第一節(jié) 國(guó)內(nèi)精密數(shù)顯數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)品 技術(shù)工藝 研發(fā)動(dòng)態(tài)

1、沈機(jī)

自2010年以來(lái)，沈機(jī)股份對(duì)多款重型數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)加大了研制開發(fā)的力度，全面推進(jìn)重型落地銑鏜加工中心升級(jí)，豐富并完善現(xiàn)有產(chǎn)品型號(hào)規(guī)格，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前，已完成設(shè)計(jì)并投產(chǎn)的PIB40、PIB50、PIB40t、PIB80h等系列重型數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，能夠承載40-80噸重的大型部件；研制了PIB40t 重型數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，滿足國(guó)家風(fēng)電能源加工 行業(yè) 的特殊要求。這些產(chǎn)品都采用了滾動(dòng)與滑動(dòng)復(fù)合導(dǎo)軌數(shù)控驅(qū)動(dòng)技術(shù)、定量閉式靜壓技術(shù)、重型數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)臺(tái)面可多角度自動(dòng)傾斜、靜壓軸承結(jié)構(gòu)等先進(jìn)技術(shù)。其中PIB80h回轉(zhuǎn)定心采用的靜壓軸承結(jié)構(gòu)技術(shù)在該公司屬于首次應(yīng)用。這些技術(shù)成果為沈機(jī)股份進(jìn)一步研制開發(fā)高剛性、高精度重型數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)奠定了重要的基礎(chǔ)。 

2、煙臺(tái)環(huán)球

日前，煙臺(tái)環(huán)球的三臺(tái)TK62800/1000數(shù)控直驅(qū)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)中的首臺(tái)Ф1000直徑的直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)經(jīng)過嚴(yán)格的加載跑車和車削試驗(yàn)，達(dá)到了客戶的技術(shù)要求，宣布試制成功。

TK62800/1000數(shù)控直驅(qū)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是在煙臺(tái)環(huán)球公司已有 研究 的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)家重大專項(xiàng)要求及典型客戶需求自主 研究 開發(fā)的。該直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)采用力矩電機(jī)與高精組合軸承形式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、精度高等特點(diǎn)。同時(shí)又具有剎緊功能，采用薄壁剎緊結(jié)構(gòu)形式，直驅(qū)電機(jī)帶有冷卻通道，可保持電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作溫度變化小，從而保證大力矩、高精度。力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，無(wú)中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，可獲得較高的精度及較好動(dòng)態(tài)性能。

TK621000數(shù)控直驅(qū)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)已整裝待發(fā)，另外兩臺(tái)TK62800、TK621000直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)業(yè)已進(jìn)入最后調(diào)整階段。

3、大連光洋

大連光洋科技工程有限公司可以提供系列化力矩電機(jī)及其配套驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。大連光洋自2005年開始進(jìn)行可行性技術(shù) 分析 和市場(chǎng)，經(jīng)過1年的論證，于2006年正式啟動(dòng)直驅(qū)關(guān)鍵功能部件（擺角銑頭、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)）開發(fā)項(xiàng)目，采取了與哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作開發(fā)模式。哈爾濱工業(yè)大學(xué)在電機(jī)理論及設(shè)計(jì)技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，具有較好的技術(shù)基礎(chǔ)。光洋公司于2007年8月完成力矩電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造，2007年10月完成了基于該電機(jī)的單軸精密轉(zhuǎn)臺(tái)樣機(jī)設(shè)計(jì)和制造，同時(shí)完成了高分辨率（6700萬(wàn)線/轉(zhuǎn)）、高精度（±3.6角秒）的總線式力矩電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器樣機(jī)。

第二節(jié) 國(guó)外精密數(shù)顯數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)品 技術(shù)工藝 研發(fā)動(dòng)態(tài)

在直驅(qū)技術(shù)日益成熟的條件下，國(guó)際主流機(jī)床廠商迅速推出采用直驅(qū)技術(shù)的機(jī)床產(chǎn)品，而且其應(yīng)用水平的提升呈加速趨勢(shì)。目前，處于世界機(jī)床產(chǎn)銷量前幾位的DMG、MAZAK、森精機(jī)等公司均開始大量改用直驅(qū)功能部件。森精機(jī)在NMV系列加工中心采用力矩電機(jī)作為轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)。FANUC公司的納米級(jí)的ROBONANO 系列加工中心直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)均采用直驅(qū)技術(shù)，該系列加工中心尚不對(duì)日本以外的國(guó)家銷售。同時(shí)國(guó)際上還產(chǎn)生了一批專業(yè)從事直驅(qū)功能部件的制造商，如德國(guó)的CYTEC和KSL為機(jī)床廠配套直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)和擺角銑頭產(chǎn)品。

第三節(jié) 2009-2010年國(guó)內(nèi)外精密數(shù)顯數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái) 技術(shù)工藝 研發(fā)成果回顧

第24屆日本國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上展出的新產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大多采用直驅(qū)技術(shù)。大功率、大扭矩直線電機(jī)用于重載、高速機(jī)床的驅(qū)動(dòng)，不僅速度快、加速度高，而且定位精度高。三井精機(jī)（Mitsui Seiki）公司展出的雙向回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，用于直升機(jī)葉片加工，臺(tái)面直徑2000mm、臺(tái)面高度1200mm、扭矩1700Nm?？梢钥闯龃蠊β?、大扭矩的直驅(qū)電機(jī)已在機(jī)床上成功應(yīng)用。

第四節(jié) 2011-2012年精密數(shù)顯數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)國(guó)內(nèi)外 技術(shù)工藝 研發(fā)趨勢(shì) 分析

采用直驅(qū)技術(shù)制造回轉(zhuǎn)功能部件目前已經(jīng)成為國(guó)際機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，直驅(qū)功能部件包括直驅(qū)式轉(zhuǎn)臺(tái)、擺角銑頭等。.

直驅(qū)技術(shù)即采用大推力力矩電機(jī)或直線電機(jī)替代原有的包括齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、滾珠絲杠傳動(dòng)，即用電氣傳動(dòng)替代機(jī)械傳動(dòng)。直驅(qū)技術(shù)具有精度高（精度直接取決于控制技術(shù)和傳感技術(shù)）、速度快（直線電機(jī)可達(dá)100m/min,力矩電機(jī)可達(dá)500rpm）、無(wú)磨損（沒有機(jī)械磨損）、無(wú)間隙（沒有機(jī)械物理間隙）、受力狀態(tài)優(yōu)良（區(qū)域出力，沒有點(diǎn)接觸和線接觸受力環(huán)節(jié)）等優(yōu)勢(shì)。采用直驅(qū)技術(shù)設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)功能部件，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、速度快，是三軸數(shù)控機(jī)床向高檔5軸數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵功能部件。

第五節(jié) 精密數(shù)顯數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)品現(xiàn)行技術(shù)同類替代技術(shù)發(fā)展

精密加工技術(shù)有了新進(jìn)展數(shù)控金切機(jī)床的加工精度已從原來(lái)的絲級(jí)（0.01mm）提升到目前的微米級(jí)（0.001mm），有些品種已達(dá)到0.05μm左右。超精密數(shù)控機(jī)床的微細(xì)切削和磨削加工，精度可穩(wěn)定達(dá)到0.05μm左右，形狀精度可達(dá)0.01μm左右。

采用光、電、化學(xué)等能源的特種加工精度可達(dá)到納米級(jí)（0.001μm）。通過機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、機(jī)床零部件的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉環(huán)控制及溫度、振動(dòng)等動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償技術(shù)，提高機(jī)床加工的幾何精度，降低形位誤差、表面粗糙度等，從而進(jìn)入亞微米、納米級(jí)超精加工時(shí)代。

當(dāng)今超精密機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是：技術(shù)上不斷朝著加工的極限方向發(fā)展，向更高精度、更高效率方向發(fā)展，向大型化、微型化方向發(fā)展；功能上向加工檢測(cè)補(bǔ)償一體化方向發(fā)展；結(jié)構(gòu)上向多功能模塊化方向發(fā)展；功能部件上向新原理、新方法、新材料應(yīng)用方面發(fā)展，總體來(lái)講是向極限制造技術(shù)方面發(fā)展。

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