在最小作業(yè)面積上實現(xiàn)高生產(chǎn)率
圖1:以最小的安置面積獲得高的生產(chǎn)率: SW的立式加工中心BA S03利用在整體 構件上框架結(jié)構的優(yōu)點 |
為求最高的生產(chǎn)率斤葱,需要在有限而成本較高的作業(yè)面積上進行經(jīng)濟地生產(chǎn)缚庐。作業(yè)面積是選擇合適加工中心時的重要準則酷麦。最好是采用多軸機床,結(jié)構盡可能緊湊的機床否淤。兼有這兩種特性是比較理想的悄但。而施韋比施機床有限責任公司(SW)(廠址:Waldmossingen)的專家們棠隐,以BAS03立式加工中心(圖1)的結(jié)構系列成功地做到了這一點,這些機床通過兩個主軸和兩個橋式夾具的雙回轉(zhuǎn)支座檐嚣,在批量生產(chǎn)中以最小的安置面積來獲得最高的生產(chǎn)率助泽。
結(jié)構緊湊、高剛性和高精度源于整體構件完善的結(jié)構和配置特點嚎京,使BA S03結(jié)構系列的所有加工中心具有較多的優(yōu)點嗡贺。由于是三側(cè)面封閉的整體構件,對于單位置類型(加工位置同時又是工件上鞍帝、下料位置)的機床只需3.6m×2.6m的安置面積诫睬,而對于雙位置類型(分別設有加工位置和工件上、下料位置)的機床也僅需3.9m×3.0m的安置面積帕涌。另外摄凡,這種框架結(jié)構方式還具有特別高的剛性并在傳遞加工力時能形成封閉的力線◎韭框架結(jié)構中蘑慕,可將直線運動軸的驅(qū)動裝置和導軌設置在加工區(qū)的上方和外面。其上就不會濺落切屑和冷卻潤滑液价烘。Z軸是在一個封閉的框架內(nèi)移動蕊欣,這個框架以兩側(cè)的滾動導軌作為X軸,而滾動導軌又在Y軸的封閉框架上移動稻漏,由此構成一個“框中框”的封閉框架愈秕。Y軸由兩個單獨的驅(qū)動裝置使進給絲杠實現(xiàn)進給運動,通過與直接測量系統(tǒng)的結(jié)合俗运,即使由于切削力而產(chǎn)生偏心載荷矿钩,也可避免滑臺的傾斜(圖2)。這樣遣株,使加工中心BA S03在整個加工區(qū)達到的定位精度Tp為0.008mm(按VDI DGQ3441)。特別有利的是浊待,由此而保持長期精度革哄,這與立柱移動式機床和在立柱上配置滑臺的這類典型結(jié)構的立式加工中心是不同的。直線軸快速移動時缔类,以8m/s2的加速度進行加速庭叙,快速行程速度可達75m/min。
圖2:不受載荷影響:X軸和Y軸通過封閉 框架滑臺的對稱結(jié)構(框中框)和兩側(cè)單獨 可調(diào)節(jié)的驅(qū)動裝置绘盟,即使在偏心力的作用下鸠真, 在整個加工區(qū)仍能達到一致而穩(wěn)定的精度 |
直接驅(qū)動的主軸轉(zhuǎn)速達17500 r/min。從2500 r/min的轉(zhuǎn)速開始龄毡,其驅(qū)動功率為15.5 kW(主軸電動機接通時間40%)吠卷。由于采用刀柄HSK63和轉(zhuǎn)矩60 Nm锡垄,也可適用于較大的刀具,例如平面銑刀和裝有可轉(zhuǎn)位刀片的面銑刀祭隔。在這一年度货岭,推出的一種新的機床變型,具有比迄今的主軸大兩倍的轉(zhuǎn)矩疾渴。進行換刀時千贯,刀具的重量可達7.5 kg和刀具直徑70 mm,當?shù)稁煅b刀刀座兩旁的兩個刀座沒裝刀具時搞坝,該刀具可采用160 mm大的直徑搔谴。加工中心的刀庫容量為40個刀座(選項64個刀座),對于雙主軸加工中心桩撮,刀庫容量為2×20個刀座(選項2×32個刀座)逸渤。提取式換刀原理——主軸移動到換刀位置——減少了換刀所需的時間,由此坟荤,切屑到切屑的時間(兩次切削間的平均中斷時間)僅為3秒蕴节。
對于單位置類型的立式加工中心,在以600×400×400 mm(X軸挽沧、Y軸贷弧、Z軸)量度的加工區(qū)內(nèi)配置一個橋式夾具〔诠伲可回轉(zhuǎn)360°(A軸窟潜,最高回轉(zhuǎn)速度為50 r/min)和承載不超過400 kg重的夾具及工件(圖3)。直接驅(qū)動和直接測量系統(tǒng)的結(jié)合可達到±5(角)秒的定位精度鱼催。
圖3:可用于大部分裝料任務的位置: 對于加工中心的單軸變型翅栖,橋式夾具最大 可承載400 kg重的夾具和工件, 并由此可實現(xiàn)裝夾多個工件 |
在最少輔助時間情況下進行綜合加工雙位置類型的加工中心见毒,可使用由回轉(zhuǎn)支座兩側(cè)支承的橋式回轉(zhuǎn)夾具(A軸)谅褪。僅僅在3.5秒的時間內(nèi),橋式夾具回轉(zhuǎn)180° 吴攒,從上张抄、下料位置回轉(zhuǎn)到加工位置。通過這種方式洼怔, 操作人員可以在與基本時間平行的時間內(nèi)署惯,按人機工程學最合適的裝料高度進行工件的上、下料镣隶,這在SW公司的臥式加工中心上已證明是最好的設計準則极谊。通過有機玻璃隔板把上、下料位置完全同加工區(qū)隔開安岂,這樣轻猖,切屑和冷卻潤滑液完全被阻隔在加工區(qū)內(nèi)帆吻。從而排除了操作人員在進行上、下料時可能出現(xiàn)的危害蜕依。由于整體構件是向前和向上敞開的桅锄,所以具有良好的可接近性。這樣样眠,可以毫無問題的采用工業(yè)機器人實現(xiàn)工件的自動上友瘤、下料或通過龍門式上料裝置實現(xiàn)工件的輔助上、下料(圖4)肩蹬。
圖4:減少輔助時間:在批量生產(chǎn)中虏向, 通過在回轉(zhuǎn)支座上的兩個橋式夾具在 與基本時間平行的時間內(nèi)進行 工件的上、下料和兩個主軸的加工從而提供了 最高的生產(chǎn)率和最好的經(jīng)濟性 |
在橋式夾具上通過附設的回轉(zhuǎn)工作臺深酗,就可以以任意的角度進行加工皇腮,并且可以在工件一次裝夾下實現(xiàn)工件的五面加工(B軸)。為實現(xiàn)這種加工和對于工件夾具所需的液壓驅(qū)動裝置和氣動驅(qū)動裝置或夾緊裝置的接口汁恍,已經(jīng)裝在回轉(zhuǎn)支座和橋式夾具上据值。在這里所謂的5軸工作臺裝有像橋式夾具的第4個軸相同的電動機∏哉鳎回轉(zhuǎn)工作臺配置一個瘾歉,還是兩個橋式夾具要經(jīng)過經(jīng)濟性計算來決定。
在向下敞開的加工區(qū)里芳潦,光滑的隔板有利于切屑的流動沧宠,BA S03又非常適合于進行干加工。在機床上也設置了主軸的內(nèi)部冷卻液供給裝置鹃漩,主軸可通過專門的回轉(zhuǎn)接頭把微量油氣潤滑液(濕潤劑)送到刀具的切削刀刃上蕾奴,這可以像常規(guī)的冷卻潤滑裝置那樣產(chǎn)生最高達120巴的壓力。由這種立式加工中心結(jié)構系列組成的機床系統(tǒng)制圈,使我們可以在最小的安置面積上獲得必要的高生產(chǎn)率们童。在這里,生產(chǎn)企業(yè)可以從機床的不同品種中靈活的選擇最合適的變型品種鲸鹦。對于小批量生產(chǎn)和頻繁更換工件的情況病附,應優(yōu)先選擇單主軸單位置類型的并在橋式夾具上采用手動夾具的立式加工中心。
在中批量和大批量生產(chǎn)中為了達到很高的生產(chǎn)率亥鬓,應選擇雙主軸雙位置類型的并在橋式夾具上裝有附加NC回轉(zhuǎn)工作臺的立式加工中心∮虮樱可實現(xiàn)工件在一次裝夾下嵌戈,在其五個面上并以任意的角度進行綜合加工。這就減少了生產(chǎn)時間听皿,并對獲得極高的精度作出了貢獻熟呛。加工較小和中等尺寸的工件宽档,可以采用結(jié)構緊湊、高生產(chǎn)率的BA S03結(jié)構系列的加工中心庵朝。
We need an economical and efficient production in a limited area to achieve maximum productivity ratio. Multi-spindle and compact structure machining tools-Vertical machining can meet the expected requirement. These machining tools have two spindles and a revolving bed of two bridge chucking appliances, which can get the highest production ratio.
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