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2010年多功能機床的發(fā)展方
閱讀:206 發(fā)布時間:2011-7-61999年在巴黎舉辦的EMO展(歐洲機床博覽會)和今年在美國芝加哥舉辦的IMTS2000展都體現(xiàn)出同一個中心主題,就是開發(fā)盡可能在一次裝夾中、高精度地完成所有工序加工的機床,即研制開發(fā)高速、多功能機床,以適合用戶需求。從這兩次機床博覽會展出的新產(chǎn)品情況和有關專家分析預測,目前與今后一段時間內,多功能機床的研制與開發(fā)將進一步朝以下幾個方向發(fā)展:
增加機床的工作軸使機床變?yōu)槟苓M行多軸加工的多功能機床。
5軸加工中心隨著制造技術的不斷進步,zui近幾年來,大多數(shù)的加工中心都設計成能在一次裝夾中加工零件五個面的5軸機床。例如由Mazak公司新設計的Integrex100Y和100SY加工中心,都是為滿足復雜零件的加工而設計的多功能機床。據(jù)介紹,Integrex100Y型具有X、Y、Z、C和B的五軸運動,其中在可沿Y軸方向上移動125mm的刀架上,設計安裝有一個功率為5.6kW、轉速可達15,000r/min、可裝有銑刀、鏜刀等旋轉刀具、且能相對刀架中心擺動225°的B軸。所以機床能進行橫向切削、斜面加工、偏心孔鉆削、鏜削與螺紋加工。Integrex100SY型加工中心,除有3個直線運動和1個旋轉精度達0.001°的C軸外,還具有兩個主軸。能在一次裝夾中加工出高精度零件。
在車床上增加C軸在傳統(tǒng)結構的車床上增加C軸,能獲得如同4~5軸立式或臥式加工中心一樣的加工能力。在這種機床上增加了自動換刀機構,而取消了原來的回轉式刀架。在增加的C軸上安裝著可以在圓周方向上任意位置定位的立臥式銑頭,因而可以在一次裝夾中進行5個面上的銑削、鉆孔和螺紋加工等,給回轉體零件的加工帶來了極大的方便。Makino公司為適應航空工業(yè)制造形狀復雜的大型零件的用戶需要,新設計出V55-五軸立式加工中心,主要特點就是機床除能進行三個方向的軸向運動外,還有一個用于支撐零件的B軸和能在其上旋轉的C軸。其中B軸能傾斜120°,C軸能旋轉360°。*地提高了機床的加工能力。
車削中心和加工中心的集成組合以德國Bielefeld的Gildemeister車床股份有限公司生產(chǎn)的車-銑中心MFtwin300TC為例。它是一個Z軸車削中心和一個臥式加工中心的集成組合,同時配備一個具有一個Y軸和一個C軸,可以從0°擺動到180°的30kW的模塊式銑削頭,使很復雜的卡盤件和棒料件可以在一道工序內加工完C個面。因而極大地提高了機床的加工效率和零件的加工精度。也使該公司為世人樹立了一個整體加工領域的技術形象。
多加工原理優(yōu)點的組合也是目前多功能機床的發(fā)展趨勢之一。瑞士Moutier的公司Tornos-BechlerS.A.新近推出的Deco方案,就是將凸輪控制多軸自動車床的高生產(chǎn)率與CNC機床的快速調整能力結合了起來。以一臺6軸自動車床Multi-deco20/6為例。它是一臺有18個數(shù)控軸的多功能機床,其特征是有一套以Windows為基礎的編程系統(tǒng),帶有相應的軟件來編制零件的程序。在高精度數(shù)控中,有一個集中的定時開關來確定節(jié)拍,保證加工過程同步。還有一個以傳統(tǒng)凸輪盤為基礎的輔助功能運動控制裝置。
沖壓-激光復合加工機床Amada
銑削-電火花單元德國Exeron
機床通過CNC系統(tǒng)和相應的軟件,將刀具或電極更換機構和托盤系統(tǒng)連成一體,集成銑削與電火花加工以及工件搬運等各項操作。能在一次裝夾中加工完一個形狀非常復雜的塑料模具模板,極大地提高了生產(chǎn)效率。
硬車-磨削中心為彌補車床的加工精度低和磨床生產(chǎn)效率低、制造成本高的不足,減少零件裝夾次數(shù)、提高加工精度(尤其是對零件的相對位置精度要求很高),德國EMAG公司開發(fā)出VSCDS硬車-磨削中心。其主要特點是機床擁有一個由變頻電動機驅動、靜承支撐的主軸。為承受很大的切削力和磨削力,機床選用花崗巖材料制造床身,采用高剛度的厚壁鑄鐵床頭箱等。所以能在一次裝夾中進行切除大余量的硬車以及保證zui終精度要求的精密磨削,加工出高精度齒輪毛坯、軸承和燃氣噴嘴等航天航空用的精密氣動、液壓零件。目前這種機床在歐洲已有許多廠家使用,在美國還剛開始準備使用。據(jù)有關專家分析,這種機床將會有較好的市場前景。