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“黑灯工厂”大揭秘(三)——“时间就是金钱” 黑灯工厂如何实现精密铝合金零件的高效加工?

2021年12月28日 08:55:39来源:华中数控技术与服务点击:8632

  【机床商务网栏目 科技动态】上一期我们给大家介绍了精密铝合金组件的加工工艺、对数控系统和数控机床的加工要求,这一期我们正式给大家揭秘黑灯工厂的第一个杀手锏——高效加工。
 
  壳体类铝合金零件一般具有五面加工特征,有的甚至需要加工六面,装夹次数多,在加工过程中需要频繁的装夹、转序、更换加工设备及夹具,管理流程繁琐,同时由于该零件属于大型低刚度零件,多次装夹容易变形,影响加工精度。传统加工生产设备在遇到以上问题时,需要多台设备串联分序加工,而传统方式装夹找正时间长,转序时间长,一道工序的设备故障,所有工序都需停机等待,这就造成了其加工效率低、 设备稳定性低的问题。
 
  黑灯工厂中华中数控与沈阳精锐合作研发的JW5040a5、JW5080a5五轴卧式加工中心,针对铝合金组件加工具有效率高、加工精度高等特点,可以保证大部分特征在一次装夹过程中完成精加工,完美解决这一问题。
 
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  一般箱体类铝合金组件,需要6面加工,传统的三轴加工中心在加工时,一次只能加工一个面,加工一个零件需要进行6次装夹,无论是效率还是加工精度都会受到影响。
 
  01
 
  减少装夹次数
 
  · 提高加工效率和协同精度 ·
 
  一、加工效率高 1台更比6台强
 
  该型五轴卧式加工中心针对铝合金工件采用卧式五轴加工,采用3+2的结构布局,装夹一次最多可以完成个6个面的加工,1次装夹就可以完成整个零件的加工,1台卧式五轴加工中心相当于传统的6台三轴加工中心的效率。
 
  二、减少装夹次数 提高协同精度
 
  该型五轴卧式加工中心一次装夹,可以完成最少5个面的加工,相比传统立加每加工一次需要重新更换加工面,每次装夹都会产生一定的误差,换夹次数越多,误差与不确定因素就越来越大。
 
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  以某中型滤波器零件为例,加工三个面需要2台立式加工中心+1台配四轴的立式加工中心配合完成3次装夹才能加工完成。
 
  02
 
  强大的五轴联动数控系统
 

 
  机床配置华中数控HNC-848D数控系统,HNC-848为全数字总线式高档数控装置,支持自主开发的NCUC总线协议及EtherCAT总线协议,支持总线式全数字伺服驱动单元和绝对式伺服电机、支持总线式远程I/O单元,集成手持单元接口。系统采用双IPC单元的上下位机结构,具有高速高精加工控制、五轴联动控制、多轴多通道控制、双轴同步控制及误差补偿等高档数控系统功能。
 
  针对铝合金组件的五轴加工,机床应用了华中8型系统的典型五轴功能有:RTCP功能、直角头双向刀长补、摆头分度、动态精度测定、数显手摇、斜面对刀、全闭环模式下零位保护功能、刀轴方向长度补偿、五轴倾斜面加工、法向进退刀、线性插补、大圆插补。
 
  一、支持多种形式的五轴结构
 
  采用通用机床结构模型,支持任意机床结构类型和任意旋转轴方向,最多可支持3直线轴+4旋转轴机床结构,涵盖21种常用五轴结构机床;支持RTCP功能,提供两种编程方式:旋转轴角度编程和刀具矢量编程。
 
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  二、RTCP精度保持性技术
 
  通过主轴温升控制、B轴温升控制、几何精度矢量装配工艺等多种方法,保证了机床在RTCP状态下的切削精度,满足了数字预警机雷达核心零件的高精度加工需求。加工的S试件,表面光洁度高,检测的150个点,全部点的误差<±0.05 mm(全部点的误差在-0.04mm~+0.02mm以内)。
 
(加工的S试件)
 
  三、虚拟轴铰链技术
 
  虚拟轴铰链技术是混联机床传动的核心部件,设计中铰链轴双侧均采用一对滚柱角接触轴承,通过配磨调整消除间隙,这样双侧受力刚性更高;铰链轴旋转轴采用前后轴承支撑形式, 通过增加跨距提高抗弯刚性。
 
 
  未完待续
 
  敬请关注
 
  黑灯工厂大揭秘系列微信
 
  01
 
  “黑灯工厂”大揭秘(一)——前言:精密铝合金组件的市场需求
 
  02
 
  “黑灯工厂”大揭秘(二)——精密铝合金组件的加工工艺特点及对数控机床和数控系统的需求
 
  03
 
  “黑灯工厂”大揭秘(三)
 
  “时间就是金钱”——黑灯工厂如何实现精密铝合金零件的高效加工?
 
  04
 
  “黑灯工厂”大揭秘(四)
 
  “争分夺秒的意义”——黑灯工厂如何实现精密铝合金组件的高速高精加工?
 
  05
 
  “黑灯工厂”大揭秘(五)
 
  “超级大脑”——黑灯工厂如何实现通讯关键零件多品种、变批量、无人化、混流加工?
 
  06
 
  “黑灯工厂”大揭秘(六)
 
  “超大容量武器库”——黑灯工厂产线如何实现中央刀库与机床刀库的融合
(来源:华中数控技术与服务)


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