| 海會 |
2008-09-27 10:36 |
機床技術發(fā)展的新進展
高速加工進一步向縱深發(fā)展 3y 0`G8P'h
9D8el}uHf
高速數(shù)控加工起源于90年代初，它以電主軸實現(xiàn)主軸高速和以直線電機實現(xiàn)高直線移動速度為主要特征，主要應用于大批量生產(chǎn)的轎車工業(yè)等領域。目的是力圖用高主軸轉速和高速直線進給運動的單主軸加工中心來替代多主軸但難以實現(xiàn)高主軸轉速和高速進給的組合機床，從而在大批量生產(chǎn)中，既得到高度的柔性利于產(chǎn)品快速地更新?lián)Q代，而又不降低生產(chǎn)效率。在實際生產(chǎn)中，一些馳名的汽車廠如我國的上海通用汽車公司，已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機床。當前最新趨勢是：繼續(xù)擴大其應用范圍。有的公司為了降低成本，不用直線電機，而采用中空通冷卻液、加大直徑和加大導程的滾珠絲杠；日本東芝機械則采用中空通冷卻液的雙滾珠絲杠來增強傳動剛度。但不管采用何種形式的滾珠絲杠，其最大移動速度一般不大于50m/min，加速度最高為0.5g～1g，但是，HüLLERHILLE公司的nbh110高速加工中心，由于采用了“框中框”結構，使得移動部件質量較小。因此盡管用了滾珠絲杠，其X、Y、Z軸直線速度仍可高達75m/min，加速度達1g。? Y*J`W f(w
#c?\(qjWA
高速加工應用的另一個領域是用立方氮化硼刀具進行淬硬鋼的高速銑削或車削，這對模具工業(yè)非常有利。為了追求最終的高精度，一般希望在模具淬硬以后進行精加工。在以前，對付淬硬模具唯一可用的加工手段是電加工。電加工的放電燒蝕是微切屑加工，效率極低。而高速銑削淬硬鋼的效率卻可以高出幾十倍，從而成為電加工的理想替代工藝。雖然，對那些大型模具上的深而窄的槽、小曲率半徑圓弧曲面和清角等高速銑削無能為力，但可以用高速銑削進行粗、半精加工，而用電加工作最后加工，這樣可大大縮短模具加工周期。對那些為數(shù)眾多的異形且窄而深的槽類模具，仍只能采用電加工方法。為此，電加工永遠不會被完全取代。? 27,WP-qie
mE^6Zu
高速銑削淬硬鋼對電加工的挑戰(zhàn)，促使電加工機床也走向“高速”化。日本Sodick公司于1999年(1996年著手研制)在世界上率先推出了直線電機取代滾珠絲杠的電火花成形機床。在IMTS2000上Sodick的電火花線切割機床和打孔機床也全部用上了直線電機。以直線運動速度為36m/min左右、分辨率為1μm的直線電機傳動取代直線速度只有1.3m/min左右，分辨率為1μm的滾珠絲杠，其傳動的優(yōu)越性不能直接體現(xiàn)在高速度上。這是由電火花機床為不斷維持放電間隙的前移而又不致于短路的伺服性質所決定的。它表現(xiàn)為瞬時進、瞬時停、甚至瞬時后退。由于直線電機大幅度提高了傳動剛進，且有高達3000N的直線推力，因此有可能產(chǎn)生瞬時高加(減)速度，形成高頻率瞬時的斷續(xù)沖擊，沖走由電蝕產(chǎn)生的鐵屑。這樣既可免除一切“沖刷”(Flushing)裝置，又可一直保持最小且一致的火花間隙而達到快速的進給。從而不僅可大幅度提高效率(一般可提高40%)、精度，改善表面粗糙度，還可以解決以往由于無法解決“沖刷”問題(如很難在微小且密集的電極上鉆“沖刷”用小孔等)而不能進行電加工的問題。? ?bN8h)>QQ8
W
| |