高速切削的新時代
發(fā)布日期:2012-08-29 蘭生客服中心 瀏覽:2751
作為汽車工業(yè)之母的模具產(chǎn)業(yè),必須在快速發(fā)展的汽車工業(yè)環(huán)境下,全面提高自身的加工技術,實現(xiàn)高效率和高精度加工。高速切削技術的合理應用,無疑是一條有效途徑,而DMG HSC linear全系列產(chǎn)品的問世,再次為我們詮釋了這一理念。
現(xiàn)代機械制造產(chǎn)業(yè)中,如果不考慮被加工工件的材料因素,那么實現(xiàn)高效和經(jīng)濟切削的基本條件就是:刀具切除量大、使用壽命長,加工過程可靠、加工表面精度高。因此,粗加工過程將不可避免,所以大容量的金屬切削在精密機床上仍然有很大的作為。而刀具材料也將更多地使用高速、高強度材料,如PKD、CBN或者CVD。
高速切削技術的出現(xiàn),成為了現(xiàn)代切削技術的重大發(fā)展方向之一。高速切削具有材料去除量大,加工效率高的特點。同時加工表面不易形成毛刺,后續(xù)加工花費的時間短甚至完全可以省略。此外,高速切削條件下,刀具受力小,可滿足更高尺寸精度和形狀要求,以及更高表面質量要求。更為重要的是加工過程中熱負荷低,這對減小被加工區(qū)域的局部變形有積極影響。
但是,以上這些對高速加工技術優(yōu)勢的評價都是建立在理論基礎上的,因為這一切的實現(xiàn)都必須建立在一定的機床結構基礎上。為此,全球切削領域的領先供應商德馬吉公司(DMG)特別開發(fā)了一個面向未來適應所有加工尺寸要求的系列機床,不僅在加工過程中無妥協(xié)地滿足所有要求,更能實現(xiàn)自動化目標,甚至將確立高速切削技術的全新標準。這個全新的系列包括HSC 20/55/75/105 linear,產(chǎn)品覆蓋從小工件加工
(200mm×200mm×280mm)到工件重量達1 800kg的大型工件的精密加工。新開發(fā)的這個全新產(chǎn)品線滿足了全方位要求:超堅固結構設計構成超高速運動的基礎,高頻高轉速HSK主軸為標準配置,直線軸和旋轉軸全部采用直接驅動技術以確保更高動態(tài)性能和更高精度,配備具有易用3D功能的高性能CNC數(shù)控系統(tǒng)?梢哉f,DMG最新推出的HSC linear系列機床代表著高速切削技術的全新時代。
緊湊型HSC 20 linear
加工小型工件的HSC 20 linear機床是DMG高速切削技術實力的一個代表機型。它擁有高質量、高速度加工所需的全部功能。更廣義地說,它是一個動態(tài)性能好、精度高、結構緊湊、通用性強和智能化程度高的高尖技術機床。例如,其X、Y和Z軸全部采用直線驅動技術和精密冷卻技術,動態(tài)性能佳;所有軸全部采用直接測量技術;具有主動冷卻方式的高性能主軸帶HSK-32刀柄,轉速可達42 000r/min。其主要特點如下:
1.采用龍門結構,自帶NC數(shù)控回轉擺動工作臺,支持5軸聯(lián)動加工。
2.結構設計緊湊,占地面積僅2.5m2,X、Y和Z軸行程范圍200mm×200mm×280mm。
3.水冷轉矩電機直接驅動A、C軸。
4.所有直線軸加速度可達2g,快移速度達40m/min。
5.輪廓精度和準確性高,表面質量小于0.2μm。
6.堅固減振的礦物鑄造底座,單體結構。
7.自動換刀,標配24刀位的刀庫,選配60刀位。
高端立式精密加工中心HSC 75/105 linear
DMG HSC 75 linear或HSC 105 linear絕對是加工大型工件的高端立式精密加工中心。由于它的所有軸全部采用最高動態(tài)性能的直接驅動技術,其高生產(chǎn)效率、高輪廓精度和高表面質量只是這個劃時代產(chǎn)品的少數(shù)幾項優(yōu)點。單以德馬吉全新設計理念為例,通過創(chuàng)新的選配功能HSC 75 linear和HSC 105 linear是該產(chǎn)品線中第一個提供B軸轉矩電機驅動技術的機床,能擴展為5軸聯(lián)動高速加工中心。
這兩種高速切削機床的所有軸全部為直線驅動,能產(chǎn)生高達2g的加速度和90m/min的快移速度,可以將生產(chǎn)效率提高20%。龍門的緊固鑄造結構和有限元優(yōu)化的模塊化床身構成這臺完美機床運動特性的基礎和最高表面質量的基礎。而且,直接路徑測量系統(tǒng)使加工精度和輪廓精度更無懈可擊。
選配的5軸聯(lián)動加工功能也是全新產(chǎn)品,轉矩電機驅動的銑頭擺動軸和快速NC回轉分度工作臺確保整臺機床不會損失任何動態(tài)性能和精度。另一個重要優(yōu)點是加工區(qū)域更大,通過改善床身結構使該機床落屑和操作接近性更好。而且橫向機床門和前門使機床開門時頂部敞開允許吊車在整個加工區(qū)進行裝卸。
在數(shù)控系統(tǒng)方面,立式高速精密加工中心HSC 75 linear和HSC 105 linear以及所有DMG全新設計理念開發(fā)的機床都采用基于海德漢(iTNC 530)和西門子(Sinumerik 840D powerline)的DMG ERGOline-Control控制系統(tǒng)并帶高速3D控制功能。
人機友好的控制面板、19in(1in=25.4mm)TFT液晶顯示屏和3D軟件不僅具有3D控制技術,還具有創(chuàng)新的軟件工具ATC(應用調節(jié)循環(huán))。只需按下按鍵就能在工件程序中根據(jù)表面質量、速度或精度默認值自動選擇經(jīng)過優(yōu)化的加工參數(shù)。它不是記錄每一種加工過程,例如用機床固定的基本參數(shù)進行粗加或高速精加工,ATC功能是按照工件最佳結構和目標方式自動優(yōu)化加工特性。因此,能最大限度縮短加工時間和提高質量。HSC 75/105 linear允許選擇大量選裝功能,提高自動化程度。
結束語
德馬吉全新HSC linear系列機床的適應能力得益于多年來DMG在該市場取得的突出競爭優(yōu)勢。這不僅表現(xiàn)在工模具行業(yè)的高硬材料加工方面,也表現(xiàn)在汽車工業(yè)和材料加工方面的高精密性。另一方面是降低操作難度或最大限度降低人工成本,即在安全和可靠基礎上提高整體生產(chǎn)效率。
因此除了以上介紹的高速切削優(yōu)點外,DMG HSC linear系列機床還提供大量智能化的自動化功能。例如,HSC 20 linear機床可選配新的LM 100工件存放系統(tǒng),特別適用于小型工件;在刀具方面,還能選配60刀位的刀庫。大型精密加工中心HSC 55/75/105 linear采用超大緊湊型托盤庫,支持20個單件重量為100kg的工件;刀庫為150刀位,供刀時間短,換刀速度快。
雖然自動化程度提高了,但HSC linear系列機床并不限制對機床加工區(qū)的接近性,而且通過德馬吉自動化公司的技術優(yōu)勢,我們還能在客戶現(xiàn)場為所有機床增加柔性機械手的自動化功能。
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