銑床是金屬加工業(yè)應(yīng)用非常普遍的設(shè)備，它在精度、速度件塌、操作水平等方面已經(jīng)邁上了一個(gè)全新的臺(tái)階，單機(jī)的性能大大加強(qiáng)外吸哩，其與刀具、夾具疮蹦、軟件等配套設(shè)施所組成的系統(tǒng)工程的科學(xué)性不斷提升诸迟。用戶所要求實(shí)現(xiàn)的加工高效率是機(jī)床供應(yīng)商的目標(biāo)，在此方面愕乎，機(jī)床增加更多的自動(dòng)化元素阵苇，將是柔性、速度和精度要求越來越高時(shí)最有效的解決之道感论。

　　高精度機(jī)床實(shí)現(xiàn)高精度加工

　　高精度加工中心越來越多地應(yīng)用在實(shí)際加工中绅项。比如, 原來只有坐標(biāo)鏜床才能達(dá)到的精度, 現(xiàn)在由于直接測量技術(shù)的普及、計(jì)算機(jī)數(shù)字補(bǔ)償?shù)?很多機(jī)床已經(jīng)具備了這個(gè)能力比肄。

　　當(dāng)然, 說到高精度, 是為了實(shí)現(xiàn)加工的高精度, 而不單單是機(jī)床的高精度快耿。因?yàn)檫@要和實(shí)際的需要結(jié)合起來。很多工件是要達(dá)到高精度, 還要實(shí)現(xiàn)高效率芳绩。怎么樣才能二者兼?zhèn)淠?除了考慮夾具掀亥、刀具這些人所共知的因素之外,工藝方法非常重要。減少裝夾次數(shù), 力爭一次裝夾妥色、一次完成,甚至在五面體搪花、五軸五聯(lián)動(dòng)加工的基礎(chǔ)上, 還要實(shí)現(xiàn)車削的功能。這就是德克爾馬豪佛朗頓(DECKEL MAHO PFRONTEN )所做的技術(shù)創(chuàng)新锉窑，在這個(gè)德國最大的加工中心生產(chǎn)廠岛牺， 現(xiàn)在每年生產(chǎn)的DMU FD系列的五軸五聯(lián)動(dòng)的車銑復(fù)合加工中心的數(shù)量越來越多。這種機(jī)型的訂單量, 已經(jīng)從2002年的幾臺(tái), 到2006年達(dá)到近80臺(tái)袁朗。充分說明了市場的認(rèn)可涮愧。

　　GILDEMEISTER(吉特邁), 在雙主軸、雙刀塔巢的、 帶Y/C軸的車削中心的基礎(chǔ)上, 加入了帶B軸的銑削主軸, 同樣實(shí)現(xiàn)了一次裝夾, 六面體加工确铛。 最大限度地實(shí)現(xiàn)了加工的高精度. 這就是GMX系列的車銑復(fù)合加工中心。同時(shí), 為了實(shí)現(xiàn)機(jī)床的長久穩(wěn)定的高精度, DMG還在機(jī)床的結(jié)構(gòu)上做了很多的改進(jìn),如DUOBLOCK(雙體結(jié)構(gòu))就是一個(gè)專利創(chuàng)新嘴符。 過去,大中型的加工中心, 通常使用動(dòng)柱式結(jié)構(gòu), 重量大巨揪、重心高， 移動(dòng)阻尼大, 速度慢, 動(dòng)態(tài)剛性差, 而現(xiàn)在德克爾馬豪使用了雙體式結(jié)構(gòu), 將移動(dòng)部件重量減少,取消了動(dòng)柱, 精度提高了30%, 移動(dòng)速度快了到60m/min, 剛性增加了30%。

　　機(jī)床精度是個(gè)綜合問題涂嫡，反應(yīng)到工件精度上是累計(jì)誤差秒牙。提高機(jī)床的綜合精度需要從機(jī)床結(jié)構(gòu)、零部件制造精度抬泛、裝配精度以及誤差補(bǔ)償各個(gè)方面入手攻臀。米克朗的機(jī)床結(jié)構(gòu)靈活，每一種尺寸的機(jī)床都采用與其尺寸和加工范圍相匹配的機(jī)床結(jié)構(gòu)纱昧。比如其UCP系列高性能5軸聯(lián)動(dòng)加工中心刨啸，其小規(guī)格UCP600、UCP800采用工作臺(tái)回轉(zhuǎn)擺動(dòng)來實(shí)現(xiàn)大的5軸聯(lián)動(dòng)角度识脆，采用光柵尺進(jìn)行角度定位測量消除了立臥轉(zhuǎn)換的誤差设联。而其大規(guī)格HPM1150U、1350U由于承重大灼捂，為了保證聯(lián)動(dòng)中的動(dòng)態(tài)精度离例，采用了工作臺(tái)回轉(zhuǎn)、主軸擺動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式來保證大承重下的聯(lián)動(dòng)精度悉稠。

　　米克朗HSM系列高速銑削加工中心更是憑借其創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為了該領(lǐng)域首屈一指的機(jī)床產(chǎn)品宫蛆。它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分考慮到高速加工中的振動(dòng)和高速進(jìn)給時(shí)的沖擊力，采用吸振性極佳的人造大理石整體鑄成剛性極高的封閉O型龍門床身的猛。同時(shí)為了增大進(jìn)給速度耀盗、減小加減速時(shí)移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)慣量，各移動(dòng)部件衰絮，如工作臺(tái)和主軸滑枕等均采用輕型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驹播。為了減少加工中電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的發(fā)熱問題，米克朗甚至將電主軸的冷卻技術(shù)用到了進(jìn)給電機(jī)上增珠，HSM的所有進(jìn)給電機(jī)均采用恒溫水冷谓虽，消除了熱對(duì)進(jìn)給軸移動(dòng)精度的影響。

　　在提到精度時(shí)弓并，用戶往往只注重于機(jī)床本身的精度笤簸。實(shí)際上，購買一臺(tái)高精度機(jī)床的最終目的是加工出高精度的零件远丸。而產(chǎn)品精度不僅受到機(jī)床精度的影響沛愕，同時(shí)，如刀具磨損喜毅、環(huán)境溫度變化等的影響對(duì)最終零件精度也起著至關(guān)重要的作用姑享。因此一臺(tái)真正意義上的高精度機(jī)床應(yīng)該在確保機(jī)床本身高剛性、高精度的同時(shí),還要充分考慮盡量減少其他因素對(duì)最終產(chǎn)品精度的影響苇皂。

　　WFL公司做為車銑加工中心的發(fā)明者及專業(yè)制造商罪褒，在機(jī)床的設(shè)計(jì)中從床身結(jié)構(gòu)耙肖、導(dǎo)軌布局、主軸支撐方式及避免電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件發(fā)熱對(duì)機(jī)床精度影響等方面均進(jìn)行了全面的考慮婿着，以確保機(jī)床本身的高剛性授瘦、高精度。

　　WFL車銑中心的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念就是：一次裝卡竟宋、全部完工提完。即將車、鉆丘侠、銑徒欣、鏜、齒輪加工蜗字、深孔加工帚称、測量、磨削及打字拋光等工序集成到一臺(tái)設(shè)備上秽澳，大大減少了由于機(jī)床轉(zhuǎn)換帶來的裝卡誤差。

　　同時(shí)戏羽，WFL車銑中心還成功地將在線測量作為加工工藝中的重要步驟以消除刀具磨損及環(huán)境溫度變化等因素對(duì)工件精度的影響担神。

　　以面向零件“解決方案”為目標(biāo)的綜合高精度，是數(shù)控機(jī)床發(fā)展的最高境界和目標(biāo)始花。

　　高速銑的新突破

　　單錫林先生：高速切削, 已經(jīng)越來越多地被應(yīng)用到了普通的加工當(dāng)中∪胪裕現(xiàn)在, DMG一般的加工中心, 標(biāo)準(zhǔn)主軸的最高轉(zhuǎn)速已經(jīng)可以分別達(dá)到12000r/min、 18000r/min茴辈、 24000r/min抚送、30000r/min，甚至是42000r/min绎噩。

　　僅有高速主軸, 已經(jīng)沒有人還會(huì)認(rèn)為這就是高速銑了帕卦。必須要有相應(yīng)高的進(jìn)給速度和加速度, 才能真正實(shí)現(xiàn)切削的高速度。但是, 單純的高速主軸是有其局限性的缨诱。 由于轉(zhuǎn)速提高, 對(duì)刀具動(dòng)平恒的要求也提高了, 刀具的直徑和長度受到了限制漫从。主軸轉(zhuǎn)速越高, 主軸的扭矩越小，這樣只能進(jìn)行精加工而很難實(shí)現(xiàn)粗加工纳倒。

　　DECKEL MAHO SEEBACH 公司在這方面取得了新的突破躁盗。在本屆機(jī)床展展示的 DMC75V LINEAR, 就是得到2004年歐洲高速加工大賽第一名的杰作。它采用了鑄鐵的龍門框架, 使用大功率苟暗、可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速且大扭矩的恒溫的同步電機(jī)主軸 (通常則是采用異步電機(jī))拗酌。更為重要的是, 使用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)這項(xiàng)新技術(shù), 使得直線軸的進(jìn)給速度達(dá)到90m/min。而且直線電機(jī)取代了傳統(tǒng)的滾珠絲杠韭寸，排消除了絲杠快速磨損和經(jīng)常更換的后顧之憂春哨。

　　馬艷娣女士：再完美的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也不能百分之百地消除誤差荆隘，尤其是在高速加工中。由于高速加工中產(chǎn)生了大量的切削熱悲靴，熱影響成為高速銑削加工精度的大敵臭胜。所以在高度精確的銑削加工中，機(jī)床操作人員通常需要在開機(jī)后將機(jī)床預(yù)熱一段時(shí)間癞尚，待機(jī)床達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)后再開始加工耸三，或者在加工過程中人為地輸入補(bǔ)償值來調(diào)整熱漂移。米克朗通過長期對(duì)切削熱對(duì)加工造成影響的研究浇揩，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)仪壮，開發(fā)了ITC智能熱補(bǔ)償系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測主軸切削端的溫度變化胳徽，將這些溫度變化反應(yīng)至數(shù)控系統(tǒng)积锅，數(shù)控系統(tǒng)中內(nèi)置了熱補(bǔ)償經(jīng)驗(yàn)值的智能熱控制模塊，可根據(jù)溫度變化自動(dòng)調(diào)整刀尖位置养盗，避免了Z方向的嚴(yán)重漂移缚陷。采用了ITC智能熱補(bǔ)償系統(tǒng)的機(jī)床大大提高了加工精度，由于縮短了機(jī)床預(yù)熱時(shí)間并且消除了人工干預(yù)必痢，所以還大大減少了工件的加工時(shí)間拱矫。

　　Russell先生：哈斯機(jī)床控制系統(tǒng)的特點(diǎn)包括3個(gè)32位處理器、可選用高速“前瞻式高速加工”選項(xiàng)涤朴，用于表面控制牌聋。控制系統(tǒng)可用于節(jié)距補(bǔ)償茁升，還有一份由用戶自定義的熱補(bǔ)償表嫂前，適用于各種加工環(huán)境。

　　提升自動(dòng)化的重點(diǎn)

　　單錫林先生：銑床的自動(dòng)化, 應(yīng)該包括自動(dòng)托盤交換和快速工件裝夾技術(shù)鹰泡。在一班8h的工作時(shí)間內(nèi),能夠無人干涉, 就可以完成加工任務(wù)萝渐。這些都是各個(gè)機(jī)床廠在努力向小型的FMC(柔性加工單元)和FMS(柔性加工線)發(fā)展所需要的。DMG在發(fā)展機(jī)床硬件的同時(shí), 也把機(jī)床的故障自動(dòng)報(bào)警 (用手機(jī)短信方式)等做為發(fā)展重點(diǎn)筝赶。

　　Russell先生：哈斯的VMC設(shè)備生產(chǎn)線由具有提高生產(chǎn)率的多種選項(xiàng)支持倚辟，例如：探頭測試(零件和工具)；托盤交換裝置舰桑；托盤工具早假；自動(dòng)零件裝載裝置；自動(dòng)開門裝置弧岳；刀具壽命管理系統(tǒng)凳忙；機(jī)床維修日程表；過載保護(hù)和補(bǔ)償禽炬；操作安全性涧卵。這些都在不同層面提高了機(jī)床的自動(dòng)化水平勤家。

　　李鋒先生：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的功能變得更加強(qiáng)大柳恐，也為進(jìn)一步提高CNC機(jī)床的自動(dòng)化程度提供了進(jìn)一步的保證伐脖。在產(chǎn)品變化越來越頻繁、復(fù)雜性和精度要求越來越高的今天乐设，我們認(rèn)為提高CNC機(jī)床自動(dòng)化程度應(yīng)著重于如下兩方面需求：

　　單件小批讼庇、復(fù)雜零件更加簡便的編程能力

　　隨著CNC機(jī)床的廣泛應(yīng)用，大量復(fù)雜零件的編程及工藝優(yōu)化已成為生產(chǎn)中的瓶頸近尚，尤其是車銑中心加工的零件蠕啄，一般情況下零件形狀十分復(fù)雜、精度要求高戈锻，同時(shí)一個(gè)零件的加工往往需要經(jīng)車艺踪、銑、鏜彬膘、鉆滚讼、成型加工等多道工序才能完成。在此情況下绝皇，如果能提供機(jī)床使用者一個(gè)簡單易懂的操作平臺(tái)誊配，輸入關(guān)鍵位置數(shù)據(jù)后即由CNC系統(tǒng)自動(dòng)優(yōu)化并產(chǎn)生其數(shù)控程序，將大大提高CNC機(jī)床的使用效率卡涮。WFL公司車銑加工中心正是在機(jī)床實(shí)際應(yīng)用中不斷豐富及優(yōu)化其子程序功能以達(dá)到上述目的。

　　故障及誤操作的監(jiān)控保護(hù)能力

　　機(jī)床的故障及誤操作時(shí)常會(huì)導(dǎo)致工件的報(bào)廢及機(jī)床的損壞秀吧，從而給用戶造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失皱耗。為解決這一問題，強(qiáng)有力的監(jiān)控保護(hù)能力就變得越來越重要醒腹。例如象WFL在全球機(jī)床行業(yè)首次推出的Crash Guard?防撞衛(wèi)士系統(tǒng)极棵，就是應(yīng)用了目前CNC系統(tǒng)的高速處理能力，實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)漆暑，以確保在機(jī)床手動(dòng)嗤详、自動(dòng)等各種運(yùn)動(dòng)模式下均正常工作。此系統(tǒng)推出至今深受廣大用戶的好評(píng)瓷炮。

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