多功能机床有可能成为将来的主导机床

   日期:2019-08-15     作者:工业品商城    浏览:8    
核心提示:多功能机床的主要优点是在相同设置时,可以对机床进行车削、铣削、钻削及其他操作。由于使用同一夹具固定,从而消除了使用多个夹

多功能机床的主要优点是在相同设置时,可以对机床进行车削、铣削、钻削及其他操作。由于使用同一夹具固定,从而消除了使用多个夹具时产生的公差累积问题。缩短或消除了繁冗的加工工艺,减少了换刀次数,从而为企业增加了利润。

  中国的模具企业大都是中小企业,从作坊式的企业成长起来,甚至目前仍有许多模具企业是作坊式的管理,在模具交货期、成本、质量的控制方面问题层出不断。面对激烈的市场竞争,落后的管理手段和水平,使模具企业中的管理和技术人员只有疲于奔命。 因此,模具制造企业要提高管理水平,具备快速反应和及时调整的能力,没有一套先进的管理系统实现管理的信息化是很难做到的。通过信息化建设,实现模具制造.所谓信息化的模具企业,就是在模具企业应用INTERNETERP等信息化技术,把模具企业上下游业务过程,技术沟通过程,以及模具企业内部业务管理过程,以IT形式固定下来,最终提高模具企业的经营管理水平,提高模具企业运转的效率。

   八十年代,制造模具的手段主要是依赖普通的机械加工设备,对于形状复杂的模具则是依靠钳工的技能来完成,优秀的模具钳工在模具企业内起着决定性的作用,竞争的焦点在于谁有能力把模具生产出来。到了九十年代,CAD/CAM技术,数控加工技术及EDM加工技术逐步被广泛应用,制造出模具已经不是问题,CAD/CAM技术及数控技术的应用水平是衡量模具的主要内容,是模具发展的第一次变革。模具企业的管理模式也发生改变,管理也显得越来越重要。21世纪,网络技术、计算机应用等IT技术飞速发展,以及计算机技术应用成本的大幅降低、网络速度的提高、网络应用的迅速普及等等这一切说明信息化时代很快就要到来,谁能掌握主动,抢占先机,把IT技术尽快应用到模具企业,谁就能在开拓市场、提高企业核心竞争能力方面占有优势。

    齿轮滚铣刀应用在机床上,这一点看来有些特殊,新型刀具已经设计出来,目前正由刀具制造商Sandvik Coromant试制。据该公司的刀具系统专家James Grimes表示,这种刀具应用在多功能机床上,同普通的车削和铣削加工相比,大大提高了生产力。James Grimes说:“我们新型的45o;刀具支架用来支撑主轴绕B轴旋转的多功能刀具, 能保证主轴与旋转轴成45o;角,此时该刀具处于最佳加工位置。这种设计避免了卡盘与B轴产生干涉的可能,并可进行扩展操作。我们有80o;金刚石车刀、55o;金刚石车刀、35o;金刚石车刀进行外形加工,内圆车刀和几何车刀。

    Mori Seiki 美国公司的产品应用经理Gerald Owen说:“45o;刀具配置通过降低上面转塔刀架头的作用力,也能有效地增加B轴硬度。该刀具能重新改变切削力方向,从而使机床可承重较重载荷”。

    另外,Sandvik目前正在进行的开发试制一种称作“迷你型转塔刀架”。该刀具架还是用于机床B轴,该装置与多功能车刀组成一个单元机构,通过滚铣主轴导引,从而缩短换刀时间。 “一些客户抱怨,例如,换刀时间的长短主要还要看是粗加工还是精加工。”

    James Grimes说,"因此,我们将三个不同的钻刀放进一个迷你型转塔刀架里,用户可以做到连续操作,例如,精车、钻孔和车螺纹,而不用回到刀库里去取另一把刀具。因此,只需0.2s的导引时间代替1.52s的换刀时间。" Gerald Owen说,“迷你型转塔刀架”也用来加工硬质工件材料,这些材料加工时要求多面插入导引加工。他回忆说:“我们有一个客户,在他们加工12m长的航空发动机用的Inconel-718主轴时,在每个插入角落,刀具使用寿命是525 mm。但是通过使用3座试‘迷你型转塔刀架’后,他们能进行更快地车削,并通过‘迷你型转塔刀架’导引到一个新插点,然后返回切削。”

    用于多功能机床上的多功能刀具看起来很灵敏,Mazak公司已经开发了一种新刀架,这种刀架可以以不同的插入方式进行固定操作和旋转操作。Michael Finn解释说,“该Flash刀具座采用静态插入三角形式车刀、80o;金刚石车刀和55o;金刚石车刀。静态定位能进行标准的切削——OD ID的粗加工和精加工,铰孔和螺纹切削加工。当进行操作时,机床确定刀具的加工方向,它同时也可用于铣削和钻削的加工中。

    Gregory Hyatt认为多功能刀具的设计要比Flash Tool刀具更加独特,所以将来它会在加工兵器时大有作为。他说:“将来,我们会看到多功能刀具的应用会和其他新型刀具一样。我们希望将一些新产品在6个月内上市,机床制造商还没有预料到这些新产品远不再是机床外边的工具箱而已。因此,我们将和他们及一些CAD/CAM的供应商一起来支持这种新型刀具的推出。在这些机床上典型应用的人机对话操作程序更加使大家支持这种新型刀具设计”。

    Carboloy 公司的产品经理Bob Goulding认为超声波的应用作用很大,他说:“我们有几个刀具正在申请专利,这些刀具可以用来固定操作和旋转操作,从而我们看到使用这些刀具的机床发展前景,客户要求弹性加工,这就要从刀具和机床本身两方面来决定”。

    Mori Seiki 美国公司的Gerald Owen指出,用户也想采用现有的刀具能满足多功能机床的要求并能缩短换刀时间。他说,许多使用组合式机床的公司通过使用镗孔钻头来完成两个插入——两个80o;菱形或两个三角形,如这些刀具旋转可与主轴旋转反向。其他刀具则设置在使用同一卡盘头的镗削之前或之后。在多功能机床上,如果有效地利用刀具则可以减少换刀时间。对其他种类加工而言,无论采用新刀具还是采用新技术,都可以应用到这些机床上。

    多功能机床上使用的车刀发展很特殊并引起了广泛的注意。Sandvik公司已经开发了一种四切屑槽碳素合金端铣刀,用来提高加工工件表面的加工精度,在OD铣削加工应用时,机床以C轴旋转可以减少刀具压力。James Grimes说:“我们使用这种四切屑槽碳素合金端铣刀的其中两个切屑槽形成很微小的1.5o;夹角。”他解释说,“另外两切屑槽可以进行无中心定位切削,然后从切削边缘返回一些。因此只有两切屑槽有面接触,而且只是在两切屑槽侧面有接触。这两个锋利的切屑槽就像两个锋利的滑片,提高了加工表面精度,另外两切屑槽的底部不接触,从而缓解了刀具压力,因此对于一个四切屑槽切削刀,只有两个切屑槽真正参与了面接触。”

    Mazak公司的Michael Finn说,“这些5轴机床,他们能以不同的方式定位刀具,也就意味着能以更多方式进行加工。”另外一个关于机床功能扩展的例子是被Michael Finn称作转向端铣的机床。他说:“我们用一个面铣刀代替了静态刀具来对OD的工件进行粗加工,结果用了很长时间,并且切屑呈带状。”他解释说,“工件是先以一个方向旋转,然后端铣主轴以相反的方向旋转。这种旋转式铣刀震裂了原本堆积在周围的切屑”。Mazak 公司也开发了一种抛光操作,其利用了主轴的反向运动原理,各种抛光轮通过一个电力应用的4140钢件的旋转来实现操作。


 
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