从高速电主轴发展谈解决中国高速机床发展“瓶颈”之道
高速加工是一种先进制造技术,作为加工制造领域最具发展前景及重点研究的领域,相比传统的切削加工技术,具有很大的优势:加工速度高、加工精度高、表面质量好、切削力小、温升低、热变形小等。然而,国内在高速加工领域的发展还远落后于国际发达国家,其原因是用于高速机床的核心技术和核心功能部件未能突破,
高速加工是一种先进制造技术,作为加工制造领域最具发展前景及重点研究的领域,相比传统的切削加工技术,具有很大的优势:加工速度高、加工精度高、表面质量好、切削力小、温升低、热变形小等。然而,国内在高速加工领域的发展还远落后于国际发达国家,其原因是用于高速机床的核心技术和核心功能部件未能突破,
高速切削的起源可以追溯到20世纪30年代初。德国的切削物理学家萨洛蒙(Carl Salomon)博士于1931年4月提出了高速切削假设,发表了著名的高速切削理论。他指出(见图1),在常规切削速度范围(图中的A区)内,
高性能机床主轴概述机床主轴是机床的核心部件,其功能是带动刀具(砂轮)或工件旋转,实现高速精密加工。随着现代工业对机床加工精度和加工效率要求的不断提高,机床对主轴性能的要求也越来越高,传统的高速主轴概念已难以充分描述机床主轴的技术内涵。高性能机床主轴是指在满足加工精度和加工效率的前提下,速度、精度、刚度、功率、转矩匹配特性好,可靠性高,性能价格比高的机床主轴。
UGCAM等高铣ZLEVEL—PROFILF作为UG半精加工和精加工的主要策略之一,其加工效率和质量一直是众人所关注的问题。在很多人眼里UG生成的数控程序,比其他CAM软件生成的数控程序在进退刀、空中抬刀及断刀方面要复杂得多,致使数控机床在加工工件时,很大一部分时间浪费在非切削路径上。其实不然,我们可以从很多方面进行改善。在长期的实际工作中,笔者总结出UG等高铣ZLEV-ELPROFILF在应用中的几点技巧。
1.后处理用户根据建立的加工模型,使用MasterCAM软件完成刀具路径的生成。但经过刀具轨迹的计算生成刀位文件(NCI文件),而传递给机床的文件是用户需要的数控程序,也就是NC文件。因此,还需要将刀位文件转换为机床能识别并执行的数控程序,我们把这一过程称为后处理,也可以理解为这是一个“翻译”的过程。
一、问题的提出近年来,大型机械加工设备已基本实现数控化。随着加工周期的缩短,产品质量要求的提高,如何充分发挥数控机床的作用,提高数控机床的加工效率是我们急需解决的问题,特别是大型数控龙门铣、数控落地镗铣床及数控立车等机床为扩大设备的加工功能均配置了多个机床附件,而机床附件的功能要用好,附件是否带有自动补偿计算功能是该类设备性能的重要指标之一。
我公司目前使用台湾友嘉3轴加工中心加工汽车减速器的减壳,一套夹具只能加工一个面,另外一个面需操作人员频繁更换工件,影响工件定位精度,为此决定添加第四轴(旋转工作台),以提高机床加工能力和产品加工精度。
对于圆弧面工件,因为弧形是一段不完整的圆,而且一般都小于半圆,给测量工作带来一定困难,如何利用各种有利条件,使圆弧面转化为“完整圆”,以便进行正确的加工和测量呢?根据多年的工作经验,笔者总结了三种装夹和测量的方法。
1.常用装配方法在机械产品的生产中,经常要进行机械产品的装配,过盈配合在机械零件联接中应用很广,如轴承、联轴器等与轴的联接常采用这种配合方式。过盈配合零件装配方法,一般有压装、热装和冷装三种,通常依配合特性和现场条件,参照表1进行选择。
1.三坐标自动编程测量的几种模式三坐标测量有手动测量和自动测量(自动编程测量)两种。其中,自动编程测量有三种模式。
设备是工业企业生产经营的根本保证,设备管理的好坏,直接影响到企业生产的进度、质量和成本。设备的维护保养又涉及到机械、电子、液压、数控等众多的技术领域,因此工业企业对机电设备的维保提出了很高的要求。这需要企业配备庞大的维保体系,其中包括相关职能部门、维保人员、维保器具、工具及仪器等,这些繁琐的非核心业务需要企业投入大量精力,降低了生产效率,增加了企业的运营成本。因此建立一套专业化、体系化、资源利用高效化的机电设备维保外包制度是工业企业发展的必然趋势。
新疆维吾尔自治区第三机床厂使用的一台JB4232c型锯床是湖南机床厂生产的。在近几年的使用中,一直存在锯条跑偏、拉齿、夹带现象,导致锯断面歪斜,造成产品质量下降,且锯条易裂口、断裂,增加了生产成本,同时生产效率较低,解决这一问题势在必行。为此,经过不断摸索和多次的改进实验,终于将这一问题得以有效解决。
我公司是以机械加工为主的企业,在所有的加工零件中,基本上每种零件上都有钻床加工工序。最近几年,杭州产的ZW3725钻床经常损坏,主要是变速齿轮和传动齿轮损坏,每年都要大修几次。这不仅严重影响到生产的正常进行,也给设备维修管理带来很多不便。
安装板是汽车制动系统中的重要零件,材料为钢板B一1.5一GB708.88/08F,工件如图1所示。此件形状复杂,相关尺寸要求较高,有压窝、成形、冲异形孔与多孔、落料等多道工序,若采用单工序来加工此件,则需要多个模具来完成,其加工效率较低、成本高、劳动强度大。从零件的技术要求和批量生产的需要来考虑,决定采用多工位级进模加工。
我公司生产一种带内齿的小型零件,以前采用铝合金压铸毛坯,内齿不加工,特点是加工余量小,齿形完整,其不足之处在于:零件较小,压铸后零件毛坯组织疏松,易产生砂眼、气孔、硬质点等缺陷,对零件的强度和气密性能有较大的影响。凡有砂眼、气孔缺陷的零件都判为不合格品。
我单位曾承接瓦片模项目,该项目涉及的模具为飞机发动机外壳锤锻模(见图1),具有体积大(外形尺寸为2350ramx820ram×800ram)、型腔深(最深点为460.6mm)、侧壁为直壁、直壁根部为窄沟槽(14—23ram)等特点。考虑到其体积和结构的特殊性,常规的加工工艺已无法完成加工任务,必须改进。
立式加工中心、数控铣床各轴的运动精度,特别是Z轴的运动精度对最终保证零件加工精度起到关键作用,而影响z轴运动精度的因素很多,在产品设计、研制和用户咨询过程中,通过我们的分析和实际摸索,总结出714G数控机床z轴运动精度的影响因素及解决方法,现介绍如下。
普通升降台铣床工作台纵向、横向和垂向的三向运动是通过万向联轴器传递的,联轴器不但要传递动力,而且还要起到过载保护作用。传统的升降台铣床万向联轴器是用铜销穿过万向节,当载荷超过设计规定值时,铜销断裂而实现对万向联轴器的保护。本文提出一种新型的升降台铣床万向联轴器过载保护装置,当载荷超过设计规定值时,无需自我破坏,即可实现对万向联轴器的保护,具有生产成本低、工作可靠等特点。
我公司主要生产载货汽车零部件,与几大汽车制造厂配套。汽车零部件生产加工批量大、需求周期长,采用组合专机或专机自动线进行加工生产是最经济的,也是一种最普遍的选择。然而,当前随着用户对载货汽车的性能和适用性要求越来越高,汽车企业的产品换型加快,产品零部件结构变得更加复杂,此时,由于零部件处于试制阶段且批量不大,采用组合专机生产是不现实的,对于结构复杂的特殊零件来说,能够采取的措施就只有设计合理的工艺工装利用普通机床加工完成。
随着用户对大型回转类零件的加工要求也越来越高,这就要求机床能够满足高速、重载、高精度及恒速切削。传统的机床主轴大多为长轴,两端轴承支撑,这种结构拆装不方便,很难保证工作台的几何精度,而且在安装和使用过程中主轴轴承间隙不方便进行调整,对于静压导轨的油膜刚度调整也非常困难。为了克服现有的车床主轴拆装不方便、间隙调整困难的不足,我们研制了一种高精度车床主轴,该车床主轴具有拆装方便、轴承间隙调整容易、加工精度低的特点。