您现在的位置:中国机床商务网>新闻首页>新品出炉

德国瑞品:HEM与第三代动力刀座技术

2011年11月28日 11:51中国机床商务网点击:11023

  内容摘要:车削中心(也称车铣复合机、车铣中心)是从数控车床发展而来的,工件在数控车床上完成大部分的车削工艺以后,往往还会有少量的铣削或钻孔等工艺,这些工艺是无法在数控车床上完成的,必须二次装夹到专门的铣床或钻床上完成。
  
  车削中心(也称车铣复合机、车铣中心)是从数控车床发展而来的,工件在数控车床上完成大部分的车削工艺以后,往往还会有少量的铣削或钻孔等工艺,这些工艺是无法在数控车床上完成的,必须二次装夹到专门的铣床或钻床上完成。这样就导致工件误差增多,加工效率低下等问题。为了解决这个矛盾,人们开发出了带动力刀座的数控车床,由动力刀座和车床主轴的C轴分度配合完成铣削和钻孔等加工,这就是车削中心的雏形。车削中心一般是采用由固定刀座完成工件的外圆、端面、钻中心孔、镗和绞等工艺,而由动力刀塔上的动力刀座与主轴的C轴功能配合,完成工件的铣削、钻孔、攻丝及滚齿等。对于要求一次装夹完成全部加工以保证工件精度,且加工要求以车削为主(60%~95%),铣削等为辅(5%~40%)的工件特别适合在车削中心上进行加工。
  
  动力刀座的分类
  
  动力刀座根据结构和外形可分为0°(直柄)刀座、90°(直角)刀座、直角后缩(也称位短式)刀座以及其他特殊结构的刀座;根据冷却方式可分为:外冷式刀座和外冷加内冷(中心冷)式刀座;根据输入输出转速比则可分为等速刀座、升速刀座和降速刀座。
  
  动力刀座的使用问题
 
 
  动力刀座常因其刚性不够,重复定位精度低,且工艺转换时调整时间长等原因,造成机床利用效率低下。同时,动力刀座只能用ER弹簧夹头夹持工具,由于ER夹头带来的误差叠加会造成刀座加工精度受限。另外,由于ER夹头的夹紧力有限,夹持φ16以上的刀杆时刀具容易打滑,刀尖的跳动也比较大。对于刀具寿命和加工效率而言无疑是个很重要的瓶颈。
  
  而且,ER夹头夹持的刀具类型很有限,只能进行简单的钻和铣等操作。客户需要另外购买专用的面铣刀动力刀座等,刀座投资大。如何解决ER夹头带来的问题,扩展动力刀座的使用范围,并做到“一座多能”,是各大动力刀座生产商积极寻求的解决方案的方向。
  
  考察评价动力刀座的指标
  
  考察和评价动力刀座的指标主要包括转速、扭矩、刚性、精度、使用寿命、温升、噪声和接口的灵活性等。
  
  其中,转速反映了刀座的加工效率,而扭矩主要考察刀座所能承载的切削力。影响铣削深度、钻孔和攻丝直径等指标。动力刀座所采用的轴承类型对扭矩影响很大。一般采用角接触球轴承,耐过载能力较差,容易在球表面形成死点,导致动力刀座精度降低。现在也有厂家采用双圆锥滚子轴承,其负载能力大大加强,但同时要解决好转速和噪声和温升问题,就要求动力刀座腔体精度和装配精度非常高,这样才能保证高转速、大扭矩、温升和噪声控制等目标的同时实现。
  
  刚性是机床-刀塔-刀座-刀杆-刀片-工件整个刀链系统上的重要环节,其直接决定刀链系统的刚性。精度包含两个方面,一是刀座自身精度,包括轴向跳动、径向跳动、心轴的位置精度和平行度等;二是刀座在刀塔上的定位精度和重复定位精度,分别反映刀座在刀塔安装位置的精度和重复拆装后的定位精度,分别影响工件的加工精度和机床的调整时间。
  
  动力刀座是车削中心上使用得非常频繁的功能部件,其使用寿命与刀座本身的制造质量、后期正确的使用方法以及合理的保养方式相关。温升指的是刀座工作时温度升高的程度,而刀座旋转时的噪声则反映了心轴和轴承的旋转振动,它们都会对车削中心的加工精度产生影响。最后,刀座接口的灵活性指的是刀座除了能够应用弹簧夹头以外,还可以有其他多种类型的接柄连接刀具。
  
  第三代动力刀座的代表
  
  动力刀座从诞生发展到现在已有几十年的历史,目前已发展到了第三代。
  
  第一代动力刀座为分体式,其尾部和刀座本体通过四个螺栓连接,刀座的刚性不强,精度不高,扭矩较小,转速也低,目前用于入门级的车削中心。
  
  第二代动力刀座采用整体式设计,刚性和精度大大提高,扭矩增大,转速提高到6000r/min,有中心冷功能,这是目前市场上存在最多的动力刀座。它只能采用ER弹簧夹头、夹持钻头和立铣刀等刀具,可加工的范围比较窄,同时由于ER夹头的限制,刀链系统的整体刚性和精度很难提高。这些已经成为制约动力刀座发挥功能的最后瓶颈。第三代动力刀座在保持刀链系统刚性和精度的基础上增加了一种PRECI-FLEX精灵快换系统接口,这种接口是一种刚性连接接口,采用了短锥和平面的配合定位,具有很高的精度(重复定位精度小于5?m),并且具有极高的刚性。PRECI-FLEX快换系统由德国瑞品有限公司(ESAEPPINGER)开发并获得专利的技术,该公司是一家世界领先的车削中心动力刀座专业生产商。
  
  德国瑞品的动力刀座采用整体式设计,刀座刚性好,精度高,采用带预紧的双圆锥滚子轴承,与采用角接触球轴承的刀座相比有更大的过负载能力和较长的寿命。
  
  PRECI-FLEX快换接口的接柄锥度是DIN6499,和ER弹簧夹头的锥度相同,这样能够保证弹簧夹头在这种接口的刀座上继续使用,既可以保护客户先前的投资,又能兼顾今后的技术拓展。
  
  这种接口的动力刀座在德马吉、哈挺、哈斯、斗山、马扎克、大隈、因代克斯、斯宾纳及肖布林等世界知名的车削中心上均已得到了成功应用。
  
  第三代动力刀座的PRECI-FLEX精灵系列快换接口可以做到重复定位精度小于0.005mm;窜动小于0.01mm;精度比标准弹簧夹头提高3~4倍;和传统径向刀座相比的更换速度由20min缩短至1min;其改进的夹紧刚度提升了4倍;切削参数提升了2个等级甚至更多;刀具使用寿命的延长了3~5倍。
  
  通过降低机床停机时间,改善切削参数,延长刀具寿命,降低废品率,减少动力刀座的投资等方面帮助客户降低成本,PRECI-FLEX快换接口可以使单件的成本下降20%,机床调整时间减少80%,单件加工时间最多可减少50%,延长刀具寿命,降低刀具成本50%,降低废品率,由于整个刀链系统的精度均处于可控状态,所以保证单件即合格。
  
  对于VDI接口的动力刀座,在一次调整后,工艺转换时,无需将刀座频繁拆装,只需要更换PRECI-FLEX精灵接柄,速度快,精度高,避免了重复调整动力刀座所带来的长时间的机床停机,大幅提高了生产效率,降低了单件成本。
  
  对于BMT接口的动力刀座,刀座拆装耗时长,现在同样无须更换刀座本体,只需要简单更换前端接柄即可。同时,这种接柄可以离线对刀,在一台集中的对刀仪上完成所有刀具刀长的设定,并可实时地将刀长参数通过网络发送到相应的车削中心上。在更换工序时,操作工人只需简单地将已经安装好刀具的PRECI-FLEX精灵接柄换装到对应刀位的动力刀座上,即可开始下一个工序的加工,大幅降低机床停机和刀座对刀调整时间。同时,一台对刀仪可以同时为多台车削中心提供对刀服务,这种现代化的生产方式,对于需要提高生产效率、降低固定投资的客户而言,具有很大的吸引力。目前,越来越多的机床用户开始引进这种信息化、集约化和自动化的生产组织模式。
  
  第三代带PRECI-FLEX快换接口刀座的出现,快换接柄的刚性和高精度连接替代了ER夹头的柔性连接,使得整个刀链系统的瓶颈被打破,整个刀链系统的精度和刚性大幅提高。同时,也使得动力刀座“一座多能”,能够快速精确地实现钻、立铣、面铣、绞和磨等功能的转换,进一步扩展了已有刀座的加工范围,可以发挥出与小型加工中心主轴相当的功效,并且有效地降低昂贵的刀座固定投资。
(来源:中国金属加工在线)

机床网官方微信
@中国机床商务网
已推荐
0
  • 凡本网注明"来源:中国机床商务网"的所有作品,版权均属于中国机床商务网,转载请必须注明中国机床商务网,http://www.jc35.com/。违反者本网将追究相关法律责任。
  • 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

  • 广告位
  • 浙江震环数控机床有限公司



图说机床

更多>>

旗下子站

玉环机床网温岭机床网泰州机床网滕州机床网宁波机床网沧州机床网温州机床网工量刃具网加工中心网电加工机床网锻压机床网机床附件配件网
车床网铣床网钻床网雕刻机网锯床网磨床网数控车床平面磨床数控铣床摇臂钻床数控冲床立式锯床剪板机折弯机


咨询中心

编辑部QQ交谈

展会部QQ交谈

市场部QQ交谈

返回首页
CME中国机床展
关闭