製造工藝和裝備,所以微型機床包括微切削加工(車、銑、磨)機床、微電加工機床、微激光加工機床和微型壓力機等的需求量正在逐漸增大。
6、信息交互網路化
對於面臨激烈競爭的企業來說,使數控機床具有雙向、高速的聯網通訊功能,以保證信息流在車間各個部門間暢通無阻是非常重要的。既可以實現網路資源共享,又能實現數控機床的遠程監視、控制、培訓、教學、管理,還可實現數控裝備的數字化服務(數控機床故障的遠程診斷、維護等)。例如,日本Mazak公司推出新一代的加工中心配備了一個稱為信息塔(e-Tower)的外部設備,包括計算機、手機、機外和機內攝像頭等,能夠實現語音、圖形、視像和文本的通信故障報警顯示、在線幫助排除故障等功能,是獨立的、自主管理的製造單元。
7、新型功能部件
為了提高數控機床各方面的性能,具有高精度和高可靠性的新型功能部件的應用成為必然。具有代表性的新型功能部件包括:
高頻電主軸:高頻電主軸是高頻電動機與主軸部件的集成,具有體積小、轉速高、可無級調速等一系列優點,在各種新型數控機床中已經獲得廣泛的應用;
直線電動機:近年來,直線電動機的應用日益廣泛,雖然其價格高於傳統的伺服系統,但由於負載變化擾動、熱變形補償、隔磁和防護等關鍵技術的應用,機械傳動結構得到簡化,機床的動態性能有了提高。如:西門子公司生產的1FN1系列三相交流永磁式同步直線電動機已開始廣泛應用於高速銑床、加工中心、磨床、並聯機床以及動態性能和運動精度要求高的機床等;德國EX-CELL-O公司的XHC卧式加工中心三向驅動均採用兩個直線電動機;
電滾珠絲桿:電滾珠絲桿是伺服電動機與滾珠絲桿的集成,可以大大簡化數控機床的結構,具有傳動環節少、結構緊湊等一系列優點。
8、高可靠性
數控機床與傳統機床相比,增加了數控系統和相應的監控裝置等,應用了大量的電氣、液壓和機電裝置,易於導致出現失效的概率增大;工業電網電壓的波動和干擾對數控機床的可靠性極為不利,而數控機床加工的零件型面較為復雜,加工周期長,要求平均無故障時間在2萬小時以上。為了保證數控機床有高的可靠性,就要精心設計系統、嚴格製造和明確可靠性目標以及通過維修分析故障模式並找出薄弱環節。國外數控系統平均無故障時間在7~10萬小時以上,國產數控系統平均無故障時間僅為10000小時左右,國外整機平均無故障工作時間達800小時以上,而國內最高只有300小時。
9、加工過程綠色化
隨著日趨嚴格的環境與資源約束,製造加工的綠色化越來越重要,而中國的資源、環境問題尤為突出。因此,近年來不用或少用冷卻液、實現干切削、半干切削節能環保的機床不斷出現,並在不斷發展當中。在21世紀,綠色製造的大趨勢將使各種節能環保機床加速發展,佔領更多的世界市場。
10、多媒體技術的應用
多媒體技術集計算機、聲像和通信技術於一體,使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力,因此也對用戶界面提出了圖形化的要求。合理的人性化的用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用,人們可以通過窗口和菜單進行操作,便於藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和模擬、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。除此以外,在數控技術領域應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化,應用於實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等,因此有著重大的應用價值。
3. 皮帶機的國內現狀
我國生產製造的帶式輸送機的品種、類型較多。在「八五」期間,通過國家一條龍「日產萬噸綜采設備」項目的實施,帶式輸送機的技術水平有了很大提高,煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品開發都取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內空白,並對帶式輸送機的減低關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發,研製成功了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置,驅動系統採用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器。
4. 簡述儲存設備的發展趨勢
市場由國外企業壟斷,國內廠商奮力追趕
存儲晶元是一個高度壟斷的市場,三星、SK海力士、美光,合計占據全球DRAM市場95%左右的份額,NAND
Flash經過幾十年的發展,已經形成了由三星、鎧俠、西部數據、美光、SK海力士、英特爾六大原廠組成的穩定市場格局。
從中國存儲晶元行業競爭格局來看,市場主要由國外存儲晶元巨頭領導,細分領域也落後於國外及台灣廠商(如NOR
Flash的旺宏/華邦等),但近年來國內廠商奮力追趕,已在部分領域實現突破,逐步縮小與國外原廠的差距。
其中,兆易創新位列NOR
Flash市場前三,聚辰股份在EEPROM晶元領域市佔率全球第三,長江存儲128層3DNAND存儲晶元,直接跳過96層,加速趕超國外廠商先進技術。值得注意的是,兆易創新集團旗下還包含長鑫存儲(CXMT),意味著兆易創新集團同時握有中國NOR
Flash與DRAM的自主研發能力,扮演中國半導體發展的重要角色。
——更多數據來請參考前瞻產業研究院《中國存儲晶元行業市場需求與投資前景預測》。
5. 分揀皮帶輸送機未來的發展趨勢是怎樣的
鑫天珺科技介紹分揀皮帶輸送機可進行水平、歪斜運送機,也可組成空間運送線路,運送線路一般是固定的。運送機運送才幹大,運距長,還可在運送過程中一同完結若干工藝操作,所以運用十分廣泛。由於運送機在各個領域的廣泛運用,其技能水平的開展越來越高。在未來十幾年裡,運送機將向著大型化、擴展運用范圍、降低能量消耗、減少污染等幾個方面開展。運送機持續向大型化方向開展。大型化包括大運送才能和大運送傾角等幾個方面。
降低能量消耗以節省能源,已成為運送技能領域內科研作業的一個重要方面。目前很多客戶在挑選運送機的時候,大力減少各種運送機在作業時所發生的粉塵,盡量做到對環境的零污染已是大勢所趨。運送線的能耗低是運送機開展的一個趨勢,隨著技能的不斷革新,將加快我國運送配件產業的快速革新,分揀皮帶輸送機設備的長處,主要是它能夠轉移的物料目標范圍廣泛,有較大的運送才能。
擴展運送機的運用范圍。要求運送機能在高溫、易燃性物質的環境中作業,甚至能運送熾熱、易結團、粘性的物料,進一步完結運送物料的主動化。液壓主動拉緊設備要確保皮帶運送機在正常作業時能主動調理壓力,使其拉緊力始終堅持穩定,要完結虛擬樣機功能的真實性,必需要將它放置於一個相對真實的皮帶運送機的負載環境中模擬。
當分揀皮帶輸送機完結發動後,液壓主動拉緊設備將主動切換至正常作業狀況,在實際運用中,皮帶運送機的電磁換向閥換向頻率高,一般為毫秒級,而且時刻不能調理,完結滑潤換向,消除體系換向沖擊,增加了皮帶運送機體系運轉的穩定性和可靠性。
6. 螺旋輸送機的發展趨勢是怎麼樣的
總結螺旋輸送機的發展規律,可以預測螺旋輸送機的發展趨勢主要有一下幾個方面:
1、螺旋輸送機的功能多元化,應用范圍擴大化。人們希望在實現傳輸的同時還能完成某些特殊工藝的處理,同時也希望螺旋輸送機能在高溫和低溫條件下的有腐蝕性,放射性易燃性物質的環境中工作,以及能傳輸易結塊,有一定粘性的物質。
2、螺旋輸送機的大運量,長距離輸送。目前,螺旋輸送機的長度一般不超過8m,輸送物料流量較低。
3、螺旋輸送機的低能低耗。螺旋輸送機的能源大部分消耗在摩擦損失上,關於這方面的問題亟待解決。
4、螺旋輸送機的智能化控制。未來的螺旋輸送機應與自動化相結合,在程序的控制下實現智能操作,自動調節傾角,轉速等實現螺旋輸送機的自動優化。
5、螺旋輸送機的大傾角化。水平(微傾斜)和垂直的螺旋輸送機已經不能滿足實際生產的需要,而大傾角螺旋輸送機的是未來重點研究的方向。