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裝配流水線工作臺-復(fù)合型機(jī)床
發(fā)布日期：2018-08-01 10:36:57   點(diǎn)擊：1925

裝配流水線工作臺-復(fù)合型機(jī)床

一個(gè)企業(yè)要適應(yīng)這種現(xiàn)狀并在激烈的市場競爭中取勝，需要新的技術(shù)和機(jī)床，這時(shí)作為“王牌”的復(fù)合加工機(jī)床便順應(yīng)市場需求閃亮登場。 我們將一臺擁有能以數(shù)道工序、不同方式加工復(fù)雜形狀工件能力的機(jī)床稱之為復(fù)合加工機(jī)床。為達(dá)到同樣的用工序集成的方法提高生產(chǎn)效率和機(jī)床的附加價(jià)值的目的，在技術(shù)上也有將機(jī)床控制坐標(biāo)多軸化、擴(kuò)大加工功能、多功能化的解決方法。在這里我們把前者的在一臺機(jī)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同品種加工的機(jī)床和后者的多坐標(biāo)控制機(jī)床兩者統(tǒng)稱為復(fù)合加工機(jī)床。 復(fù)合加工機(jī)床具有的功能是隨著時(shí)代的變化而變化的。過去曾有將加工中心稱為復(fù)合加工機(jī)床的時(shí)期，但因其工具交換加工的品種受到限制，而且也走不出切削加工的領(lǐng)域，現(xiàn)在已經(jīng)不再將一般的加工中心稱之為復(fù)合加工機(jī)床了。 復(fù)合加工機(jī)床的開發(fā)、生產(chǎn)在市場需求中不斷得到推進(jìn)，特別是最近，具有將車削功能和回轉(zhuǎn)切削功能合并起來的機(jī)床的銷售數(shù)量迅速增加，今后可望達(dá)到與加工中心相匹敵的生產(chǎn)和銷售規(guī)模。 復(fù)合加工機(jī)床的現(xiàn)狀 復(fù)合加工機(jī)床一般具有這些特征：設(shè)置較少，有時(shí)甚至是一次性的；復(fù)雜工件不需在多臺機(jī)床上加工；減少工件的裝夾次數(shù)；加工現(xiàn)場機(jī)床數(shù)量減少，不需在場地上投入很多。 機(jī)床制造商們在以兩種方式適應(yīng)日益擴(kuò)大的市場。一種是他們設(shè)計(jì)的機(jī)床能進(jìn)行一次以上的加工工序?，F(xiàn)在，有些機(jī)床能提供銑削、鉆削、攻絲、車削、磨削、焊接和調(diào)平多種功能。另一種多功能的較明顯的方式則是通過加速工件裝夾速度來使機(jī)床高產(chǎn)出，這主要是通過在單臺機(jī)床或單元內(nèi)增加機(jī)器人或工件夾持機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。多功能機(jī)床另一個(gè)使人感興趣的因素是，大部分的自動化和航空制造商目前趨向于減少他們自己的加工規(guī)模，而要求供應(yīng)商直接交付可供裝配的模塊。分析家們看到大公司面臨著質(zhì)保和設(shè)備老化而不能大批量加工高精度的工件等諸多問題，所以現(xiàn)在一些大批量的工件被分解成小批量轉(zhuǎn)包給多個(gè)供應(yīng)商。這一切都為復(fù)合加工機(jī)床提供了施展才能的用武之地。 機(jī)床由功能單元部件構(gòu)成 美國的Makino公司是一家專攻發(fā)展磨削技術(shù)的公司。最初，他們?yōu)閭鹘y(tǒng)的加工中心提供電鍍CBN磨輪。現(xiàn)在他們極大地拓展了這項(xiàng)技術(shù)，研發(fā)了除用電鍍CBN磨削，還具有帶陶瓷磨輪的復(fù)合磨削加工中心?，F(xiàn)在每當(dāng)其加工硬鎳合金材料時(shí)，除了傳統(tǒng)的最終精加工外，磨削已成為初級粗加工過程。這是一種引人注目的改革，實(shí)現(xiàn)了在一臺機(jī)床上既能加工又能磨削的柔性制造。 Makino公司使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的加工中心平臺并提供獨(dú)有的磨削選擇包。除了電鍍CBN 輪外，其公司現(xiàn)在還能提供使用陶瓷磨輪的磨削選擇包。另外，Makino公司還增加了特殊的冷卻回路和輪打磨能力以支持磨削功能。該機(jī)床第二軸附帶一個(gè)鉆石打磨輥用來支持連續(xù)打磨，它包括固定在機(jī)床工作區(qū)的連續(xù)和間歇打磨系統(tǒng)。因?yàn)殇h利的磨粒能持續(xù)不斷地外露而且磨輪有非常好的形狀保持能力，所以這種連續(xù)打磨能力大大提高了生產(chǎn)率和質(zhì)量。磨輪輪廓的改變可以通過調(diào)用刀庫中不同的打磨輥和磨輪來完成，這與加工中心換刀方式相似。 加工過程中重要的控制因素是冷卻液的使用。如使用太多冷卻液，就像水上飛機(jī)，工件刀具接觸不好；使用太少冷卻液，則不但降低了切削速度，而且有可能灼燒工件。所以該機(jī)床另有一套噴嘴用于銑削，需要的話，可以再加上主軸冷卻液。 Makino公司在磨輪周邊360?上安裝了一套高壓噴嘴，使用這種可編程噴嘴將高壓冷卻液注入磨輪前部一個(gè)多孔的輪子，離心力將液體推出輪子，足夠多的液體會將磨屑沖洗出輪子，從而保持工件的冷卻。 模塊設(shè)計(jì)是關(guān)鍵 EMAG公司獨(dú)樹一幟，其擁有許多基本機(jī)床平臺，可以通過改良以達(dá)到用戶具體的要求，因此其大部分機(jī)床都是用戶定制的，采用的是增加模塊的方式。例如，有一臺很受EMAG公司用戶喜歡的立式加工中心，它能進(jìn)行車削、滾削、磨削、淬火、裝配和激光焊接。 EMAG公司在得到定單后，設(shè)計(jì)者首先從用戶的生產(chǎn)條件中找到解決方法，然后創(chuàng)建能夠完成任務(wù)的機(jī)床或機(jī)床生產(chǎn)線。這有可能是單一功能機(jī)床（磨削、銑削等），但經(jīng)常是要求多功能設(shè)計(jì)，包括銑削、鉆削、車削、磨削、調(diào)絲、滾削、鏜削、焊接、測量和工件調(diào)平。 EMAG機(jī)床的主要設(shè)計(jì)特征：短行程，即在工件和切削工具間的行程很短；環(huán)境冷卻，機(jī)床保持在環(huán)境溫度下，而不是在任意值；當(dāng)工件和機(jī)床在同樣的溫度時(shí)，可取得最佳效果；內(nèi)部的系統(tǒng)循環(huán)可冷卻機(jī)床內(nèi)的所有熱源，包括電機(jī)和軸承；最小的振動，基礎(chǔ)和立柱由被稱為Mineralit的高級聚合花崗巖成分制成。同傳統(tǒng)的材料相比，Mineralit的小振動性可為加工帶來良好的表面質(zhì)量和更長的刀具壽命。另外，所有的動力裝置都不在工作區(qū)內(nèi)，而是被安裝在機(jī)床上一個(gè)剛性的箱式結(jié)構(gòu)上方，并且在主軸上還包圍著一條帶狀流體單元，它可以減少振動和承載時(shí)的主軸偏差。 汽車工業(yè)和運(yùn)輸業(yè)的制造商采用VSC車床和齒輪?滾銑中心來車削毛胚件、下序的高速齒輪滾銑以及修理毛刺。VSC復(fù)合機(jī)床也能夠從加工軟的毛胚件轉(zhuǎn)換到加工硬的基礎(chǔ)類的機(jī)床組成部分。例如，VSC機(jī)床能自動地進(jìn)行軟車去加工鑄鋼活塞，接著進(jìn)行硬車、鉆、銑以及用CBN或金剛砂輪精磨。 VSC機(jī)床另一個(gè)獨(dú)特的功能是焊接單元。這在運(yùn)輸機(jī)構(gòu)制造業(yè)的激光焊接中得到日益重要的運(yùn)用。許多機(jī)構(gòu)，如傳動輪和離合器，經(jīng)常是首先單獨(dú)加工，然后再進(jìn)行裝配和焊接。在焊接站，夾緊裝配好的工件，然后生成焊縫。兩種工件的齒部也要保護(hù)好以防止焊液飛濺到工件的齒面上。焊接站有兩根軸，在焊接過程中，一根軸是裝夾工件用，另一根軸是用于卸載已焊接的構(gòu)件和承載接下來安裝的工件。已安裝的組件堆放在傳送機(jī)上，手動或自動卸下。 EMAG公司的VSC系列加工中心被認(rèn)為是世界領(lǐng)先的車床設(shè)計(jì)，該機(jī)床是工件動而機(jī)床刀具不動。這種設(shè)計(jì)是大部分多功能加工中心的基礎(chǔ)，這樣才可以實(shí)現(xiàn)在同一臺機(jī)床使用一系列刀具完成不同的加工工序，因此實(shí)現(xiàn)了從“簡單”立式車床向多功能的復(fù)合加工機(jī)床的轉(zhuǎn)變。EMAG公司已交付使用了5000多臺此類機(jī)床。 擴(kuò)大中的市場和不斷改變的需求 Monarch機(jī)床公司在其加工中心的橋式框架上組裝了一套VTL型平臺，便使加工中心達(dá)到5軸功能。橋式框架控制X、Y、Z軸，一個(gè)150cm、60kW的車削/定位工作臺，一個(gè)可更換的主軸頭夾持車刀或50°的椎柄刀具加上一個(gè)單軸可傾斜的主軸頭作為第5軸。便可以實(shí)現(xiàn)5軸加工，其典型產(chǎn)品是大型閥以及航空發(fā)動機(jī)的組件。Monarch機(jī)床公司看好多功能機(jī)床市場，并希望它繼續(xù)擴(kuò)大。Monarch機(jī)床公司正在進(jìn)行已有機(jī)床的再設(shè)計(jì)和一些新設(shè)計(jì)工作，使其立式機(jī)床能具備類似臥式機(jī)床的主軸功能。
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