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科技發展:現代機床產品技術發展趨勢(1)

http://m.twesms.com 2015年09月19日        

1.機床主機

  高速高效化、復合化、智能化、環保型是現代機床發展主流。
  
1)高轉速加工中心
  轉速>8000rpm,加工切削時間占工時大半帶凹槽的模具和航空零件。實驗表明,轉速從12000rpm升至25000rpm,效率提高40%,加速度從0.3g升至1.2g,效率僅提高8%,成本卻大大提高。
  
主軸采用電主軸,為減少熱變形,美國Boston 公司將主軸予熱至長期工作溫度,由計算機模型補償伸長量,精度1.5μm。日本牧野采用中心環流控溫油,兩端螺母予加拉力。日立精機采用人工智能熱精度控制軟件、從啟動到全速工作溫度范圍,保持精度±10μm,裝入標準冷卻單元,精度還可提高。為降低噪聲,德國Roeders公司將主軸封閉在內襯特殊吸音材料的罩殼中。空心短錐柄刀具由刀夾夾緊裝入主軸錐孔,拉緊機構堅固。傳感器測量刀具振保證安全,減少噪聲。透明門方便觀察和工作。
  
德國Roeders公司REM760高速加工中心,轉遞42000rpm。美國Cincinnati公司Hyper Mach大型高速銑床,轉速;60000rpm,功率80KW。
  
2)高移速加工中心
  快速>40m/min,加速度>0.5g,加工切削時間占工時小半的汽車零件。實驗表明,加速度0.1g,快速從20m/min升至40m/min,總定位時間減少5%,用時升高一倍,總定位時間減少24%。
  
進給采用直線電機和高速滾球絲杠。為減少熱變型,均通水冷卻。直線電機可長100m,高速滾珠絲杠采用低摩擦材料和自潤滑,以提高壽命,減少污染。日本東芝采用雙滾珠絲杠增強傳動剛度。定位和重復定位精度,歐共體VD1標準為8/4μm,美國ASME標準為±2.5/1μm。
  
美國Ingersoll公司HVM600臥式加工中心,快速80m/min,加減速度1.5g,直線電機驅動。著名的瑞士DIXI公司DHP50高性能臥式加工中心,快速60m/min,轉速12000/24000rpm,功率16KW。德國DMG公司85V立式加工中心,快速120m/min,加速度2g,直線電機驅動,龍門結構,整體床身,剛性好。Hulle公司rnbh110臥式加工中心,快速75m/min,加速度1g,高速滾珠絲杠驅動。
  
多臺高移速加工中心組成的柔性生產線加工汽車零件,用高移速補償單軸加工效率低于多軸加工,代替剛性組合機床生產線,柔性好,調整快,投資省,適應多品種生產。狹長床身、立柱移動、頂置刀庫加工中心組成的FMS占地少,托盤布置和交換方便。
  
3)五軸高速加工中心
  一次裝夾完成空間曲面、斜面、多棱面,倒錐孔和復合角度加工,效率高,質量好,成本低。
  
美國Boston公司Boston Matic五軸加工中心,轉速 60000rpm,功率15KW,快速20m/min。主軸可A軸回轉分度,工作臺帶回轉臺。意大利INNES 公司IBR1.8g臥式加工中心,轉速20000rpm,功率40KW,快速120m/min,加速度1.8g,直線電機驅動。Z軸滑枕結構,直線電機驅動,減少變形。工作臺帶雙回轉臺,可B軸回轉,效率高。瑞士Schaublin公司43CNCVGV加工中心,轉速30000rpm,功率14KW,配立臥轉換主軸和回轉C軸。

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