圖1 Ultrasonic 20直線驅(qū)動(dòng)機(jī)床可以擴(kuò)展到多達(dá)5根軸，并將帶來(lái)超精硬切削發(fā)展領(lǐng)域的變革。C軸的力矩電機(jī)和A軸無(wú)浮動(dòng)的伺服傳動(dòng)電機(jī)可以產(chǎn)生5軸切削需要的精度和高效能竖配。
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圖2 旋轉(zhuǎn)速度為40000r/min 的水冷USB主軸為超精硬切削和軟切削需要的足夠的切削速度。 |
在EMO展會(huì)上里逆，ULTRASONIC 20直線驅(qū)動(dòng)機(jī)床首次亮相进胯。機(jī)床采用轉(zhuǎn)速為40000r/min 的水冷USB主軸，超聲波刀具和傳統(tǒng)刀具可以在同一主軸上使用运悲。機(jī)床可進(jìn)行3龄减、4或5軸加工，進(jìn)行超精硬切削和軟切削班眯，并具有極高的重復(fù)精度和卓越的表面加工質(zhì)量。
企業(yè)為確保未來(lái)的效益不斷增長(zhǎng)烁巫，發(fā)展的目標(biāo)已經(jīng)開(kāi)始轉(zhuǎn)向小型化署隘，開(kāi)始使用陶瓷、玻璃亚隙、碳化物等創(chuàng)新材料以及有效地制造這些材料磁餐。在EMO展會(huì)上首次亮相的DMG(德馬吉)生產(chǎn)的ULTRASONIC 20直線驅(qū)動(dòng)機(jī)床，成為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的理想裝備掰砌。
ULTRASONIC 20直線驅(qū)動(dòng)機(jī)床建立了新的標(biāo)準(zhǔn)瞪殖，X、Y和Z軸的橫向行程為200 mm学岔，定位精度為Pmax =±2.5μm咪朴，具有直線驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的高效能(>1.4 g)、卓越的表面質(zhì)量(Ra<0.2μm)和靈活性(3到5軸)师赂。
ULTRASONIC 20直線驅(qū)動(dòng)機(jī)床擁有該公司制造成功的同系列機(jī)床取得的所有特點(diǎn)蘑瓢。這一點(diǎn)從它能進(jìn)行3、4或5軸加工廣泛地可選范圍中很容易看出镶悟。此外梦铭，這一創(chuàng)新產(chǎn)品配有一個(gè)高速換刀器。整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵是建立在改進(jìn)的HSK裝置基礎(chǔ)上的新型Ultrasonic Aktor系統(tǒng)。這使超聲波刀具和傳統(tǒng)刀具可以在同一主軸上使用垦祭。水冷USB主軸的40000r/min的切削速度足以滿足所有生產(chǎn)工藝的要求孔尸。
新的ULTRASONIC 20直線驅(qū)動(dòng)機(jī)床還具有許多設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)和能力，從而引發(fā)了小工件的超精確重切削領(lǐng)域的革命籍胯。德國(guó)Stipshausen的SAUER公司總經(jīng)理Christian Th?nes列舉了幾個(gè)重要例子：機(jī)床具備±1μm的重復(fù)精度竟闪、Pmax±2.5μm的定位精度以及Ra<0.2μm的卓越表面加工質(zhì)量。
此外芒炼，所有軸的直線驅(qū)動(dòng)與靜壓導(dǎo)軌相結(jié)合瘫怜，通過(guò)使刀具在1.4 g以上的加速度，在X本刽、Y和Z軸線上的定位獲得了最高的效能和生產(chǎn)效率鲸湃。可以用于這一機(jī)床的刀具包括：直徑在0.1～16mm之間的銑刀子寓，直徑在0.1～30mm之間的磨頭暗挑。這些刀具是由16位換刀器(可選用32位)自動(dòng)插入的。
整體鑄造的床身底座采用龍門(mén)式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)斜友，Y軸門(mén)架采用寬導(dǎo)軌(標(biāo)準(zhǔn)型式為鋁質(zhì))炸裆，構(gòu)成了該機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)提供了最佳的減振性鲜屏、剛性和穩(wěn)定性烹看。選用碳纖維制成的Y軸門(mén)架滿足了超過(guò)2g加速度的需要，可以提供更大的動(dòng)力需求并最大限度地減少熱膨脹洛史。新的Ultrasonic 20直線驅(qū)動(dòng)機(jī)床突出的特點(diǎn)表現(xiàn)在它能夠切削許多材料郭宪，這些可能采用的材料中有許多都是工業(yè)界很感興趣的。正如Christian Th?nes指出的枕详，迄今為止還不可能使用傳統(tǒng)的加工方法對(duì)一些材料進(jìn)行切削息扶，對(duì)廣泛使用的陶瓷材料尤其如此，如對(duì)玻璃陶瓷弹扩、氧化鋁纫脚、氧化鋯、碳化硅眶逐、氮化硅况颈、氧化鎂和復(fù)合陶瓷。SAUER的總經(jīng)理指出广柴，玻璃材料(光學(xué)玻璃春探、石英玻璃、浮法玻璃)或單晶和多晶硅及鍺等才嘀，使用超聲波機(jī)床加工不會(huì)有任何問(wèn)題辑皿。適用于超聲波機(jī)床加工的材料還包括碳纖維时簸、纖維玻璃、礦物纖維赖晶；碳化物律适、硬化鋼、硅浸漬鋁遏插；藍(lán)寶石捂贿、紅寶石；刀具鋼胳嘲、鋁厂僧、銅；鎢銅了牛、鈹颜屠、非鐵重金屬、石墨鹰祸、鈦甫窟；珍珠母、瑪瑙石以及其他特殊材料等蛙婴。
這么多材料可以使用超聲波機(jī)床加工自然使超聲波機(jī)床備受青睞粗井。這些領(lǐng)域包括電子工業(yè)、航空航天钢谍、醫(yī)療器械趁吭、手表工業(yè)以及精密工程、光學(xué)元件和半導(dǎo)體加工等領(lǐng)域亏的。
作為一個(gè)目標(biāo)群體怨拍，刀具和模具制造商越來(lái)越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。Th?nes列舉了許多具體的例子來(lái)證明這一點(diǎn)蛆删。“使用超聲波务冠，你可以用碳化物制造壓紋刀具捅悦，只需一個(gè)工藝步驟，就能達(dá)到最高的水準(zhǔn)或精度丈揖，而不必像刻模那么麻煩目露。同樣，H6等級(jí)的螺紋孔也可以引入碳化物制成的模具旁咙，這開(kāi)辟了全新的可能性惯波。對(duì)于用碳化物或氮化硅制造深沖刀具也是如此〈涣疲”Christian Th?nes說(shuō)漏峰，SAUER公司一直作為整個(gè)工藝鏈的完整的供應(yīng)商：這從開(kāi)發(fā)和安裝高科技機(jī)床開(kāi)始糠悼，到制造高精度的鉆石刀具，一直到密集的應(yīng)用支持浅乔。
ULTRASONIC 20-5直線驅(qū)動(dòng)機(jī)床創(chuàng)新之處表現(xiàn)在：定位精度±2.5μm和重復(fù)精度±1μm倔喂；由于X、Y靖苇、Z軸的直線驅(qū)動(dòng)和加速度>1.4g的靜壓軸承席噩，動(dòng)力最高；轉(zhuǎn)速為40000r/min 的水冷USB 40切削主軸贤壁；門(mén)架設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的整體鑄造的底座使其具有最大的減振性能悼枢、最高的剛度和硬度。
在改進(jìn)的HSK 32 S裝置基礎(chǔ)上新開(kāi)發(fā)的Ultrasonic Aktor系統(tǒng)脾拆，可以在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行超聲波銑削和傳統(tǒng)銑削馒索。
ULTRASONIC 20-5直線驅(qū)動(dòng)機(jī)床還具有16位(標(biāo)準(zhǔn))或32位(可選)自動(dòng)換刀器；擴(kuò)展到一種4到5根軸的機(jī)床：C軸的力矩電機(jī)和A軸無(wú)浮動(dòng)的伺服傳動(dòng)電機(jī)假丧。
機(jī)床選項(xiàng)包括：碳纖維制成的Y軸門(mén)架双揪，剛性高、重量輕幢耍、熱膨脹小链愉，Y軸最大加速度>2g；冷卻液裝置及帶三腔系統(tǒng)的孔化液箱等忿和。
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