接觸機(jī)床專(zhuān)業(yè)衬鱼,屈指已近半個(gè)世紀(jì)。在這四十余年中酿萄,機(jī)床的變革可謂翻天覆地序机,尤其是數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展,將金屬加工能力不斷地推向新的高度争峭,許多原先不可思議的加工難題寥只,而今迎刃而解,本人體會(huì)最深的就有以下幾項(xiàng)馍逗。一冻找、機(jī)床革命始于數(shù)控加工 近代機(jī)床的發(fā)明,始于1755年衩羹,而數(shù)控機(jī)床的誕生則是在上世紀(jì)50年代初期帜蘑。數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性很多,如加工效率高弧劳、加工零件的質(zhì)量好等等珍垦,然而根據(jù)我的體會(huì),用戶化大價(jià)錢(qián)買(mǎi)數(shù)控的主要原因壁挖,還是在于功能图呢,是為了解決普通機(jī)床所不能完成的零件加工。 1啤誊,復(fù)雜的異形件加工 本人拙見(jiàn)岳瞭,數(shù)控技術(shù)的最大長(zhǎng)處拥娄,是解決了復(fù)雜形狀零件的加工問(wèn)題蚊锹,也就是說(shuō)由于數(shù)控能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)床的多軸聯(lián)動(dòng),因此曲線曲面的加工就輕而易舉了稚瘾。舉亇例子牡昆,大家都見(jiàn)過(guò)普通車(chē)床的中、小拖板的手柄摊欠,這亇橄欖狀的橢圓體零件要是靠手工操作丢烘,那非得請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的車(chē)工師傅來(lái)干,因?yàn)檫@需要手搖兩聯(lián)動(dòng)些椒,然而本領(lǐng)再大的車(chē)工也不能做到千篇一律播瞳,即達(dá)到零件的一致性掸刊。為了加工這種零件,隨后就想出了用仿形辦法赢乓,俗稱(chēng)靠模忧侧。即事先做好模板,仿形指沿模板的曲線走動(dòng)子钱,車(chē)削的軌跡亦隨之生成据篇。但是,所用的車(chē)床必須改裝码果,通常橫向絲杠要拆除担泥,并配以彈簧壓緊,這就得化上很多功夫佛殉。 同樣谨斥,如果要銑一個(gè)平面凸輪,那你就必須將立式銑床改裝姿叠,為了保證仿形指和模板貼緊束敦,還需適配重錘吊緊。特別應(yīng)該指出的是支摹,模板應(yīng)大于實(shí)物匾瓣,一般之比為2:1。但模板的制作并非實(shí)物放大2倍就可以了代郊,那是角度值的放大袱耽,是靠畫(huà)法幾何作成的。通常樣板復(fù)制出輪廓后先用毛刀粗銑干发,隨后請(qǐng)高級(jí)鉗工師傅精銼而成朱巨。 圖1 DMG公司的多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片 從仿形雛形到仿形機(jī)床的誕生,又經(jīng)過(guò)了幾個(gè)年代枉长,而今有了數(shù)控冀续,這種最簡(jiǎn)單不過(guò)的手柄、凸輪等零件必峰,只需2軸聯(lián)動(dòng)編程后就能輕易完成洪唐。數(shù)字控制技術(shù),其關(guān)鍵是脈沖技術(shù)吼蚁,脈沖是一種信號(hào)凭需,也可看成是一種波形,脈沖通過(guò)脈沖發(fā)生器可以增多發(fā)生數(shù)量肝匆,也可加快發(fā)射頻率粒蜈,這就使伺服進(jìn)給電機(jī)實(shí)現(xiàn)可控的直線進(jìn)給以及伺服主軸電機(jī)實(shí)現(xiàn)可控的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。故而上述所介紹的那些簡(jiǎn)單零件,只要在兩個(gè)座標(biāo)軸上不斷發(fā)出脈沖加工信號(hào)枯怖,刀具就可按照程序完成加工任務(wù)灭西。 值此必須強(qiáng)調(diào)的是,絕對(duì)不可以將數(shù)控機(jī)床錯(cuò)誤地理解成一臺(tái)普通機(jī)床加上數(shù)控系統(tǒng)就能等于掘楔。數(shù)控機(jī)床所追求的是快速響應(yīng)性與定位正確性的統(tǒng)一枪素,所以它的設(shè)計(jì)與普機(jī)完全不同,其主軸猩镰、絲桿芹倔、導(dǎo)軌等關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件均有別于普機(jī);機(jī)床的剛性氨鹤、抗振威脯、抗熱變形等要素也有較高要求。當(dāng)今我國(guó)數(shù)控機(jī)床紅火的熱點(diǎn)之一是能完成復(fù)雜曲面加工的多軸聯(lián)動(dòng)加工中心(圖1)及大型門(mén)式五面體加工機(jī)床(圖2)何煞。假如讀者有機(jī)會(huì)去德國(guó)南部巴伐利亞的話跨略,不妨參觀一下位于弗朗頓的著名 DMG工廠,他們開(kāi)發(fā)的多軸聯(lián)動(dòng)加工中心柿患,款式與品種居同行首位烁犀。 圖2 大型龍門(mén)式五面體加工中心 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片 2,順銑和逆銑 如果進(jìn)入機(jī)加工車(chē)間學(xué)做普通銑床的話森枪,那么師傅會(huì)叮囑你一定要逆銑而不能順銑视搏。所謂順銑,即銑刀轉(zhuǎn)動(dòng)的切線方向與工件的進(jìn)給方向一致县袱,而逆銑則相反浑娜。(圖3)而今有了數(shù)控銑床或加工中心,就不存在順銑與逆銑的問(wèn)題了式散,操作人員甚至?xí)室獠捎庙樸姺绞浇钤猓驗(yàn)橛庙樸姺绞郊庸ぃ慵谋砻娲植诙葧?huì)更好暴拄。 那么普通銑床為什么只能逆銑而不能順銑呢漓滔?那是因?yàn)槠胀ㄣ姶膊捎玫慕z桿是普通T型絲桿,絲桿與絲桿座之間的間隙較大乖篷,因此如果采用順銑的話响驴,就會(huì)在進(jìn)給方向上受到一股同向推力,使絲桿副之間的間隙變得最大那伐,此刻工作臺(tái)屬失控狀態(tài)踏施,乃至造成工件拖動(dòng)刀具而釀成事故石蔗;而逆銑則不然披滑,由于工件在進(jìn)給方向上受到一股阻力,因此絲桿的一側(cè)始終和絲桿座是貼住的,因此工件在前進(jìn)時(shí)銑刀正常切削羹卷,不會(huì)發(fā)生事故安芋。 圖3 順銑與逆銑工藝對(duì)比圖 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片 數(shù)控機(jī)床采用的是滾珠絲桿,這種絲桿副之間的間隙是可以通過(guò)拉預(yù)緊力方式進(jìn)行預(yù)調(diào)的淀胞,基本上不存在反向間隙售芳,或者說(shuō)是反向間隙很小,此項(xiàng)調(diào)試在絲桿出廠時(shí)生產(chǎn)企業(yè)按用戶提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行的两军,封裝后交付使用肿犁。 然而在機(jī)床的裝配過(guò)程中,由于機(jī)床零件加工會(huì)存在缺陷备秋,以及裝配質(zhì)量等諸多原因會(huì)產(chǎn)生一些誤差整空,或是使用了一段時(shí)間后滾珠絲桿副也會(huì)產(chǎn)生誤差,那就可以通過(guò)絲杠兩端的雙螺母聂祈,用插片進(jìn)行調(diào)節(jié)偶凝,一般是以馬達(dá)端的螺母為基準(zhǔn),調(diào)整另一端陆爽,而機(jī)床本身的運(yùn)動(dòng)累積誤差則是由數(shù)控系統(tǒng)用螺距補(bǔ)償方式進(jìn)行的什往。 3,C軸功能和U軸功能 機(jī)床的座標(biāo)軸命令慌闭,國(guó)際上有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)别威。凡是機(jī)床主軸軸線都規(guī)定稱(chēng)之為Z軸,那么直角座標(biāo)系另外兩個(gè)方向就是X軸和Y軸驴剔。以立銑為例兔港,垂向就是主軸軸線方向Z,左右運(yùn)動(dòng)的縱向?yàn)閄仔拟,前后運(yùn)動(dòng)的橫向?yàn)閅衫樊;臥式車(chē)床,由于床鞍的運(yùn)動(dòng)方向和車(chē)床主軸一致利花,稱(chēng)Z科侈,那么刀架橫向進(jìn)給就是X。上述X炒事、Y臀栈、Z三根是直線軸,那么分別圍繞這X仁吟、Y岭蚜、Z三根直線軸回轉(zhuǎn)的就稱(chēng)之為A、B夏捣、C三根回轉(zhuǎn)軸孝揉。數(shù)控機(jī)床的C軸功能,在車(chē)、銑上用得最多垃批。就銑床及加工中心而言茫步,C軸功能通常是指圍繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái),它可以單純分度也可以連續(xù)回轉(zhuǎn)枢竟,以配合機(jī)床的多軸聯(lián)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件加工拿豺;而對(duì)數(shù)控車(chē)床及車(chē)削中心來(lái)講,C軸功能的作用就大了坤搂,它甚至可以實(shí)現(xiàn)六面加工咱缭。 雙主軸、雙刀架的車(chē)削中心戒蟆,就可對(duì)棒料零件進(jìn)行六面加工锁孟,即第一主軸裝夾零件后,利用主軸的C軸功能茁瘦,進(jìn)行分度及回轉(zhuǎn)品抽,并由第一刀架車(chē)削零件的四個(gè)側(cè)面及端面。繼而第一主軸卡盤(pán)松開(kāi)轉(zhuǎn)送至第二主軸甜熔,夾緊圆恤,隨后由第二刀架切斷棒料,加工該零件的背面腔稀。這樣就完成了棒料的六面加工盆昙。 日本株式會(huì)社池貝IKEGAI發(fā)明的專(zhuān)利U軸功能,其原理就是加工中心主軸具有數(shù)字控制的徑向進(jìn)給功能焊虏,即刀具在旋轉(zhuǎn)切削的同時(shí)淡喜,刀頭可沿著刀架端面作徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給由伺服電機(jī)所控制诵闭,精度可達(dá)0.001mm炼团。因此機(jī)床除了具有銑鏜功能外,還能車(chē)削疏尿。所以用一把刀具就能對(duì)零件進(jìn)行階梯加工存妇、園弧加工、或錐體與錐孔加工禁微,經(jīng)換刀后還可進(jìn)行曲面加工唉奇,切糟加工及螺紋加工等等。(圖4) 圖4 池貝機(jī)床的u軸功能 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片 4恢核,并聯(lián)機(jī)床 在上世紀(jì)90年代以前闻街,所有的金屬切削機(jī)床都是串聯(lián)機(jī)床,均是由一條傳動(dòng)鏈傳遞下來(lái)的忠宙,車(chē)床途徑是由卡盤(pán)—-車(chē)頭箱—-床身—-床鞍---刀架---刀具架讳,而銑床則由刀具---主軸箱---立柱---床身---床鞍---工作臺(tái)傳來(lái)榴烦。這種結(jié)構(gòu)也稱(chēng)C字型結(jié)構(gòu),傳動(dòng)鏈沿C字狀走向墨攻。而并聯(lián)機(jī)床的誕生拜殊,是機(jī)床工業(yè)的又一革命性突破焚卖。 圖5 DS公司的Z3銑頭 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片 在IMTS1994的美國(guó)芝加哥國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上汹魁,美國(guó)G&L公司展出了一臺(tái)名為Variax的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床,它是在Stewart平臺(tái)即空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展而成的加工機(jī)床晰绎。所謂并聯(lián)機(jī)床寓落,就是以空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ),以數(shù)控軟件代替部分硬件荞下、以電子裝置及元器件代替部分機(jī)械裝置伶选,通過(guò)改變桁架桿的長(zhǎng)度及移動(dòng)支點(diǎn)位置,來(lái)迅速實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對(duì)位置變動(dòng)尖昏,從而打破了傳統(tǒng)機(jī)床以直角坐標(biāo)系為基礎(chǔ)的串聯(lián)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理仰税。 隨之而來(lái)的開(kāi)發(fā)就越來(lái)越實(shí)用,如德國(guó)DS公司開(kāi)發(fā)的Z3銑頭抽诉,意大利COMAU公司的平動(dòng)機(jī)床陨簇,瑞士STARRAG公司的關(guān)節(jié)機(jī)床等,都是相當(dāng)?shù)湫偷牟⒙?lián)機(jī)床迹淌。DS公司開(kāi)發(fā)的銑頭(圖5)河绽,就是根據(jù)并聯(lián)原理研制成功的,可鉆到飛機(jī)的機(jī)翼里面進(jìn)行加工唉窃。該照片是我2000年在美國(guó)芝加哥IMTS展覽會(huì)上拍攝的耙饰,當(dāng)時(shí)它在美國(guó)辛辛那梯展臺(tái)展出。我國(guó)清華大學(xué)纹份、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高等院校和機(jī)床企業(yè)聯(lián)手開(kāi)發(fā)成功了許多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的串并聯(lián)相結(jié)合機(jī)床卫殷,也稱(chēng)混聯(lián)機(jī)床,其剛性要比并聯(lián)機(jī)床好得多培幽,因此同樣也是一種機(jī)床設(shè)計(jì)創(chuàng)新的發(fā)展趨向苟及,在上海剛結(jié)束的2007中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上,齊二機(jī)床集團(tuán)展出的XNZ2430混聯(lián)機(jī)床被評(píng)為金獎(jiǎng)啥闪。 5夷钥,復(fù)合加工機(jī)床 機(jī)床的分類(lèi),通常是按工藝的種類(lèi)來(lái)分曙悠,如車(chē)婿残、銑、磨烘韩、鏜襟腹、鉆等等顾篡,但數(shù)控機(jī)床還可用工件的運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)分或按伺股機(jī)構(gòu)的控制方式來(lái)分,然而當(dāng)今由于復(fù)合加工的不斷發(fā)展摊哟,工藝界限也隨之被打破在竹。 復(fù)合加工機(jī)床的主要形式有如下幾種。以車(chē)削功能為主梅屉,兼?zhèn)溷娤鞴δ艿募庸ば问街瞪矗Q(chēng)之為車(chē)銑復(fù)合加工;具有車(chē)銑復(fù)合加工功能的機(jī)床被稱(chēng)之為車(chē)銑復(fù)合加工中心坯汤,有人建議為第二代復(fù)合加工中心虐唠。 上世紀(jì)90年代初,奧地利WFL公司首先推出車(chē)銑復(fù)合加工中心系列產(chǎn)品Mill-Turn惰聂,使曲軸等復(fù)雜零件高效加工成為可能疆偿。這類(lèi)機(jī)床的基型為斜床身車(chē)床結(jié)構(gòu),雙主軸搓幌、雙刀架杆故。在刀架上方,安裝一個(gè)銑頭溉愁,它既可作X处铛、Y、Z三向直線軸運(yùn)動(dòng)叉钥,還可繞Y軸作B軸回轉(zhuǎn)罢缸,并帶有刀庫(kù)及換刀裝置。(圖6) 圖6 WEL公司車(chē)銑符合加工中心 MILL-TURN 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片 日本山崎MAZAK是致力于倡導(dǎo)復(fù)合加工的著名公司码累,他們提出的口號(hào)是Doneinone譬椰,即要在一臺(tái)機(jī)床上把所有的工藝手段均融為一體。當(dāng)今他們開(kāi)發(fā)出許多類(lèi)型的復(fù)合加工機(jī)床激撮,如INTEGREXe-H系列就被譽(yù)為劃時(shí)代的超復(fù)合加工機(jī)姚不,他們還模似出未來(lái)機(jī)床的雛形(圖7),未來(lái)機(jī)床就不分工藝界限了泉惋。 圖7 mazak模擬未來(lái)機(jī)床 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片 此外衷玩,德國(guó)DMG,韓國(guó)DEAWOO大宇(現(xiàn)名斗山)等也均有車(chē)銑復(fù)合加工中心產(chǎn)品問(wèn)世扔缭,我國(guó)的沈陽(yáng)盾倍、大連、北一等也先后將此類(lèi)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成功洗馅,大連機(jī)床集團(tuán)的CHD25九軸五聯(lián)動(dòng)車(chē)銑復(fù)合中心還被評(píng)為2006年春燕獎(jiǎng)膀钝。秦川和沈陽(yáng)機(jī)床還先后自主研發(fā)了龍門(mén)車(chē)銑復(fù)合中心,為大型工件提供裝備赌羽。第二種是以銑削功能為主萎煤,兼?zhèn)滠?chē)削功能的加工形式缤弦,稱(chēng)之為銑車(chē)復(fù)合加工;具有銑車(chē)復(fù)合加工功能的機(jī)床被稱(chēng)之為銑車(chē)復(fù)合加工中心彻磁,有人建議為第一代復(fù)合加工中心碍沐。 銑車(chē)復(fù)合加工中心的基本型式是在加工中心上,加上車(chē)削主軸來(lái)完成銑--車(chē)加工衷蜓,這些產(chǎn)品的主要實(shí)例有徳國(guó)HAMUEL公司的HSTM系列累提,瑞士Willemin-Macodel的W408MT復(fù)合單元,瑞士BUMOTEC的S-192FT銑車(chē)復(fù)合加工中心等等恍箭。 另一種頗具代表意義的是金屬成形復(fù)合加工機(jī)床刻恭,金屬成形加工是金屬加工領(lǐng)域的重要組成部分之一瞧省。金屬成形加工的范疇主要有沖扯夭、鍛、剪切鞍匾、折彎等交洗。隨著數(shù)控機(jī)床的不斷發(fā)展,金屬成形加工也越來(lái)越先進(jìn)橡淑,尤其表現(xiàn)在金屬?gòu)?fù)合成形加工上面构拳。復(fù)合成形加工,其形式主要為沖壓與剪切相結(jié)合祥喳、沖壓與折彎相結(jié)合或者剪折沖三者相結(jié)合耀奠,而當(dāng)今巳將激光加工手段也融合進(jìn)來(lái)了。二貌硬、刀具的不斷變革 機(jī)床的實(shí)質(zhì)用堤,是完成刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以刀具在金屬加工中同樣也起到十分重要的作用嚣褐。 我是文革中從學(xué)校畢業(yè)后進(jìn)機(jī)床廠工作的萌烁,先是學(xué)做車(chē)床。大家都知道逸茅,車(chē)工師傅的本領(lǐng)在于磨刀绎儡,可對(duì)我來(lái)說(shuō)確實(shí)很困難。上世紀(jì)六十年代详不,車(chē)刀基本上都是焊接式的蚯氯,磨刀間又小又臟,被砂輪機(jī)磨下的塵埃堆起有幾寸高妖救,污染非常嚴(yán)重橄浓。焊接車(chē)刀主要有兩種,加工鑄鐵的車(chē)刀稱(chēng)BK收擦,不需磨斷屑槽贮配;而車(chē)鋼材的TK谍倦,要開(kāi)斷屑槽,此外還有切沉糟的割刀等泪勒。我的笨拙常受到青工們的譏諷昼蛀,說(shuō)大學(xué)生連刀都磨不好,因此我是都么啟盼能獲得一把好刀圆存,鋼與鐵都能車(chē)削叼旋。 上世紀(jì)70年代后,機(jī)加工車(chē)間推行可轉(zhuǎn)位夾固式刀具沦辙,即在刀體上裝上硬質(zhì)合金刀片夫植,有車(chē)刀也有銑刀。刀片可呈三角形或四邊形油讯,每個(gè)角都是一亇刃口详民,一旦損壞轉(zhuǎn)換一個(gè)角度就行。隨著可轉(zhuǎn)位夾固式刀具的逐步推廣陌兑,落后的焊接式刀具終于被淘汰却师,既減少了原材料與人力資源的大量浪費(fèi),更是使用十分便捷素司,對(duì)環(huán)保也起到積極作用程押。 涂層刀具又是近20年出現(xiàn)的一種新型刀具,是刀具發(fā)展中的一項(xiàng)重要突破押逾,也是解決刀具材料中硬度果派、耐磨與強(qiáng)度、韌性之間矛盾的一項(xiàng)有效措施眶洗。涂層刀具是在一些韌性較好的硬質(zhì)合金基體上蟀披,通過(guò)一系列理化方法使其表面涂覆一層耐磨性高的難熔化金屬化合物,使基體的強(qiáng)韌性與涂層的耐磨性相結(jié)合從而提高硬質(zhì)合金刀具的綜合性能径泉。常用的涂層材料有TiC望吧、TiN和Al2O3等。當(dāng)今涂層硬質(zhì)合金刀具缰兄,其切削速度可以提高到300m/min以上俊炒。更值得一提的是,涂層刀具既能切削鋼也可加工鑄鐵上煤,我的夢(mèng)想亦已成真休玩。 我赴瑞典山高SECO刀具總部考察時(shí),公司技術(shù)經(jīng)理曾向我介紹:按ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)劫狠,將6種常用材料冠以不同代號(hào)拴疤。P鋼材(藍(lán)),PM不銹鋼(黃)独泞,K鑄鐵(紅)呐矾,N非鐵素體有色金屬(綠)苔埋,S鈦合金與鎳基合金(桔黃),H淬火鋼(灰)蜒犯。而車(chē)削的代號(hào)為T(mén)(Turning),銑削為M(Milling)那么車(chē)鋼的刀具山高公司就稱(chēng)為T(mén)P组橄,銑鑄鐵的刀具就稱(chēng)為MK…值得指出的是,而今TP也可車(chē)鑄鐵罚随,而MK也能銑鋼玉工。 當(dāng)今刀具的涂層技術(shù)發(fā)展很快,SECO最近發(fā)明了一種名為Duratomic的專(zhuān)利技術(shù)淘菩,使氧化鋁涂層的原子排列得以優(yōu)化遵班,由于a向性能得以改善,故而涂層又厚又牢茧音,其耐磨性及抗沖擊性大為提高有蒲,該專(zhuān)利用在該公司的TP2500刀片上面,加上斷屑槽設(shè)計(jì)新穎獨(dú)特沦浆,因此加工效率提高了100%蝉齐,刀具的使用壽命提高了近400%溜帐。當(dāng)然将盾,它也是車(chē)鋼與車(chē)削鑄鐵兩用。(圖8) 圖8 SECO公司涂層刀具 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片 三勃核、電永磁夾具的創(chuàng)新應(yīng)用 既然機(jī)床是解決刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械再僧,那么固定工件就要靠工裝夾具了。本人自1973年走上技術(shù)崗位后俩孽,搞了10余年夾具設(shè)計(jì)工作猬听,盡管設(shè)計(jì)的水平甚差,但與工裝的感情卻是深厚患达。當(dāng)今夾具發(fā)展也是與時(shí)俱進(jìn)记令,新穎夾具有孔系定位的組合夾具,有快速定位夾具习劫,有與氣咆瘟、液相配的隨行夾具,還有模擬夾緊技術(shù)等等诽里,然而使我最有感促的莫過(guò)于電永磁夾緊系統(tǒng)了袒餐。假如要在大平面工件上進(jìn)行銑、鉆谤狡、鏜灸眼、磨等工序加工,其壓緊問(wèn)題一般不大好解決墓懂,如果是厚一點(diǎn)的鑄件焰宣,可加裝工藝腳霉囚,將螺釘壓板壓在工藝腳上。那么薄一點(diǎn)的工件呢匕积?往往要多次裝夾佛嬉,這樣定位基準(zhǔn)很可能失真,從而造成加工誤差闸天,同時(shí)裝夾也相當(dāng)不方便暖呕。因此我當(dāng)初確實(shí)想象過(guò),如果能搞一個(gè)磁性?shī)A具那該有多好侧碍,然而就在此刻雾逢,歐洲已發(fā)明了成功了此類(lèi)產(chǎn)品,叫做電永磁吸盤(pán)赴仪,比永磁夾具更進(jìn)一步赂阻,被譽(yù)為安全之力。(圖9) 圖9 泰磁公司的電永磁夾具 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片 出于興趣换橱,本人在EMO2005漢諾威機(jī)床展上邪慧,詳細(xì)討教了意大利泰磁公司TECNOMAGNETE的全球銷(xiāo)售總裁蔡林先生Mr.ClaudioCelin,該公司在電永磁領(lǐng)域居領(lǐng)先地位舔躏,並擁有多項(xiàng)技術(shù)專(zhuān)利秆尝。電永磁夾具的工作原理是利用不同永磁材料的特性,通過(guò)電控系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部磁路的分布進(jìn)行控制與轉(zhuǎn)換防擎,使系統(tǒng)內(nèi)部磁場(chǎng)取得自身平衡挎中,或呈消磁狀態(tài)(DAMAG),或釋放到夾具的上表面助店,即充磁狀態(tài)(MAG)磁滚。 這種用于黑色金屬切削之用的電永磁吸盤(pán),切換狀態(tài)僅靠電控按鈕宵晚,斷開(kāi)就不存在磁場(chǎng)垂攘,吸住就永遠(yuǎn)有磁性,即使斷電或拖線損壞也不受影響淤刃,故被稱(chēng)為安全之力晒他。用電僅僅在于磁路轉(zhuǎn)換的瞬間,處于工作狀態(tài)時(shí)是不耗電的钝凶。開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換時(shí)間僅1-2秒鐘仪芒,故裝夾與松開(kāi)非常方便。從理論上講耕陷,電永磁夾具的夾緊力達(dá)15kgf/cm3掂名,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于切削力,而且那怕是表面不平的毛坯工件,也能安全吸住饺蔑,即使銑削HRC52的淬硬工件锌介,也可正常工作。還有一亇能解除我疑團(tuán)的優(yōu)越性是猾警,此類(lèi)系統(tǒng)不存在剩磁問(wèn)題症旭。電永磁夾具在夾緊過(guò)程中,只有夾具的上表面有磁力饲残,其他周邊均不存在漏磁秉返,因此對(duì)刀具切削無(wú)任何影響。夾具松開(kāi)后钳舵,無(wú)論是夾具本身或工件螺坟,均不存在剩磁,因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)部有電控退磁裝置邓樟,能對(duì)工件作退磁處理缸秀。遺憾的是,此類(lèi)夾具進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)太晚役默,造成了很多工裝設(shè)計(jì)與制造的浪費(fèi)唯碗。四、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用 人是有惰性的冤牢,煩瑣的事最好由機(jī)器來(lái)干铐向。當(dāng)今工業(yè)機(jī)器人在機(jī)床上的應(yīng)用已成為發(fā)展的一大趨向。機(jī)器人與機(jī)床相結(jié)合以舒,以往主要是解決工件自動(dòng)上下料搬運(yùn)問(wèn)題趾痘,再配上相關(guān)的定位夾具,致使機(jī)床得以無(wú)人化24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)蔓钟,在這方面做得較多的是ABB和FANUC公司。擅長(zhǎng)專(zhuān)機(jī)制作的意大利COMAU公司卵贱,他們比較成熟地將缸體及缸蓋生產(chǎn)線中的零件搬運(yùn)滥沫,設(shè)計(jì)成由機(jī)器人完成。當(dāng)然键俱,對(duì)工件的拋光打磨兰绣、清洗及其它臟、累干活的也是機(jī)器人表演的舞臺(tái)编振。意大利意沃樂(lè)EVOLUT公司缀辩,這個(gè)歐洲最大的機(jī)器人應(yīng)用與集成制造商,他們開(kāi)發(fā)的DC-5機(jī)器人修邊踪央、倒角裝置很有新意臀玄。該機(jī)器人可以裝夾工具對(duì)主軸上零件修邊去毛刺,甚至機(jī)器人可以加裝動(dòng)力源用刀具對(duì)零件進(jìn)行加工,因此它已將機(jī)械人傳統(tǒng)的搬運(yùn)盹躬、噴漆狐兴、焊接工作范圍擴(kuò)展到了金屬切削及拋光領(lǐng)域。工作單元還可以配備各種上料方式:如帶視頻裝置可抓取隨機(jī)擺放的工件恐程,或以旋轉(zhuǎn)臺(tái)擺放伦捐,或以傳送帶擺放等等。(圖10) 圖10 工業(yè)機(jī)器人 點(diǎn)擊此處查看全部新聞圖片 除此以外機(jī)器人最常涉足的領(lǐng)域還有用于壓鑄單元皿理、車(chē)孟庵、銑中心單元、復(fù)合機(jī)床單元题姜、零件拋光單元等等甥晦。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,勞動(dòng)力成本將越來(lái)越高参枯,對(duì)環(huán)保及安全的要求將越來(lái)越嚴(yán)敢亥,所以工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用勢(shì)必是一種趨向。而且由機(jī)器人干出的工件辩溢,譬如說(shuō)打磨梳命,其零件的一致性要比人工好得多,因此歐洲有些名牌汽車(chē)制造商甚至對(duì)某些零件的某些工步状勤,已規(guī)定必須有機(jī)器人來(lái)操作鞋怀,故工業(yè)機(jī)器人在機(jī)床上的應(yīng)用將越來(lái)越廣。 人類(lèi)社會(huì)總是不斷進(jìn)步持搜,但發(fā)展是永恒不變的硬道理密似,機(jī)床制造技術(shù)也必將隨著歷史車(chē)輪滾滾向前,更多的夢(mèng)想將在不遠(yuǎn)的明天變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)葫盼。
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