5軸數控機床的技術(shù)性能指標和用戶(hù)特定要求
在制造業(yè),復雜零件切削加工廣泛采用5軸聯(lián)動(dòng)數控機床,并成為機械制造技術(shù)一種發(fā)展趨勢則是較近10來(lái)的事。
具有創(chuàng )新性的產(chǎn)品已成為企業(yè)面臨的巨大挑戰。所有這些都了制造業(yè),特別是宇航制造業(yè),迫切需要地轉向采用5軸數控機床來(lái)解決復雜產(chǎn)品加工的性、高柔性、高生產(chǎn)率和,取得產(chǎn)品和實(shí)現產(chǎn)品全數字化生產(chǎn)。
①產(chǎn)品零件結構日趨復雜。制造業(yè)為滿(mǎn)足產(chǎn)品技術(shù)性能指標和用戶(hù)特定要求,導致當前及未來(lái)設計的產(chǎn)品零件結構日趨復雜。典型示例如新一代飛機,為滿(mǎn)足空氣動(dòng)力學(xué)的要求需要雙曲面復雜機翼壁板整體結構件和復雜的梁、框、肋整體結構件;發(fā)動(dòng)機壓氣機與渦輪機的具有空間曲面葉片或整體葉輪零件等。加工這些復雜3D空間構件多需要5軸數控機床,靠3軸數控機床加工再加手工打磨或其它補充加工方法,在生產(chǎn)率、精度、質(zhì)量等方面都已不能滿(mǎn)足制造業(yè)在生產(chǎn)復雜產(chǎn)品時(shí)對制造技術(shù)所提出的要求了。同時(shí),在3軸數控機床上加工原本需要5軸數控機床加工的復雜零件,不僅低效率、費時(shí),而且費用反而。
②對零件精度、粗糙度等質(zhì)量要求日益提高。面對激烈競爭的市場(chǎng),制造業(yè)所面臨、和實(shí)現具有創(chuàng )新性產(chǎn)品的壓力越來(lái)越大,促使制造業(yè)將速走向采用產(chǎn)品全數字化生產(chǎn),其結果導致對產(chǎn)品零部件制造加工精度、粗糙度等質(zhì)量要求日益提高。
③制造業(yè)面臨低費用加工的壓力日益。工業(yè)實(shí)踐已證明,加工大型復雜零件和多工序加工,不僅加工周期長(cháng),而且零件裝夾、測量和校正作業(yè)成本很高,占用機床時(shí)間長(cháng),增加了生產(chǎn)過(guò)程管理的難度,導致制造企業(yè)面臨低費用加工的壓力日益。“一次裝夾加工完成”加工工藝策略顯得越來(lái)越重要了,已被眾多制造企業(yè),特別是航空、航天和汽車(chē)等制造業(yè)所采用。而實(shí)現這種目標就需要5軸數控機床或復合數控機床作為基礎和前提。
④發(fā)展數字化制造技術(shù)的需求。隨制造業(yè)數字化技術(shù)的發(fā)展,數字模型和3D模型化產(chǎn)品(零件)對一個(gè)現代制造企業(yè)已是的,實(shí)現產(chǎn)品全數字化生產(chǎn)已成制造企業(yè)發(fā)展的戰略目標。包括實(shí)現產(chǎn)品數字化總裝配在內的產(chǎn)品全數字化生產(chǎn)對零件加工精度、粗糙度、相關(guān)聯(lián)的尺寸精度等提出了更、采用5軸數控機床能地構建集成數字化設計/制造環(huán)境,適應產(chǎn)品全數字化生產(chǎn)的要求。
⑤應用5軸數控機床益處多多。工業(yè)實(shí)踐證明,應用5軸數控機床加工產(chǎn)品確實(shí)能給制造企業(yè)帶來(lái)許多益處,推動(dòng)了制造企業(yè)對5軸數控機床提出需求。
3應用5軸數控機床的優(yōu)點(diǎn)
現代5軸數控機床能為制造業(yè)提供生產(chǎn)率、設備柔性和零件加工質(zhì)量。制造業(yè)產(chǎn)品零件切削加工地采用5軸數控機床具有許多明顯優(yōu)點(diǎn)。
①增加制造復雜零件的能力。能使制造業(yè)增加零件制造多樣性和具有制造復雜零件的能力,從而能適應市場(chǎng)的多變性、顧客需求多元化和個(gè)性化,增強產(chǎn)品的創(chuàng )新能力和競爭力。
②優(yōu)化加工零件精度和質(zhì)量。采用5軸數控機床可實(shí)現使用刀具較佳幾何形狀切削(包括球頭銑刀的圓弧部分、非頂部分),提高了加工效率,了表面粗糙度,優(yōu)化了零件質(zhì)量和精度,減少返工與廢品。通過(guò)優(yōu)化加工策略和編程技術(shù),應用5軸數控機床直接加工空間曲面零件,表面粗糙度已可取得NS(0.2~0.4μm)/N6(0.4~0.8μm)級水平。
③降低零件加工費用。采用5軸數控機床,可使原需要多臺數控機床加工的工序合并在一臺機床上實(shí)現,不僅減少了加工工藝鏈中機床的數量,減少零件轉序加工裝夾和搬運次數,甚至可省去某些自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的運輸傳送裝置,節約了生產(chǎn)占地空間和投資費用,縮短生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)費用,而且簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程調度管理,從而提升了制造車(chē)間產(chǎn)品產(chǎn)出能力。
④減少刀/夾具及費用。加工同樣復雜零件,與3軸數控機床相比,5軸數控機床由于具有加工復雜空間曲面能力,通常需要較少的刀具與夾具,存取刀具,從而可提高加工效率和較大幅度地降低生產(chǎn)費用。
⑤實(shí)現復合加工。一些5軸數控機床,能使得數控機床5軸聯(lián)動(dòng)加工和五面體加工(Five-SidedMachining)于一臺機床而實(shí)現復合加工,適合于復雜整體結構件、箱體零件和大型模具的加工。
機床是制造機器的機器,主要作用是將金屬毛坯加工成機器零件。機床的種類(lèi)很多,它在工業(yè)的運用很廣泛。根據不同的需求和分類(lèi)方式,機床可以分為很多種類(lèi)。在機床操作工作中應認真作到以下幾點(diǎn):
1、堅守崗位,操作,不做與工作無(wú)關(guān)的事。因事離開(kāi)機床時(shí)要停車(chē),關(guān)閉電源、氣源。
2、按工藝規定進(jìn)行加工。不準任意加大進(jìn)刀量、磨削量和切(磨)削速度。不準超規范、超負荷、超重量使用機床。不準精機粗用和大機小用。
3、刀具、工件應裝夾正確、緊固牢靠。裝卸時(shí)不得碰傷機床。找正刀具、工件不準重錘敲打。不準用加長(cháng)搬手柄增加力矩的方法緊固刀具、 工件。
4、不準在機床主軸錐孔、尾座套筒錐孔及其他工具安裝孔內,安裝與其錐度或孔徑不符、表面有刻痕和不清潔的頂針、刀具、刀套等。
5、傳動(dòng)及進(jìn)給機構的機械變速、刀具與工件的裝夾、調正以及工件的工序間的人工測量等均應在切削、磨削終止,刀具、磨具退離工件后停車(chē)進(jìn)行。
6、應保持刀具、磨具的鋒利,如變鈍或崩裂應及時(shí)磨鋒或更換。
7、切削、磨削中,刀具、磨具未離開(kāi)工件,不準停車(chē)。
8、不準擅自拆卸機床上的防護裝置,缺少防護裝置的機床不準工作。
9、液壓系統除節流伐外其他液壓伐不準私自調整。
10、機床上特別是導軌面和工作臺面,不準直接放置工具,工件及其他雜物。
11、經(jīng)常機床上的鐵屑、油污,保持導軌面、滑動(dòng)面、轉動(dòng)面、定位基準面和工作臺面清潔。
12、密切注意機床運轉情況,潤滑情況,如發(fā)現動(dòng)作失靈、震動(dòng)、發(fā)熱、爬行、噪音、異味、碰傷等異?,F象,應立即停車(chē)檢查,排除故障后,方可繼續工作。
13、機床發(fā)生事故時(shí)應立即按總停按鈕,保持事故現場(chǎng),報告有關(guān)部門(mén)分析處理。
14、不準在機床上焊接和補焊工件。