今天為大家(jiā)分享的是來自浙江合(hé)屹科技有限公司的CEO徐春均先生在新能源汽車(chē)零部件(jiàn)製(zhì)造技術發展趨勢下的工藝挑戰(zhàn)研討會上的分享內容——中高端製(zhì)造之五軸加工,幹貨滿(mǎn)滿還(hái)不快看(kàn)過來!
前 言
五軸聯動(dòng)加工中心,是一種科技含量高、精密度高,專門用於加工複雜曲麵的加工中心,這種加工中(zhōng)心係(xì)統對一個******的航空、航海、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備(bèi)等等行業有著舉足(zú)輕重的影響力。
一、什麽是五軸加工中心
五軸聯動(dòng)加工有高效率、高精度的特點,工件一次裝夾就可以完成(chéng)複雜的加工。能夠適應像汽車零部件、飛機結構件等現在模具的加工。五軸加工中心和五麵體加工(gōng)中心(xīn)是有很大的區別的。很多人不知道這一點,誤把五麵體加(jiā)工中心當做五軸(zhóu)加工中(zhōng)心(xīn)。五軸加工中心有(yǒu)X,Y,Z,A,C五個軸,XYZ和AC軸形成(chéng)五軸聯動加工,擅長空間曲麵加工(gōng),異型加工,鏤空加工,打孔,斜孔,斜(xié)切等。而五麵體加工中心則是類似於(yú)三軸加工中心(xīn),隻是它可以同時做五個麵,但是它無法做異型加工(gōng),如打斜孔、切割斜麵等。
此外,五軸(zhóu)加工中心的適用範圍非常廣泛,據了解目前(qián)五軸聯動數控加工中心係統是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發電機轉子、汽車機輪子、大型柴油(yóu)機曲軸等等加工的******手段。
二(èr)、五軸加工(gōng)中心的優勢
那麽五軸加工究竟有哪些優勢呢(ne)?
①減少加工時間,提高加工精度。
五軸加工中心***大的特點就是一次性裝夾可以把五個麵都加工。也就是所謂的加(jiā)工角度避讓。如果是聯動機床,C軸能夠無限製旋轉(zhuǎn),A軸大約能做到130度旋轉。這些設備特性使得加工時不會發生幹涉。
這(zhè)樣帶來的好處在於一次(cì)裝夾既可以完成加工(gōng),即避免了多次裝夾所帶來的重複定位誤差。同時一次裝夾也節約了大量的時間,提(tí)高了工作效率。能夠減(jiǎn)少從產品(pǐn)到發貨的時間,減少庫存貨量。
②減少設備投資成本,車(chē)間占地以及(jí)車間數量。
五軸加工中心左(zuǒ)右複合加工機,通常(cháng)帶有T(車)功能,從甚至從車床到銑(xǐ)床(chuáng)到(dào)立磨都可以包括進去,大家都(dōu)知道目前立磨(mó)設備的價格非常(cháng)昂貴(guì),通過成本、加工節拍等核算可以(yǐ)發現五軸的性價比(bǐ)較高。此前大家生產加工可能以工程分割式為主,這樣(yàng)的生產方式問題在於有(yǒu)大量的等(děng)待時間無法消除。但是(shì)五(wǔ)軸複合型加工設備所代表的的工程(chéng)集約式(shì)生產(chǎn)僅需要前期的等(děng)待調(diào)試時間,並且隨著(zhe)目前國內各類整機模擬軟件的普及,甚至隻需要導入毛坯數據就可(kě)以(yǐ)完成編程,也能夠大大縮短前(qián)期準備(bèi)。所以目前國外的汽配件以及高端製造基本(běn)都是以五軸為主。
③不需要特殊(shū)的夾具,能實現自動化。
五軸另一(yī)個(gè)顯著的特征是對夾具的依賴性會降低,規則工件直接用三(sān)爪四爪卡盤(pán)即(jí)可夾持,不規則工件(jiàn)使用一麵兩銷即可。同時五軸加工中心能夠實現(xiàn)工廠的自動(dòng)化、少人化。比如加工機器人的關節(jiē)與底座。之(zhī)前是使(shǐ)用臥加(jiā)與立加複(fù)合加工,現在(zài)僅需(xū)使用零(líng)點托(tuō)盤配合五軸加工中心,即可實現24小(xiǎo)時運轉加工。
三、加工實例
3.1:產品加工時長有效縮減案例
這是一個關(guān)於車銑複合(hé)零件的案例,目前僅加工(gōng)一天(tiān)就可以完成發貨。按照原(yuán)先的加(jiā)工方式使用加工中心,工藝上需要至少(shǎo)翻轉三次,需(xū)要2~3天才能完成。
3.2:複合加工中心(xīn)的加工時間縮減實例
這(zhè)是關於曲軸試製的工藝流程改進:大型鋼件,屬於定製化的零件,所以(yǐ)數量不多。按照之前的傳統工藝,批量從鍛件做(zuò)到(dào)成品,時間大概需要兩(liǎng)個月。但是使用複合加工機僅需一道即可成(chéng)型,***後隻需要放(fàng)到曲軸磨床磨削完成***後一道工藝(yì)即可。
3.3:回(huí)避幹涉的接(jiē)近(jìn)加(jiā)工方法
這是一(yī)個加工差速器(qì)殼體的案例(lì)。之(zhī)前車內球麵的加工方案是使用特殊(shū)刀具,需(xū)要人手工把刀具塞進去,然後(hòu)再將刀架拉過來進行安(ān)裝。但是如果使用五軸,直接可以使用普通刀具,並且無需人工塞刀,設備可以自動塞進去,包括(kuò)裝夾時間能(néng)減少一半(bàn)。但(dàn)是加(jiā)工精度得到了提升,同時在定製刀具的成本降低方麵(miàn),效果也(yě)非常顯著。
之前接觸過一批閥類件的單子(zǐ),內部結構(gòu)與差速器殼體比較類似,內部非常複雜。不僅僅需要加工中心加工各個方向,應對偏心件需要(yào)先製作工藝台階(jiē)夾持,然(rán)後再將其(qí)洗去,時間久,材料浪費。
視頻展(zhǎn)示五軸機床的衍生功能,自動翻轉工件,銑削動作。
公司由一群才華(huá)橫溢(yì)經驗豐富的熟練操作車、銑、磨、電火花、線切割、數控設備操作人員和經驗豐富(fù)的模具設計、裝(zhuāng)配高級工程師組成的員工隊伍,全麵實現計算機輔助(zhù)設計(PRE/UG./SLIDWORK)及計算(suàn)機製(zhì)造加工係統(CAD/CAE/CAM),運用******的製造工藝和完善的質量控(kòng)製流程,北京鋁合金零件加工,北京軍工零件加工產品質量(liàng)嚴格(gé)按照ISO9000質量體係標準(zhǔn)執行。
視頻中展示的就是之前說到的加工(gōng)差速器(qì)殼體中所使用的特殊鏜刀(dāo),在內球麵的加工(gōng)中運用常規的車床是無(wú)法接入的。另外多軸機床值得一提的是,裝夾刀柄後也可以是當做機(jī)械手使用,可(kě)以進行自動(dòng)的翻轉。
3.4:工程集約實例
這是(shì)另外一種加工手段。我們都知道(dào)傳統意義的車削工藝刀片一直是接觸刀片。而這種(zhǒng)工藝可以(yǐ)稱之為銑車。這種工藝通過動力頭銑,主軸勻速旋轉。這種機工方式的(de)好處在於有效的使得刀片溫(wēn)度下降。並且銑車工藝的排屑係統比較好。比(bǐ)如我們之前接觸到關於使用Q295D這種鋼材加工時,發現加工鐵削很黏,無法正常排(pái)出,影響了正常工藝的進行。而(ér)這種(zhǒng)加工(gōng)手段能夠******的規避這樣的問題(tí)。
四(sì)、技術推薦——力矩電機
過(guò)去20多年來,直接驅動力矩電(diàn)機顯著提升了許多(duō)應用性能,包括大量高科技行業的應用。對於偏心零件的加工,五六年前在富士康(kāng)就已經有在(zài)使用,他(tā)們用於手機殼的(de)車削加工。運(yùn)用直線電機組合成非標車床去做。
今天直接驅動技(jì)術(shù)已被視為滿足現代機器高生產力、高精度和高動態性能的優選解決方案。直線驅動係統(tǒng)的基本含義是(shì)負載與電機直接連接在一起,也就是說電機直接驅動(dòng)負載。剛性更高、機構更(gèng)緊湊(còu)隻是該技術的幾個突出優點。除了這些特(tè)點,力矩電機還能降(jiàng)低維修成本、簡化機(jī)器結構、消除磨損和減(jiǎn)輕維護。
而未來直線電機的扭力會越來(lái)越高,機床甚至不再需要依賴絲杠。對(duì)於未來的產品成本、品質和工藝,都會有一(yī)個較大的(de)提升。