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多功能复合机床的发展分析

2012年05月25日 16:27中国机床商务网点击:12153

  面对激烈的市场竞争,公司的生存之道是赋予产品更多的价值,而这意味着要生产出更精密和更复杂的产品。同时,一个公司也必须在寻求增加产品种类时降低资金的占用。这都促进了多功能复合机床的发展。
  
  变化中的复合加工机床概念
  
  现今的制造业、特别是机械加工现场,有以下几个特点:多品种、小批量生产;交货期缩短;要求降低本钱;伴随轻型化、性能复合化增加了复杂外形的产品;缺少熟练操纵职员和优秀技术职员。一个企业要适应这种现状并在激烈的市场竞争中取胜,需要新的技术和机床,这时作为“王牌”的复合加工机床便顺应市场需求闪亮登场。
  
  我们将一台拥有能以数道工序、不同方式加工复杂外形工件能力的机床称之为复合加工机床。为达到同样的用工序集成的方法进步生产效率和机床的附加价值的目的,在技术上也有将机床控制坐标多轴化、扩大加工功能、多功能化的解决方法。在这里我们把前者的在一台机器内实现不同品种加工的机床和后者的多坐标控制机床两者统称为复合加工机床。
  
  复合加工机床具有的功能是随着时代的变化而变化的。过往曾有将加工中心称为复合加工机床的时期,但因其工具交换加工的品种受到限制,而且也走不出切削加工的领域,现在已经不再将一般的加工中心称之为复合加工机床了。
  
  复合加工机床的开发、生产在市场需求中不断得到推进,特别是最近,具有将车削功能和回转切削功能合并起来的机床的销售数目迅速增加,今后可看达到与加工中心相匹敌的生产和销售规模。
  
  复合加工机床的现状
  
  复合加工机床一般具有这些特征:设置较少,有时甚至是一次性的;复杂工件不需在多台机床上加工;减少工件的装夹次数;加工现场机床数目减少,不需在场地上投进很多。
  
  机床制造商们在以两种方式适应日益扩大的市场。一种是他们设计的机床能进行一次以上的加工工序。现在,有些机床能提供铣削、钻削、攻丝、车削、磨削、焊接和调平多种功能。另一种多功能的较明显的方式则是通过加速工件装夹速度来使机床高产出,这主要是通过在单台机床或单元内增加机器人或工件夹持机构来实现。多功能机床另一个使人感爱好的因素是,大部分的自动化和航空制造商目前趋向于减少他们自己的加工规模,而要求供给商直接交付可供装配的模块。分析家们看到至公司面临着质保和设备老化而不能大批量加工高精度的工件等诸多题目,所以现在一些大批量的工件被分解成小批量转包给多个供给商。这一切都为复合加工机床提供了发挥才能的用武之地。
  
  机床由功能单元部件构成
  
  美国的Makino公司是一家专攻发展磨削技术的公司。最初,他们为传统的加工中心提供电镀CBN磨轮。现在他们极大地拓展了这项技术,研发了除用电镀CBN磨削,还具有带陶瓷磨轮的复合磨削加工中心。现在每当其加工硬镍合金材料时,除了传统的终极精加工外,磨削已成为低级粗加工过程。这是一种引人注目的改革,实现了在一台机床上既能加工又能磨削的柔性制造。
  
  Makino公司使用一个标准的加工中心平台并提供独占的磨削选择包。除了电镀CBN磨轮外,其公司现在还能提供使用陶瓷磨轮的磨削选择包。另外,Makino公司还增加了特殊的冷却回路和轮打磨能力以支持磨削功能。该机床第二轴附带一个钻石打磨辊用来支持连续打磨,它包括固定在机床工作区的连续和间歇打磨系统。由于锋利的磨粒能持续不断地外露而且磨轮有非常好的外形保持能力,所以这种连续打磨能力大大进步了生产率和质量。磨轮轮廓的改变可以通过调用刀库中不同的打磨辊和磨轮来完成,这与加工中心换刀方式相似。
  
  加工过程中重要的控制因素是冷却液的使用。如使用太多冷却液,就像水上飞机,工件刀具接触不好;使用太少冷却液,则不但降低了切削速度,而且有可能灼烧工件。所以该机床另有一套喷嘴用于铣削,需要的话,可以再加上主轴冷却液。
  
  Makino公司在磨轮周边360?上安装了一套高压喷嘴,使用这种可编程喷嘴将高压冷却液注进磨轮前部一个多孔的轮子,离心力将液体推出轮子,足够多的液体会将磨屑冲洗出轮子,从而保持工件的冷却。
  
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