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引爆智能制造产业的八大热点
引爆智能制造产业的八大热点
智能制造  2020年有望超过3万亿元人民币  "十三五"时期是我国制造业提质增效、由大变强的关键期。智能转型是建设制造强国的关键,实现"数字化、网络化、智能化"制造,是制造业发展的新趋势,也是新一轮科技革命和产业变革的核心所在。  当前中国智能制造产业尚处于初级发展期,大部分企业处于研发阶段,仅16%的企业进入智能制造应用阶段;从智能制造的经济效益来看,52%的企业其智能制造收入贡献率低于10%,60%的企业其智能制造利润贡献率低于10%。90%的中小企业智能制造程度较低的原因在于智能化升级成本抑制了企业需求,其中缺乏融资渠道是主要原因。  2015年我国智能制造产值在1万亿左右,2020年有望超过3万亿元人民币,年复合增长率约20%。中投顾问产业研究中心对智能制造产业进行了全面研究,列举出产业中八大热点:机器人、无人机、人工智能、3D打印、无人驾驶、虚拟现实、智能物流、智能家居,本文将围绕这八大投资热点的市场规模及前景逐一进行分析。    资料来源:中投顾问产业研究中心    机器人  预计未来10年中国机器人市场将达6000亿元  机器人应用正在扩展到越来越多的行业,包括3D打印、农业、装配、建筑、电子、物流和仓储、生产制造、医药、采矿以及运输等很多其它行业。让机器人得以快速推广的原因之一是,在某个行业中的机器人设计革新以及终端执行器方面的应用经验,能够很容易被其它行业采用。  2015年国产机器人产值规模达到16.4亿元,产值增速达55%。其中,中型负载、轻负载的机器人增速会比较快。2015年我国工业机器人销量为7.5台,同比增长23.7%,增速较2014年同期略有放缓。  根据中国制造2025的规划,2020、2025和2030年工业机器人销量的目标,分别是15万台、26万台和40万台,增长前景诱人。预计未来10年中国机器人市场将达6000亿元人民币。  推动机器人产业发展的原因:  ●在全球化经济中,发达国家维持制造业优势的最重要因素,就是在技术研发方面的持续投入。技术研发经费的持续投入大大加快了机器人技术的进步,直接推动了机器人产业的普及;  ●另一方面因为人口老化和高技能人才短缺。由于人口老化带来的劳动力老化以及科学、技术、工程、数学方面的人才短缺将对经济造成冲击,随着人口不断老化,机器人替代人工作的需求也越来...
[ 2016 - 07 - 01 ]
【行业观察】 世界级燃气轮机
【行业观察】 世界级燃气轮机
导读制造燃气轮机的,如果没有进入欧美就等于白玩儿,这次收购的巨大成功也就意味着上海电气的一只脚已经踏进了欧美的“地界”。上海电气燃气轮机公司董事长陈学文如此形容上海电气牵手安萨尔多的意义。而在11月2日,历时一年多的GE并购阿尔斯通案收官,上海电气“意外”获利。  近些年来,随着我国在国际贸易中的地位越来越高,在外企纷纷落户中国之际,中国企业也将目光瞄向了海外。通过在海外发达国家并购获取技术、专利,实现本土化生产和销售,既有利于缩短企业间的差距,更有利于避开贸易壁垒、乃至开拓新的市场。而随着中国“一带一路”战略的出炉,国内产业遭遇严重过剩的情况下,企业出海就成了更好的选择。  一直以来,我国企业海外并购都以国企居多。因为国企更容易将国家利益和企业利益相结合,从而达到世界级的并购。我们今天要讲的故事就从国企出海说起。  我们都知道,在工业领域,燃气轮机享有 “皇冠上的明珠”之美誉。燃气轮机是一个国家工业和经济发展水平的象征。一直以来,GE、西门子、阿尔斯通等国外企业都牢牢把持着世界燃气轮机制造的核心技术和市场。  近十多年来,中国燃机企业一直在寻求和跨国公司的合作。但是,这么多年过去了,就算合作的再好,双方总有一个现实的问题谈不拢,就像卡在咽喉里的鱼刺,吐不出来,咽不下去,这就是核心技术。跨国公司虽然各自为阵,但是它们却有一个共同的默契:那就是坚决不向中国企业出售燃气轮机的核心技术。对于那些全球性巨头来说,燃气轮机的核心技术就是他们的“命根子”,也是他们能源板块获利的“王者”。  说起中国燃机企业和国际企业的合作,我们就不得不提上海电气。因为上海电气就有这么一段痛苦的历史。1995年,上海电气与美国西屋合资成立了由中方控股的上海汽轮机有限公司,约定一起研发、生产燃气轮机。但合作没多久突然发生了一场巨变,西屋公司将股权转让给了德国的西门子公司。更确切的说,是西门子花费15亿美元收购了美国西屋的发电业务部门。于是,上海电气的合资方由西屋变成了西门子,后来公司名称也更改为“上海电气电站设备有限公司汽轮机厂”。上海电气当初和美国西屋签订协议的时候约定,上海合资公司拥有燃气轮机的设计、研发包括毛坯的铸造技术、服务、全球的销售权(除北美以外)。然而,西屋变故之后,很多事情发生了变化。  之后,在长达十年的时间里上海电气与西门子保持着 “盟友关系”。但是上海电气仅拥有西门子许可的E...
[ 2016 - 03 - 27 ]
干式冷风切削与高效车、铣加工
干式冷风切削与高效车、铣加工
本文研究了采用硬质合金可转位刀具在车、铣加工中应用干式冷风切削技术的情况。试验研究表明,在有效的冷风压力和温度范围内,应用低温冷风空气射流的方法,替代传统切削液,不仅能起到有效的冷却、润滑作用,而且还能显著减少刀具后刀面的磨损,延长刀具使用寿命和提高切削效率,作业环境也大为改善。          关键词:低温冷风切削、干式半干式切削、绿色制造、清洁加工、硬质合金刀具、效率、刀具寿命。   高效切削现状          当前,国内外金属切削加工行业,围绕提高切削效率、延长刀具使用寿命的研究课题,大致从以下四个方面展开:一是研究刀具材料,二是研究刀具结构,三是研究刀具几何角度和切削用量的合理选择(特别是高速切削技术的采用),四是研究刀具表面处理新技术的开发。这四方面的工作,都的确能有效地提高刀具的切削效率和使用寿命,但是,降低刀具切削温升,减小刀具磨损和切削力,同样是切削过程中必须研究和探讨的重要课题。          数控化缩短了机床的调整时间,机床和刀具制造技术的进步,换来了加工效率的迅速提高,也产生出大量的切屑、散发出更大的热量;此时,若仍按传统方法:加大切削剂用量,就会给环境造成更大伤害。传统切削剂中含有大量硫、磷、氯等物质,这些有害液体的随意排放,挥发到空气中,对操作人员的身体健康带来很大危害。同时,加工时的飞溅、升腾、泄漏等现象时时发生,它将影响到饮用水源、土地和空气,破坏生态环境。长期以来,使用切削剂,造成能源的大量消耗、给企业增添的负担,人们早已用生产成本概念予以解释。          为了解决上述问题,各国政府都加大了切削液污染的监管力度,并相继出台非常严格的切削废液管理、限制及处罚措施。特别是ISO14000环境标准和ISO16000健康标准通告执行以后,企业面对环保的压力更大,使得因切削剂产生的成本在逐年上升。         ...
[ 2016 - 03 - 27 ]
探秘航空制造巨头罗尔斯·罗伊斯
探秘航空制造巨头罗尔斯·罗伊斯
这个由BBC拍摄的纪录片很棒,详细介绍了世界三大航空发动机生产厂商——英国罗尔斯罗伊斯航空发动机的制造过程,如果有的网友不熟悉它的名字,你们一定熟悉它的另一个译名,劳斯莱斯。航空发动机是这个公司的主业。看完这个片子,你一定能理解为什么航空发动机是工业皇冠上的明珠,尽管连朝鲜都能发射卫星,但世界上只有三家能生产高性能航发的企业。GE,罗罗,普惠。航发更多的靠工业的基础,厚积薄发,还有时间和技术的积累。因为航发太需要可靠性了,从这个角度讲,航空要比航天复杂得多得多得多。航空强的国家(地区)工业一定强,但是航天强的就不一定了。 “美国国家发展计划”中关于航空发动机有这样一段描述:航空发动机是一个技术精深得使新手难以进入的领域。它需要国家大量的投入和长期的经验积累,并加以保护。美国国防部将航空发动机列为国防关键技术的第二位,航空发动机占据了美国国防科技战略的核心位置。英、俄、法等国均通过明确立法将航空发动机产业列为优先发展的战略性产业,并长期投入巨大的人力、物力、财力来巩固其航空发动机战略性产业的国际领先地位。航空制造巨头罗尔斯·罗伊斯探秘罗尔斯·罗伊斯还是劳斯莱斯?  每次提到罗尔斯·罗伊斯,都会被很多人问,不是叫劳斯莱斯吗?的确,罗尔斯·罗伊斯的英文即Rolls-Royce,与众所周知的豪华车品牌劳斯莱斯一样,标志也是两个R。追溯历史渊源,罗尔斯·罗伊斯和劳斯莱斯是一家公司,是1906年由亨利·莱斯和查尔斯·劳斯创建。最初罗尔斯·罗伊斯是生产汽车的,从1914年开始制造飞机发动机,1920年代末,航空发动机成为罗尔斯·罗伊斯最主要的业务。1931年,罗尔斯·罗伊斯收购了其在大萧条中陷入财政困难的对手宾利,此外罗尔斯·罗伊斯还为二战时的英国生产装甲车。也就是说,很早以前,罗尔斯·罗伊斯是包括罗尔斯·罗伊斯发动机、劳斯莱斯汽车、宾利汽车三个公司。  1980年,劳斯莱斯汽车被武器公司Vickers收购。1998年,Vickers将劳斯莱斯汽车业务出售给宝马,有趣的是,宝马最初是一家飞机制造公司,而宾利继承了罗尔斯·罗伊斯汽车部门被大众公司收购,但是不得使用劳斯莱斯的商标。至此,罗尔斯·罗伊斯公司则成为专业从事涡轮发动机的英国公...
[ 2016 - 03 - 27 ]
超精密加工机床系统研究与未来发展
超精密加工机床系统研究与未来发展
某些类光学自由曲面元件虽然曲面矢高较大,但曲面变化较为平缓。加工这类曲面,刀具直线运动速度和加速度都不大。这时,可采用慢速拖板伺服(S3—Slow Slide Servo)超精密加工技术,即XZC联动加工。为了获得光学级的超精密加工质量,除了要求直线轴具有很高的控制分辨率和精度外,还特别要求C轴具有极高的角度控制分辨率(如达0.06″)和精度。 3多轴超精密自由曲面磨床 航空航天设计中,减少阻力是最重要的。以前的导弹、飞机光学系统设计师只能采用球、平面形状光学零件设计技术,而球、平面形状会引入空气阻力。飞机和导弹上符合理想设计的保形窗口会大幅度地降低空气阻力。 除降低阻力外,保形光学外形设计比传统形状更难于探测(隐形)。保形光学有助于优化飞行器形状设计,使之对雷达和其他探测方法的反射减至最小。保形光学替代球形窗口还可提供更宽的视场。但是,有时为了获得宽视场需采用非对称形状。 非球面光学比传统的球面光学复杂,而保形光学在复杂性连续集上比非球面光学更复杂。 20世纪末,在保形光学需求的牵引下,国外一些重要的科研机构和军工企业催生研发了CDMG(Conformal Deterministic Microgrinder)多轴超精密自由曲面磨床,为光学工业提供了下一代保形光学零件的加工制造能力。这种机床可加工的保形光学零件形状包括轴对称和非轴对称光学元件,还可以为非球、衍射或尖顶拱等形状的组合;在材料方面,范围从光学玻璃、红外材料到有色金属、晶体、聚合物和陶瓷等。 多轴超精密自由曲面磨床的另一个重要应用,是用于大型深空望远镜拼接式离轴非球面反射镜片的加工制造。 4 专用超精密加工机床系统 专用超精密加工机床系统类型很多,下面是几种典型的专用机床。 (1)KDP超精密飞切加工机床。 在激光核聚变点火(美国NIF、中国神光)设施中,有大量的KDP(KH2PO4,碳磷酸二氢钾)晶体元件把强红外激光倍频成紫外激光,以发挥光开关控制的作用。 这种光学系统中的KDP晶体元件为数百平方米的方形薄片。KDP晶体加工精度要求平面度、平行度达几分之一λ波长,表面粗糙度达1~2nm。 KDP晶体不仅加工精度要求非常高,而且由于材料加工特性工艺要求,目前只能采用单点金刚石飞切(单刀...
[ 2016 - 02 - 22 ]
干式冷风切削与高效车,铣加工
干式冷风切削与高效车,铣加工
本文研究了采用硬质合金可转位刀具在车、铣加工中应用干式冷风切削技术的情况。试验研究表明,在有效的冷风压力和温度范围内,应用低温冷风空气射流的方法,替代传统切削液,不仅能起到有效的冷却、润滑作用,而且还能显著减少刀具后刀面的磨损,延长刀具使用寿命和提高切削效率,作业环境也大为改善。          关键词:低温冷风切削、干式半干式切削、绿色制造、清洁加工、硬质合金刀具、效率、刀具寿命。   高效切削现状          当前,国内外金属切削加工行业,围绕提高切削效率、延长刀具使用寿命的研究课题,大致从以下四个方面展开:一是研究刀具材料,二是研究刀具结构,三是研究刀具几何角度和切削用量的合理选择(特别是高速切削技术的采用),四是研究刀具表面处理新技术的开发。这四方面的工作,都的确能有效地提高刀具的切削效率和使用寿命,但是,降低刀具切削温升,减小刀具磨损和切削力,同样是切削过程中必须研究和探讨的重要课题。          数控化缩短了机床的调整时间,机床和刀具制造技术的进步,换来了加工效率的迅速提高,也产生出大量的切屑、散发出更大的热量;此时,若仍按传统方法:加大切削剂用量,就会给环境造成更大伤害。传统切削剂中含有大量硫、磷、氯等物质,这些有害液体的随意排放,挥发到空气中,对操作人员的身体健康带来很大危害。同时,加工时的飞溅、升腾、泄漏等现象时时发生,它将影响到饮用水源、土地和空气,破坏生态环境。长期以来,使用切削剂,造成能源的大量消耗、给企业增添的负担,人们早已用生产成本概念予以解释。          为了解决上述问题,各国政府都加大了切削液污染的监管力度,并相继出台非常严格的切削废液管理、限制及处罚措施。特别是ISO14000环境标准和ISO16000健康标准通告执行以后,企业面对环保的压力更大,使得因切削剂产生的成本在逐年上升。         ...
[ 2016 - 02 - 22 ]
引爆智能制造产业的八大热点
引爆智能制造产业的八大热点
智能制造  2020年有望超过3万亿元人民币  "十三五"时期是我国制造业提质增效、由大变强的关键期。智能转型是建设制造强国的关键,实现"数字化、网络化、智能化"制造,是制造业发展的新趋势,也是新一轮科技革命和产业变革的核心所在。  当前中国智能制造产业尚处于初级发展期,大部分企业处于研发阶段,仅16%的企业进入智能制造应用阶段;从智能制造的经济效益来看,52%的企业其智能制造收入贡献率低于10%,60%的企业其智能制造利润贡献率低于10%。90%的中小企业智能制造程度较低的原因在于智能化升级成本抑制了企业需求,其中缺乏融资渠道是主要原因。  2015年我国智能制造产值在1万亿左右,2020年有望超过3万亿元人民币,年复合增长率约20%。中投顾问产业研究中心对智能制造产业进行了全面研究,列举出产业中八大热点:机器人、无人机、人工智能、3D打印、无人驾驶、虚拟现实、智能物流、智能家居,本文将围绕这八大投资热点的市场规模及前景逐一进行分析。    资料来源:中投顾问产业研究中心    机器人  预计未来10年中国机器人市场将达6000亿元  机器人应用正在扩展到越来越多的行业,包括3D打印、农业、装配、建筑、电子、物流和仓储、生产制造、医药、采矿以及运输等很多其它行业。让机器人得以快速推广的原因之一是,在某个行业中的机器人设计革新以及终端执行器方面的应用经验,能够很容易被其它行业采用。  2015年国产机器人产值规模达到16.4亿元,产值增速达55%。其中,中型负载、轻负载的机器人增速会比较快。2015年我国工业机器人销量为7.5台,同比增长23.7%,增速较2014年同期略有放缓。  根据中国制造2025的规划,2020、2025和2030年工业机器人销量的目标,分别是15万台、26万台和40万台,增长前景诱人。预计未来10年中国机器人市场将达6000亿元人民币。  推动机器人产业发展的原因:  ●在全球化经济中,发达国家维持制造业优势的最重要因素,就是在技术研发方面的持续投入。技术研发经费的持续投入大大加快了机器人技术的进步,直接推动了机器人产业的普及;  ●另一方面因为人口老化和高技能人才短缺。由于人口老化带来的劳动力老化以及科学、技术、工程、数学方面的人才短缺将对经济造成冲击,随着人口不断老化,机器人替代人工作的需求也越来...
[ 2016 - 07 - 01 ]
【行业观察】 世界级燃气轮机
【行业观察】 世界级燃气轮机
导读制造燃气轮机的,如果没有进入欧美就等于白玩儿,这次收购的巨大成功也就意味着上海电气的一只脚已经踏进了欧美的“地界”。上海电气燃气轮机公司董事长陈学文如此形容上海电气牵手安萨尔多的意义。而在11月2日,历时一年多的GE并购阿尔斯通案收官,上海电气“意外”获利。  近些年来,随着我国在国际贸易中的地位越来越高,在外企纷纷落户中国之际,中国企业也将目光瞄向了海外。通过在海外发达国家并购获取技术、专利,实现本土化生产和销售,既有利于缩短企业间的差距,更有利于避开贸易壁垒、乃至开拓新的市场。而随着中国“一带一路”战略的出炉,国内产业遭遇严重过剩的情况下,企业出海就成了更好的选择。  一直以来,我国企业海外并购都以国企居多。因为国企更容易将国家利益和企业利益相结合,从而达到世界级的并购。我们今天要讲的故事就从国企出海说起。  我们都知道,在工业领域,燃气轮机享有 “皇冠上的明珠”之美誉。燃气轮机是一个国家工业和经济发展水平的象征。一直以来,GE、西门子、阿尔斯通等国外企业都牢牢把持着世界燃气轮机制造的核心技术和市场。  近十多年来,中国燃机企业一直在寻求和跨国公司的合作。但是,这么多年过去了,就算合作的再好,双方总有一个现实的问题谈不拢,就像卡在咽喉里的鱼刺,吐不出来,咽不下去,这就是核心技术。跨国公司虽然各自为阵,但是它们却有一个共同的默契:那就是坚决不向中国企业出售燃气轮机的核心技术。对于那些全球性巨头来说,燃气轮机的核心技术就是他们的“命根子”,也是他们能源板块获利的“王者”。  说起中国燃机企业和国际企业的合作,我们就不得不提上海电气。因为上海电气就有这么一段痛苦的历史。1995年,上海电气与美国西屋合资成立了由中方控股的上海汽轮机有限公司,约定一起研发、生产燃气轮机。但合作没多久突然发生了一场巨变,西屋公司将股权转让给了德国的西门子公司。更确切的说,是西门子花费15亿美元收购了美国西屋的发电业务部门。于是,上海电气的合资方由西屋变成了西门子,后来公司名称也更改为“上海电气电站设备有限公司汽轮机厂”。上海电气当初和美国西屋签订协议的时候约定,上海合资公司拥有燃气轮机的设计、研发包括毛坯的铸造技术、服务、全球的销售权(除北美以外)。然而,西屋变故之后,很多事情发生了变化。  之后,在长达十年的时间里上海电气与西门子保持着 “盟友关系”。但是上海电气仅拥有西门子许可的E...
[ 2016 - 03 - 27 ]
干式冷风切削与高效车、铣加工
干式冷风切削与高效车、铣加工
本文研究了采用硬质合金可转位刀具在车、铣加工中应用干式冷风切削技术的情况。试验研究表明,在有效的冷风压力和温度范围内,应用低温冷风空气射流的方法,替代传统切削液,不仅能起到有效的冷却、润滑作用,而且还能显著减少刀具后刀面的磨损,延长刀具使用寿命和提高切削效率,作业环境也大为改善。          关键词:低温冷风切削、干式半干式切削、绿色制造、清洁加工、硬质合金刀具、效率、刀具寿命。   高效切削现状          当前,国内外金属切削加工行业,围绕提高切削效率、延长刀具使用寿命的研究课题,大致从以下四个方面展开:一是研究刀具材料,二是研究刀具结构,三是研究刀具几何角度和切削用量的合理选择(特别是高速切削技术的采用),四是研究刀具表面处理新技术的开发。这四方面的工作,都的确能有效地提高刀具的切削效率和使用寿命,但是,降低刀具切削温升,减小刀具磨损和切削力,同样是切削过程中必须研究和探讨的重要课题。          数控化缩短了机床的调整时间,机床和刀具制造技术的进步,换来了加工效率的迅速提高,也产生出大量的切屑、散发出更大的热量;此时,若仍按传统方法:加大切削剂用量,就会给环境造成更大伤害。传统切削剂中含有大量硫、磷、氯等物质,这些有害液体的随意排放,挥发到空气中,对操作人员的身体健康带来很大危害。同时,加工时的飞溅、升腾、泄漏等现象时时发生,它将影响到饮用水源、土地和空气,破坏生态环境。长期以来,使用切削剂,造成能源的大量消耗、给企业增添的负担,人们早已用生产成本概念予以解释。          为了解决上述问题,各国政府都加大了切削液污染的监管力度,并相继出台非常严格的切削废液管理、限制及处罚措施。特别是ISO14000环境标准和ISO16000健康标准通告执行以后,企业面对环保的压力更大,使得因切削剂产生的成本在逐年上升。         ...
[ 2016 - 03 - 27 ]
探秘航空制造巨头罗尔斯·罗伊斯
探秘航空制造巨头罗尔斯·罗伊斯
这个由BBC拍摄的纪录片很棒,详细介绍了世界三大航空发动机生产厂商——英国罗尔斯罗伊斯航空发动机的制造过程,如果有的网友不熟悉它的名字,你们一定熟悉它的另一个译名,劳斯莱斯。航空发动机是这个公司的主业。看完这个片子,你一定能理解为什么航空发动机是工业皇冠上的明珠,尽管连朝鲜都能发射卫星,但世界上只有三家能生产高性能航发的企业。GE,罗罗,普惠。航发更多的靠工业的基础,厚积薄发,还有时间和技术的积累。因为航发太需要可靠性了,从这个角度讲,航空要比航天复杂得多得多得多。航空强的国家(地区)工业一定强,但是航天强的就不一定了。 “美国国家发展计划”中关于航空发动机有这样一段描述:航空发动机是一个技术精深得使新手难以进入的领域。它需要国家大量的投入和长期的经验积累,并加以保护。美国国防部将航空发动机列为国防关键技术的第二位,航空发动机占据了美国国防科技战略的核心位置。英、俄、法等国均通过明确立法将航空发动机产业列为优先发展的战略性产业,并长期投入巨大的人力、物力、财力来巩固其航空发动机战略性产业的国际领先地位。航空制造巨头罗尔斯·罗伊斯探秘罗尔斯·罗伊斯还是劳斯莱斯?  每次提到罗尔斯·罗伊斯,都会被很多人问,不是叫劳斯莱斯吗?的确,罗尔斯·罗伊斯的英文即Rolls-Royce,与众所周知的豪华车品牌劳斯莱斯一样,标志也是两个R。追溯历史渊源,罗尔斯·罗伊斯和劳斯莱斯是一家公司,是1906年由亨利·莱斯和查尔斯·劳斯创建。最初罗尔斯·罗伊斯是生产汽车的,从1914年开始制造飞机发动机,1920年代末,航空发动机成为罗尔斯·罗伊斯最主要的业务。1931年,罗尔斯·罗伊斯收购了其在大萧条中陷入财政困难的对手宾利,此外罗尔斯·罗伊斯还为二战时的英国生产装甲车。也就是说,很早以前,罗尔斯·罗伊斯是包括罗尔斯·罗伊斯发动机、劳斯莱斯汽车、宾利汽车三个公司。  1980年,劳斯莱斯汽车被武器公司Vickers收购。1998年,Vickers将劳斯莱斯汽车业务出售给宝马,有趣的是,宝马最初是一家飞机制造公司,而宾利继承了罗尔斯·罗伊斯汽车部门被大众公司收购,但是不得使用劳斯莱斯的商标。至此,罗尔斯·罗伊斯公司则成为专业从事涡轮发动机的英国公...
[ 2016 - 03 - 27 ]
超精密加工机床系统研究与未来发展
超精密加工机床系统研究与未来发展
某些类光学自由曲面元件虽然曲面矢高较大,但曲面变化较为平缓。加工这类曲面,刀具直线运动速度和加速度都不大。这时,可采用慢速拖板伺服(S3—Slow Slide Servo)超精密加工技术,即XZC联动加工。为了获得光学级的超精密加工质量,除了要求直线轴具有很高的控制分辨率和精度外,还特别要求C轴具有极高的角度控制分辨率(如达0.06″)和精度。 3多轴超精密自由曲面磨床 航空航天设计中,减少阻力是最重要的。以前的导弹、飞机光学系统设计师只能采用球、平面形状光学零件设计技术,而球、平面形状会引入空气阻力。飞机和导弹上符合理想设计的保形窗口会大幅度地降低空气阻力。 除降低阻力外,保形光学外形设计比传统形状更难于探测(隐形)。保形光学有助于优化飞行器形状设计,使之对雷达和其他探测方法的反射减至最小。保形光学替代球形窗口还可提供更宽的视场。但是,有时为了获得宽视场需采用非对称形状。 非球面光学比传统的球面光学复杂,而保形光学在复杂性连续集上比非球面光学更复杂。 20世纪末,在保形光学需求的牵引下,国外一些重要的科研机构和军工企业催生研发了CDMG(Conformal Deterministic Microgrinder)多轴超精密自由曲面磨床,为光学工业提供了下一代保形光学零件的加工制造能力。这种机床可加工的保形光学零件形状包括轴对称和非轴对称光学元件,还可以为非球、衍射或尖顶拱等形状的组合;在材料方面,范围从光学玻璃、红外材料到有色金属、晶体、聚合物和陶瓷等。 多轴超精密自由曲面磨床的另一个重要应用,是用于大型深空望远镜拼接式离轴非球面反射镜片的加工制造。 4 专用超精密加工机床系统 专用超精密加工机床系统类型很多,下面是几种典型的专用机床。 (1)KDP超精密飞切加工机床。 在激光核聚变点火(美国NIF、中国神光)设施中,有大量的KDP(KH2PO4,碳磷酸二氢钾)晶体元件把强红外激光倍频成紫外激光,以发挥光开关控制的作用。 这种光学系统中的KDP晶体元件为数百平方米的方形薄片。KDP晶体加工精度要求平面度、平行度达几分之一λ波长,表面粗糙度达1~2nm。 KDP晶体不仅加工精度要求非常高,而且由于材料加工特性工艺要求,目前只能采用单点金刚石飞切(单刀...
[ 2016 - 02 - 22 ]
干式冷风切削与高效车,铣加工
干式冷风切削与高效车,铣加工
本文研究了采用硬质合金可转位刀具在车、铣加工中应用干式冷风切削技术的情况。试验研究表明,在有效的冷风压力和温度范围内,应用低温冷风空气射流的方法,替代传统切削液,不仅能起到有效的冷却、润滑作用,而且还能显著减少刀具后刀面的磨损,延长刀具使用寿命和提高切削效率,作业环境也大为改善。          关键词:低温冷风切削、干式半干式切削、绿色制造、清洁加工、硬质合金刀具、效率、刀具寿命。   高效切削现状          当前,国内外金属切削加工行业,围绕提高切削效率、延长刀具使用寿命的研究课题,大致从以下四个方面展开:一是研究刀具材料,二是研究刀具结构,三是研究刀具几何角度和切削用量的合理选择(特别是高速切削技术的采用),四是研究刀具表面处理新技术的开发。这四方面的工作,都的确能有效地提高刀具的切削效率和使用寿命,但是,降低刀具切削温升,减小刀具磨损和切削力,同样是切削过程中必须研究和探讨的重要课题。          数控化缩短了机床的调整时间,机床和刀具制造技术的进步,换来了加工效率的迅速提高,也产生出大量的切屑、散发出更大的热量;此时,若仍按传统方法:加大切削剂用量,就会给环境造成更大伤害。传统切削剂中含有大量硫、磷、氯等物质,这些有害液体的随意排放,挥发到空气中,对操作人员的身体健康带来很大危害。同时,加工时的飞溅、升腾、泄漏等现象时时发生,它将影响到饮用水源、土地和空气,破坏生态环境。长期以来,使用切削剂,造成能源的大量消耗、给企业增添的负担,人们早已用生产成本概念予以解释。          为了解决上述问题,各国政府都加大了切削液污染的监管力度,并相继出台非常严格的切削废液管理、限制及处罚措施。特别是ISO14000环境标准和ISO16000健康标准通告执行以后,企业面对环保的压力更大,使得因切削剂产生的成本在逐年上升。         ...
[ 2016 - 02 - 22 ]
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