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簡析現代化車床的模塊式設計

采用模塊式設計的車床,可以簡化生產工藝、縮短加工周期和提高生產效率。刀具和工件的快速更換可以保證大幅度降低單位加工成本。

在EMOHANNOVER展覽會上,車床供應商是一個很重要的參展團隊,大約有7%,占據了約12%的展覽面積。在本屆EMOHANNOVER2007展覽會上,該參展團隊沒有變化。德國HALLEINEMCO公司是奧地利EMCOMAIERGMBH的一個分公司,從該公司總經理DIETERKAUMANN先生的觀點來看:“目前,生產工藝的簡化是客戶關注的熱門話題,就是將各種工藝集中在一臺機床上完成。”這樣做可以進一步縮短客戶生產工藝中的加工周期。KAUMANN先生說:“我們的座右銘是‘為您的利益而設計’。通常需要幾臺機床加工的工藝,現在只需要一臺機床就可全部完成。”對此,我們可以列舉出具體的例子,如外形輪廓的進給加工、深孔鉆削加工、切口加工、硬質材料加工、工藝中的測量或去毛刺加工。

此外,另一個發展趨勢是生產的靈活性不斷提高。對于多尺寸零件的批量加工而言,機床必須易于裝夾調試,并且能很快地適應其他零件的加工。KAUMANN先生說:“我們的主要目標是盡量減少機床的停工時間和提高相應的生產效率。”EMCO公司在EMOHANNOVER2007展覽會上將展示其主要產品,從最新開發的通用機械生產用高性能加工中心EMCOMECOF和MECMILL,到具有代表性的EMCOTURNE、MAXXTURN和HYPERTURN生產線以及到新開發的供培訓使用的CONCEPTTURN450銑床。

HUELLERHILLEGMBH是MAG工業自動化系統公司(MAGIAS)的一個分部,其從捷克的BONATRANS集團公司接受了一批訂貨,生產制造兩臺立式車床,用于加工機車車輪。按計劃,機床的交貨期應該在2007年10月。2005年,HUELLERHILLE公司就已經給BONATRANS公司交付了兩臺設計相似的機床,采用自動化裝載系統。VDM120RW型4軸立式車床裝有165KW的傳動系統,轉換成扭矩用于火車車輪的切削加工,而切削刀具采用相應的齒輪,這樣可保證在車輪上有兩把刀具同時進行切削加工。在預加工過程中,最大的切削深度可達12MM。整個加工稱之為順序加工。在機床上的第一次和第二次裝夾調試是相繼發生的。在這一步加工過程中,車輪的車削加工是在第一次裝夾調試以后由龍門式刀具裝載系統自動完成的。

更換磨損刀具時無需停工

兩次裝夾調試加工時所需的刀具都安裝在一臺4面旋轉工作臺上。更換磨損的刀具時,機床無需停工,因為機床上配有一個可裝24把刀具的刀庫。必要時,可在替換磨損刀具的同時更換新的刀具。在加工的高峰時期,刀庫中的刀具也可由機床操作人員采用手工裝卸。

當新刀具安裝完畢后,將由RENISHAW系統對其進行測量,并自動地通過西門子控制系統進行糾正。所有機床都裝有PROME-TEC中斷控制系統,以便對工藝進行監控。在中斷切削加工或刀具極度磨損時,就會超過進給動力監控器的公差極限,這將導致進給裝置的自動關閉。因此,刀具就可以在撿取的過程中自動更換。

FLEXTURN車床是一個很好的高效自動化機床的實例,該車床采用機器人裝卸,由DR。-ING。ROBERTSTOPP機床公司制造。該公司提供的車床采用臥式主軸,設計多樣,結構小巧,可以從后面裝卸工件,因此給操作人員留出了很大的空間。例如,機床的模塊結構包括可快速周期運轉的線性工具系統、刀具回轉裝置、托盤系統以及附加的專用加工單元。

配有臥式主軸的CNC數控車床具有多種設計形式,適合于各種軟、硬質材料的加工。廠商可以根據客戶的要求提供各種模塊。例如,100%控制系統的自動化系統模塊以及配置特別適合于客戶加工工藝的專用模塊。在模塊中包括4種類型的主軸箱、3種不同尺寸并各自具有不同行程的CNC數控軸、由聚合物混凝土制成的機床床身、通過模塊處理和特殊解決方案的自動化裝置。

從最佳的加工方案考慮,對于許多材料來說,立式車削加工是一種最理想的加工方法。由該公司提供的CNC數控車床采用立式主軸,適合于軟、硬質材料的加工,這種機床也可按照客戶的要求,配置相應的自動化模塊。

DZ45型CNC數控機床是WEILERWERKZEUGMASCHINENGMBH的系列產品,其主機具有不同的型號,性價比適中,適合于客戶的使用。其產品范圍包括從適合于簡單車削加工的皮帶傳動2-軸車床,到配有尾座和電動工具的機床、主軸配有空心軸馬達和適合于全方位加工的機床,還可配置Y軸。所有這些機床都配有經過實踐考驗的西門子810/840D控制系統。

銑削過程中具有最佳的穩定性和動態性

機床的機架采用穩定的三合一結構,支持機床的床身由呈45°的鑄鐵制成,機床配有空心軸馬達、液壓裝置、控制柜以及液流空氣冷卻系統。與以前的機型相比,該機床裝有結實耐用的導桿,具有寬闊的導向間隙,并增加了主軸的驅動功率,從而可以保證在銑削加工過程中最佳穩定性和動態性。

DZ45型機床的各個主軸上都裝有安全離合器。液壓尾座及其新的路徑測量系統與導桿組合在一起,可以像NC尾座那樣在整個工作區域內移動,其驅動力可以通過編程調節。其反向軸可用于復雜工件的全面加工。與主軸一樣,它的尺寸為42MM,轉速為6000R/MIN。

反向軸具有NC尾座的全部功能,可作為支座或鉆柄。X軸上的路徑測量直接通過路徑測量系統實現。快速開關工具旋轉裝置可以安裝12VDI30刀具站和或16VDI25刀具站。

當用戶問及現代化的車床需要滿足什么樣的要求時,THHDREHTEILEGMBH公司總裁JOACHIMTOMASETTI先生說:“對我們而言,自動化機床的概念就是設備價格的競爭基礎。我們需要加工的安全性和連續性。作為一臺按合同訂購的車床,滿足下列條件也是十分重要的:操作簡單、占地面積小、裝夾調試快速。”ALLWEIERPRAEZISIONSTEILEGMBH的銷售主任THOMASSEEMANN先生對這一說法表示贊同。他說:“作為用戶,購置設備時優先考慮和決定購買的原因就是通過自動化系統所能縮短的加工時間。”
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