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互聯(lián)網(wǎng) 俠名 汽車保養(yǎng)維修 2007-3-27
為解決汽車零部件優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)上的瓶頸,適應(yīng)大批量、多品種生產(chǎn)的需要,德國薩馬格機床股份有限公司開發(fā)出了1~3主軸的柔性加工單元(FMC)。 該系列機床集專機的效率和加工中心的柔性為一體,既能滿足汽車行業(yè)大批量生產(chǎn)的需要,又具有加工中心快速換產(chǎn)的柔性特點。亦可按要求選擇相應(yīng)的工作臺和刀庫,從而實現(xiàn)多面體,復(fù)雜形面和孔徑的加工。 合理的設(shè)計 ●高動態(tài)剛性減少了輔助時間 ●用電主軸作為主傳動軸 為保證深孔加工過程中有較高的安全性,選用了臥式主軸配置,這種結(jié)構(gòu)的特點是無需大量使用冷卻潤滑劑。工件懸掛在夾緊裝置上,切屑直接落入橫向布置的寬闊的排屑器內(nèi),有效避免了存留在切屑箱里或落在排屑斜面上。 ●工件交換時間只需6s 薩馬格公司采用數(shù)控彎板托架取代垂直工件托架的主回轉(zhuǎn)軸,這種布置的特點是排屑效果好,工件的重力作用在安裝面上,實際上提高了過程的可靠性。其設(shè)計方案為:作為工件架的臥式擺動主動軸(A)一端裝有一個平面齒輪,隨動端為支座。平面盤的直徑為345mm,夾具過橋的夾緊面為960mm380mm。 高加工精度 FMC的所有坐標(biāo)軸均采用絕對值測量系統(tǒng)進行測量,從而在任何情況下坐標(biāo)軸位置都是唯一確定的。所有擺動軸均采用平面嚙合齒輪,擺桿的擺動軸安裝在箱形床身的側(cè)壁上,床身的后側(cè)面上安裝了兩根強剛性立柱,立柱上裝載一具有門式驅(qū)動和液壓平衡重的懸伸工作臺,在兩立柱互不相聯(lián)的上部區(qū)域運動,以交換工件。安裝在兩個間距為450mm電主軸整體結(jié)構(gòu)主軸箱,用平面十字滑塊在X、Y方向運動。在動態(tài)剛度較高時,這種結(jié)構(gòu)具有良好的導(dǎo)向性。 對由溫度引起的床身零位變化來說,一個具有較小的會使冷卻液受熱的接觸面的結(jié)實的高床身,與一個平而長的床身相比,其優(yōu)點顯而易見。根據(jù)VDI/DGQ標(biāo)準(zhǔn),X、Y、Z坐標(biāo)的位置公差為12m,平均位置分散度為8m,重復(fù)定位精度為2m。FMC無需加特殊地基,由于懸伸工作臺是異形管結(jié)構(gòu),運動質(zhì)量很小,因而有可能進一步提高運動速度和加速度。 在標(biāo)準(zhǔn)機床上,主傳動的配置是大功率電主軸,轉(zhuǎn)速范圍為4000~16000 r/min。轉(zhuǎn)速達12 000r/min,起動時間大約為1s。在100%的起動時間下,每個主軸的驅(qū)動功率為20kW(選項30kW)。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,刀具夾緊套為HSK63。在X、Y、Z三個軸上,每個軸的進給功率為8kW,進給速度為1~6000 mm/min,快速移動為60m/min。兩個電主軸的循環(huán)冷卻組的功率為13.5kW。 ●抓取式的換刀方式 傳統(tǒng)的加工中心換刀系統(tǒng)是影響電主軸壽命的一個重要因素。因為有灰塵或切屑粘附等原因?qū)е聨в锌ňo鉗的換刀機械手經(jīng)常產(chǎn)生誤動,主軸軸承受剛性換刀裝置碰撞而變形,從而導(dǎo)致主軸發(fā)熱并最終完全損壞。為此,F(xiàn)MC機床放棄了換刀機構(gòu),代之以HSK63夾緊刀套的抓取式換刀。 ●工件交換時間只需6s 薩馬格公司采用數(shù)控彎板托架取代垂直工件托架的主回轉(zhuǎn)軸,這種布置的特點是排屑效果好,工件的重力作用在安裝面上,實際上提高了過程的可靠性。其設(shè)計方案為:作為工件架的臥式擺動主動軸(A)一端裝有一個平面齒輪,隨動端為支座。平面盤的直徑為345mm,夾具過橋的夾緊面為960mm380mm。 高加工精度 FMC的所有坐標(biāo)軸均采用絕對值測量系統(tǒng)進行測量,從而在任何情況下坐標(biāo)軸位置都是唯一確定的。所有擺動軸均采用平面嚙合齒輪,擺桿的擺動軸安裝在箱形床身的側(cè)壁上,床身的后側(cè)面上安裝了兩根強剛性立柱,立柱上裝載一具有門式驅(qū)動和液壓平衡重的懸伸工作臺,在兩立柱互不相聯(lián)的上部區(qū)域運動,以交換工件。安裝在兩個間距為450mm電主軸整體結(jié)構(gòu)主軸箱,用平面十字滑塊在X、Y方向運動。在動態(tài)剛度較高時,這種結(jié)構(gòu)具有良好的導(dǎo)向性。 對由溫度引起的床身零位變化來說,一個具有較小的會使冷卻液受熱的接觸面的結(jié)實的高床身,與一個平而長的床身相比,其優(yōu)點顯而易見。根據(jù)VDI/DGQ標(biāo)準(zhǔn),X、Y、Z坐標(biāo)的位置公差為12m,平均位置分散度為8m,重復(fù)定位精度為2m。FMC無需加特殊地基,由于懸伸工作臺是異形管結(jié)構(gòu),運動質(zhì)量很小,因而有可能進一步提高運動速度和加速度。 與雙主軸加工單元FMC-2相比,三主軸的FMC-3工件回轉(zhuǎn)托架由一個水平的擺軸(W)構(gòu)成,它把處于潮濕區(qū)中的工作區(qū)與上料區(qū)隔開。使用該布置形式可使工件更換和加工得以同步進行。另一特點是可獲取最佳的排屑效果以及在上下料區(qū)有序地裝夾工件,從而使操作更加安全。裝料區(qū)的門通過工件回轉(zhuǎn)架打開全部的加工區(qū),即使全自動材料傳輸也不會受到任何影響。在擺軸的兩側(cè)各布置了水平回轉(zhuǎn)軸(A1,A2).所有三個坐標(biāo)軸在傳動和隨行支座中通過端面嚙合齒輪來完成,在高切向剛性時可實現(xiàn)定位精度為+2"。由工件回轉(zhuǎn)架、夾緊裝置和工件構(gòu)成的最大有效空間為700mm950mm。而作為選項,則可以安裝帶3個旋轉(zhuǎn)軸B1-B3的兩回轉(zhuǎn)軸(A1,A2)從而實現(xiàn)5面加工。直徑為280mm的大臺面可以使每個工作臺裝夾2個零件,每個工作臺通過端面嚙合齒輪和一個附加夾具,始終處于理想的位置狀態(tài)。由夾緊裝置和工件構(gòu)成的工作臺面可以提供295X300mm的有效夾緊面。 主要應(yīng)用范圍 生產(chǎn)效率成倍增加 FMC雙主軸加工單元消除了傳統(tǒng)加工中心的薄弱環(huán)節(jié)。其X、Y、Z三個坐標(biāo)軸的行程分別為450mm、500mm、450mm,兩主軸的間距為450mm。雙主軸加工中心可提高生產(chǎn)率1倍以上,兩工作主軸均可同時采用多軸鏜頭加工,從而使生產(chǎn)效率再次得以提高。此外60m/min的快速移動速度和1G(10米/平方秒)的加速度使輔助時間大大減少。 表1為典型汽車零件——汽車制動總泵,專用機床、單主軸加工中心及雙主軸加工單元(FMC-2)加工效率的對比。 表1
綜上所述,傳統(tǒng)的加工中心在效率上難以滿足大批量生產(chǎn)的需要,而專機又顯柔性不足,薩馬格FMC剛好克服了兩者的不足,而將它們的優(yōu)勢集于一體。 隨著世貿(mào)的加入,汽車零部件生產(chǎn)行業(yè)面臨著激烈的市場競爭。企業(yè)欲在競爭中占有一席之地,先進的生產(chǎn)手段無疑是至關(guān)重要的。 來源:奧杰汽車網(wǎng) |
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