一种新型机床实现了铣削和车削技术的组合,同时还可以满足用户对精密制造以及加工的要求。
现在,两种类型的客户是值得机床供应商加以关注的:一种是要求速度,另一种是要求重切削的机床。
凭借着铣床技术的核心竞争力,作为吉特迈集团成员之一的deckel maho pfronten公司拥有在高速铣削、超精密切削和重切削领域的技术。也正基于此,deckel maho pfronten公司研制出来的新一代铣床与行业内现有的典型产品相比是非常的,这些新机床实现了铣削和车削技术的组合并已得到了广泛的应用。此外,该公司还开发出了许多行程600~3400mm、体积达16m3的超大型的机床。
图1是该公司机床产品及其应用的一个实例,通过两个高性能的生产型加工中心向人们展示了铣加工机床的灵活应用。这是现在制造工业发展的一个典型趋势,即:在对产品质量要求提高的同时,缩短产品的制造周期。
duo-block机床
高稳定性的duo-block机床是铣削领域的一个很大的进步。这种新型机床有一个独立的床身并表现出了*的动态性能,在铣削时也能够获得较高的精度。这样的机床结构实现了5面加工以及5个轴在加工中的同时运动——五轴五联动。所有的这些通用机床均不需要设置任何特殊的地基,因此,在很短的时间内就可完成设备的安装并投入生产。
duo-block 的dmu-p系列拥有从800~1600mm共4种不同行程的机床可供选择。这些机床都适用于五面加工的标准应用,进行一次工件安装就能够完成几乎所有的加工任务。机床拥有的多种多样的选项便于用户根据自己的加工需求进行改装。
这种五面加工机床有3种不同的轴组合,包含特殊的cnc控制功能。第5根轴既可以作为a轴也可以作为b轴,或者由旋转式工作台的旋转轴作为b轴。b轴甚至可以采用一个扭矩高达1100nm的齿轮箱传动(5x torque-master),另一个重要的方面是该机床的刀库可以容纳360把刀具。
该机床的核心部件包括铣头、旋转工作台和旋转工作台的旋转轴承都是在pfronten研发并生产的,机床的其他组成部件也都是在德国境内采购的。
机床的控制系统能够同时控制5轴连续运动,其定位精度可达8μm。所有的机床都装备有海德汉和西门子的cnc控制系统。
除了dmu-p系列五轴加工中心外,deckel maho pfronten公司还有基于mono-block机构设计理念的dmu系列机床,其线性行程长度分别为600mm、800mm和1000mm。这些普及型的机床可用于所有类型的铣削工作,精度级别是相同的,但速度级别有所不同。机床的床身不是双体式,而是整体式。pfronten的mono-block结构设计理念的加工中心是*一款在欧洲生产流水线上制造出来的铣床。作为标准配置,该机床装配有一个自动换刀装置以及一个可容纳32把刀的刀库。另一方面,这些机床可以作为的五轴铣床。从设计时,该系列机床就能够适用于有着五轴铣削需求的用户。此外,机床还有许多的可选项以满足客户的各种要求。
减少安装时间
既然mono-block系列和duo-block系列铣床都是如此精密、灵活和快速,那么为什么在pfronten还有20种设计截然不同的机床产品呢?
在机加工的所有工序中,工件的安装时间起着决定性的作用。安装时间一般是指将加工完的工件从铣床上卸下后换上新工件(通常还需固定)所需的时间。
为了减少工件的安装时间,dmu-p系列机床还开发配备了可以直接置于床身上的可交换式工作台面。一块交换式工作台面被地固定在机床加工区域内,而另一块交换式工作台则等待停留在机外的装卸位置。因此,当机床加工区域内还在进行工件加工时,可同时在机外的交换式工作台面上进行工件的装卸,这样,当加工区域内的工件加工完成时,两块工作台面的自动交换可以实现成品工件与待加工工件自动交换。该交换式工作台系统已经和现有的pfronten通用铣床进行了组合。这些生产能力更强的通用加工中心系列被称作“dmc-u系列”。
对于带有交换式工作台装置的机床而言,原有通用机床的灵活性仍然被*保留着。图2左所示的是机床在更换工作台面的过程中位于装卸位置和工作区域之间的自动交换式工作台更换装置。从图2右中可以看到,该机床仍保留了灵活的加工方式,就如同一台通用机床一样。
deckel maho pfronten公司的每种通用型机床都有一个对应交换式工作台的相同的机床版本。
迎接的挑战
为了满足市场上越来越宽的产品范围和越来越短的产品生命周期要求,供应商必须不断开发出更的生产设备。为了迎接这些挑战,两种不同的技术(五轴铣削和三维车削)被组合到了一台机床上。这种机床实现了在同一台机床上仅需装夹一次就能够完成复杂零件的铣削和车削。标准的旋转工作台被一个高性能的直线驱动电机所取代,这是特别为在该机床上的应用而开发的,它意味着在保留五轴机床生产能力的同时还增加了旋转功能。这种类型的机床省去了车削生产过程。与有800mm行程的duo-block机床相类似,它也有另一个被称为“fd版本”的产品可用作铣削和车削。这种模块化组合系统同样也使得带有交换式工作台装置的机床版本可以用做铣削和车削。fd版本机床是标准配置的机床,可在生产过程中和其他机床一起运行。相比较而言,较小的mono-block机床有一个独立的版本可用于加工棒料。
图3所示的行程为1600mm的dmu 160fd通用铣削/车削机床是双体式duo-block结构设计理念的一个代表产品。这种机床能够在竖直方向和水平方向上进行切削之间的互换,或者选择竖直方向和水平方向上的铣削。所有的这些只需一次装夹且无需中断整个零件的加工过程。所有这些机床都可以同时带有一个也是由deckel maho在 pfronten设计和制造的多工作台系统。不同的机床可以连接起来以组成一条完整的生产线,并由一个中央控制单元控制,用来生产一个完整的零件或者零件组,这就是人们常说的“柔性制造单元”,它将进一步使整个生产流程更合理。
传统的卧式加工中心甚至比通用机床具有更高的工作效率,这归功于其执行单个操作步骤时具有更高的速度。然而,这种率是以牺牲灵活性、通用性和适应零件变化能力为代价的,因此,传统的卧式加工中心更适合应用于大批量的生产场合。
传统上,这种类型的机床已经拥有了一个固定的水平主轴位置,工作时轴的快速移动能够获得更高的效率。deckel mahopfronten公司仔细研究了这种类型的生产机床,开发出了两种新的卧式加工中心。这两种机床都是基于相同的用于通用机床的双体式duo-block结构理念设计的,其中的一种是超高速机床(如图4左所示),用于较易切割材料的大批量生产中。
dmc h 直线电机驱动的卧式加工中心有两种不同的型号可供选用,这些超现代化的卧式机床在每一根轴上都应用了*的直线驱动技术。这种线性驱动装置都以zui高100m/s的速度滑动,保证了,换刀时间只需2.5s(刀对刀)。另一种新式卧式机床(如图4右所示)是计划用来对重切削、不易加工材料进行铣削的机床。
这些装备有大扭矩齿轮箱主轴的机床可以在不易铣削的材料上产生所谓的 “蓝色碎屑”,因此,即使是重切削和不易加工的材料也能地进行加工。dmc100 h duo-block的工作范围为1m3(1000mm×1000mm×1000mm),有横向行程为1250mm和1600mm两种选项,非常适合用于尺寸较大工件的加工。
大型、超大型的机床
deckel maho pfronten公司还拥有超大型的机床。为了在超大型的机床上实现五轴铣床和铣削/车削组合,同时保持对小型机床所具有生产能力和精度的高需求的解决方法,该公司重新对龙门机床进行了研究。传统的立式主轴头都是被安装在一个上下运动的滑枕上,而新的设计中则把通用主轴头安装在一个可上下运动的桥上,主轴头仍能非常自如地以60m/min的zui快速度运动。图5中所示的是dmu 200 p,利用其自身行程达2000mm的支撑机械机构和坚固的移动龙门桥,该机床可以用作机床在五面或五轴上同时运动组件,所有这些仍然保持了一般只能在小型机床上才有的度和稳定性。尽管机床的重量达到了40t,这台可自我支持的机床结构在安装时仍不需要任何特殊的地基。
通用加工中心有2个尺寸分别为1600mm×1400mm的交换式工作台以便于盘形零件能够自动装载到机床上。这两种机床都有一个fd铣削/车削机床的版本,带有一个直径达1850mm的工作台,用一个直线驱动电机以zui高200r/min的速度旋转盘形零件。
deckel maho pfronten公司的工作不会停留在此,因为市场对超大型机床也有需求。要开发一台可以铣削zui大重量为16000kg的盘形零件,但同时还要是能够快速安装的物有所值的标准机床,那么,首要的目标是在200台机床上尝试和测试龙门型式,其次是能够无需特殊地基安装的超大型机床。
如图6所示的超大型通用铣床dmc 340 u带有自动交换式工作台,行程达3400mm。尽管其工作面积非常大,也拥有自行支持的机械机构,但它的快速进给仍达到了60m/min。快速进给可以使zui大重量为30kg刀具的刀对刀快速换刀时间控制在15s,使得一个优化的工作过程成为可能。凭借duo-block结构设计理念,龙门式机床可用作为通用铣床、交换式工作台以及铣削/车削机床使用。
这些大型机床已经在许多*不同的应用领域中得到了广泛应用,这些用户对精密制造以及加工都有着一定的要求,这些机床也都很好地满足了用户的这些要求。(文章来源:弗戈在线)
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