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生产率是优先考虑的机床性能
newmaker    来源:德国FORM+Werkzeug杂志
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加工中心/FMS展厅
车铣加工中心, 铣削加工中心, 钻铣加工中心, 镗铣加工中心, 五轴加工中心, ...
由于全球市场的变化,模具制造业必须十分经济地生产质量一流的产品。为此,在铣削过程中,生产的优化不仅仅是实现机床的高速。生产率的提高还应通过其过程的战略、机床的结构方式和刚性以及减震性能的优化来实现。

此外,还可以通过机床的自动化来提高生产率。这可以通过上下料系统来实现,这种上下料系统可起到最佳使用铣削中心以及提高铣削中心竞争力的作用。显然,一个面向加工程序和加工过程的上下料体现了“准时制生产”,它适合于对一台或多台机床进行连续装料,也可以在工间休息或无人班的时间里进行上下料。在这里,特别是可以通过工业机器人和龙门式系统把夹紧系统、托板、刀具和工件传送到加工中心上。

在模具制造中,还有几种提高加工中心生产效率的方法。为此,我们首先考虑的是5轴加工,在模具制造中,5轴加工复杂的自由曲面和较深的型腔显然有相当的优势。

在EMO 2011展会上,机床制造厂Chiron公司同时展出了8台加工中心,其中5台是国际新颖的机床。其中一台是立式紧凑型DZ08 FA加工中心,该机床在一个较窄空间装备了两个主轴,可以成倍提高生产率,并节省超过40%的能源。DZ08 FA型加工中心通过5个直接驱动、同步调控的坐标轴能够获得较高的加工表面质量。快速的双轴摆动回转工作台和较短的切屑到切屑的时间(1.9秒)有利于在工件一次装夹下经济地加工复杂的工件。通过完全集成工业机器人单元,Flexcell Uno型和Flexcell Duo型加工中心可以进一步提高加工的经济效果。制造厂家提出,DZ08 FA加工中心,可以采用主轴40000r/min的转速和安装2X16把HSK 40刀柄的装备变型。

DMG/Mori SeiKi (德马吉和森精机)展出了大约100款高科技术展品。也完全是以合作的形式首次共同亮相。引人注目的展品是车床铣床的Ecoline系列。其中一台是DMU 50 eco ,一款CNC通用铣床。该机床提供二个选项:即用于加工高表面质量的转速为10000r/min的电主轴和在5面加工时提供较多柔性的、有着30个刀位的刀库。而DMU 40eVo linear 和DMU 100 eVo linear 则扩充了eVo通用铣床的结构系列。在这里应特别强调的是机床的动态5轴加工、良好的接近性和可实现的自动化以及快速行程可以达到80m/min的直线驱动。此外,一个选项是铣削和车削工艺的集成(复合)。eVo系列装备了动作快速、结构紧凑的托板交换系统,用来实现自动化5轴的工件全部加工。DMU 80 eVo Linear机床装有铣削回转工作台。NMV 5000er结构系列体现了合作伙伴Mori SeiKi公司在5轴技术领域方面的能力。该结构系列由于通过直接驱动电机并采用首次应用于这机床系列的Siemens 840D Solutionline 3D控制系统而成为高速加工和高精度加工领域中一个有效的加工解决方案。同时,NHM5000/50型5轴加工中心具有高度稳定的结构,并采用了快速的工作台直接驱动和极高加速度和高精度的B轴。

而Heller公司由于它的FT机床结构系列而得分。可提供装有工作台上料装置(FT)和托板更换装置(FP)的型号变型以及两种大小加工区的机床。刀库54个刀位已列在机床的基本范围内。企业配备FT 4000型机床,5轴加工则可以获得更高的过程可靠性。首先这适合用来获得很高的表面质量和高的切削效率。对于FT 4000型机床,它并不追求理论上最高的性能指标,目标则是要求符合实际的动态特性,较长的使用寿命、高的精度和高的机床利用率。FT 4000在X和Y轴上的工作行程为630mm,在Z轴上为830mm,工件最大重量可达1400kg。为了高速切削任意自由曲面可以在FT4000机床上装备“Speed Cutting Tilt SCT 63”叉形摆动头,其功率为40kW、最高转速16000r/min和最大转矩80Nm。供应能源和通信电缆的拖链安装在叉形主轴头的外侧面上。当然,在5轴加工中,对机床控制系统的插补速度和程序段处理速度也有很高的要求。

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机床制造厂MAG介绍了多台新机床、应用技术和服务,还包括模具制造方面扩大了的一系列产品。MAG公司的机床产品展示了切削领域内较齐全的工艺技术:如立式机床那样实现卧式车削和铣削、滚铣、多轴加工,又如同5轴加工那样进行5面加工和集成实现所有尺寸范围工件全部加工的工艺技术。即使如此,仍有潜力可以通过进一步的开发进行挖掘,从MAG公司的机床产品中选出的6种国际首次亮相的机床和其它新开发出来的产品可以看出:双主轴NBV250 DUO加工中心通过摆动加工和与基本时间平行的装料,能在较小的空间内获得较高的生产率。装备大功率变速驱动主轴的NBH 500+型卧式加工中心和具有700Nm转矩用于5轴联动加工和铣车加工的NBH 630 MT型机床,在对不同材质的工件进行柔性混合加工的同时实现全部的加工,无疑展示了它的实力。

牧野公司的D300紧凑型加工中心是在其D500立式加工中心成功的基础上而制造的,刚性和加工精度是这种紧凑型号的特点。例如在两侧支撑着刚性特别高的摆动工作台,A轴和C轴通过直线驱动的电机进行驱动,而不会产生传动间隙。机床的结构使得有可能选择所要求的生产率,即可从选择装有平面工作台或托板工作台的单机,直到选择配备有托板交换装置、托板库、Makino-VIP系统或装备有一个自动化的工件托板交换装置(AWC)和工业机器人的机床。D300型机床由于宽敞的结构和轻易的操作防护门确保操作人员能便于对机床进行装备操作。

当人们观察机床生产过程的经济性以及增值部分相对于成本的比例而言,还必须要像节约能源那样来珍惜资源。因此,不能轻视能源的利用率,因为有效地使用能源是一个成本因素。
文章内容仅供参考 (投稿) (1/14/2013)
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