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數控工具磨床開發的三大重點:自動化、高精度和應用軟件

時間:2007-12-06瀏覽:289次轉載:工具展望收藏

 

       機床制造商不斷地推進新產品,來幫助工具制造商和修磨工廠提高工作效率和降低成本。為了提高機床的利用率和降低勞動成本,自動化日益受到重視。同時通過開發軟件使機床拓寬操作的功能,并能在生產批量小和交貨周期短的情況下,經濟地安排生產進度。此外,加大機床功率,使之能適應多樣化的需求和拓寬磨制刀具的規格范圍。
       為了掌握工具磨床發展趨勢的第一手材料,部分機床制造商對其產品的最新開發動向進行了一次討論。


自動化的目的


        工具制造廠生產新刀具時,由于批量大,所以效率高。但刀具修磨廠就沒有這種條件,只有通過自動化來解決效率問題。
          Schuette公司的副總裁Brigham指出,刀具修磨商并不要求機床實現無人操作,但希望一名操作者能夠看管多臺機床以控制成本。該公司的WU305萬能生產型工具磨床就能實現這一要求。該機床的特點是:(1)其軟件和裝載系統允許在一次安裝下對不同型式、不同柄部尺寸的刀具實現自動重磨,包括圓柱形和錐形立銑刀、倒圓角和球頭立銑刀、階梯鉆,以及其它不同外徑、形狀和幾何參數的階梯形刀具;(2)采用該公司整合的SIGS磨削軟件,操作者首先輸入被磨削刀具的數量、尺寸和型式;其次,選取要執行的操作工序;然后,對裝在托盤上的刀具啟動自動磨削程序。工件的自動裝卸系統帶有內置式裝夾器,不占用工作場地;CNC控制的氣動驅動器實現對裝夾器運動的操縱;可換式夾持爪和套筒的尺寸適配不同直徑的刀具,從而實現很寬范圍工件尺寸的裝卸。


精確度控制


         許多制造商把減少操作時間作為首要目標,但另外一些廠商卻把零件質量放在最重要的位置(如高精度刀具和醫用零部件制造商)。
         Rollomatic公司的應用和服務工程師McKahan指出,隨著磨床生產技術的改進,新近開發的機床能夠保證非常嚴格的公差和超常的光潔度。其六軸GrindSmart 620XS型磨床,適用于中小尺寸(直徑Ø15.875~Ø0.10mm)的旋轉式刀具。該公司稱:620XS加工直徑為1mm的球頭立銑刀,同軸度能保證在1~2μm范圍內。McKahan說,機床較高的剛性和先進的軟件實現了對機床運動的精確控制,從而達到高精度。機床的X、Y和Z軸都裝有長光柵,而磨頭A軸則裝有圓光柵。光柵的分辯率達到100nm。光柵的使用消除了滾珠絲杠、線性導軌及其它傳動元件的溫度效應。聯接在滾珠絲杠上的直驅交流電機提高了其動態特性,旋轉軸上裝有消除間隙的驅動系統。另外,該機床帶有一個液壓式可移動并且可編程的穩定支架,支架獨特的微調功能可以更好地支承工件、使撓曲減少從而提高質量。該機床的這種獨特的工件定心和夾持功能使它能磨削特別長的刀具,長徑比可達100:1。


柔性加工時代


       Saacke公司的首席營運官Hallman指出,現在工廠希望磨削加工的自動化程度越高越好,不管生產批量大小,問題的關鍵是實現柔性化。他近年的工作致力于建立一套刀具和砂輪的自動裝卸系統,以實現磨削過程無人看管或盡量減少看管。
Saccke公司最近推出的UWID數控磨削中心就是圍繞幾個關鍵的自動化單元設計的。該機床的標準配置包含一個四工位的砂輪更換裝置。當砂輪更換時,冷卻液噴咀也同時自動更換。
         Saacke公司認為UWID機床的高度自動化主要在于有一個集成化的刀具自動更換系統,其裝卸器能容納30至168把刀(隨刀具尺寸而定)。該機床的選購附件包括:隨刀具需要更換彈簧套筒的裝置,以及附加的刀具托盤。該托盤系統可擴展到每次安裝增加1000把刀的能力。機床采用NUM公司的Numroto軟件,控制全部自動化系統。軟件的“虛擬加工”功能允許機外編程,從而極大地減少了調整時間。


適應用戶需求


        ANCA公司的副總裁Riddiford指出,現在主要的磨床制造商都能生產出好的機床。而區分出頂級水平和一般水平的主要標志是重要性與日俱增的兩大特性——機床的軟件功能和多樣性。
軟件的重要性日益增加的原因是:有能力手工操作磨制復雜刀具的高水平工人數量在減少。另外,手工制作的刀具也難于滿足現代機床對切削速<

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