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面向未來(lái)的新型磨床
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; O5 _4 |2 _! W: \將高額投資轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)成果的時(shí)間越來(lái)越縮短。只有那些能夠迅速,、靈活而有效地調(diào)整生產(chǎn)系統(tǒng)的企業(yè),,才能成功地應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)�,;谶@些認(rèn)識(shí),,Bahm焞ler公司研制出了一種靈活新型系列的機(jī)床,這種機(jī)床可以迅速而成本低廉地應(yīng)對(duì)各種各樣的挑戰(zhàn),。
特別是在噴射技術(shù)方面,,目前展開(kāi)了一場(chǎng)產(chǎn)品攻勢(shì),因?yàn)樘岢龅囊笫墙档拖�,,同時(shí)對(duì)廢氣排放也提出了新的要求,,要求噴射壓力越來(lái)越高。如果說(shuō)今天使用的壓力已經(jīng)達(dá)到了200MPa,,那么在這方面的開(kāi)發(fā)至今仍看不到結(jié)尾,,為此造成了對(duì)組件加工質(zhì)量提出的要求越來(lái)越高。亞微米范圍內(nèi)生產(chǎn)穩(wěn)定的加工質(zhì)量未來(lái)將成為標(biāo)準(zhǔn),。 0 Q" h$ g+ q2 n$ s7 a8 N' ]3 Z* G
圖1 Ultra Alpha磨床用于斜面切入磨削 模塊化機(jī)床將提高投資的安全可靠性
位于Pluerhausen市的Bahmuler公司是大批量生產(chǎn)高精度磨床的專(zhuān)業(yè)廠家,,該公司研制出了符合這些要求的系列機(jī)床。這些機(jī)床可以按照加工生產(chǎn)的要求進(jìn)行再配置式的調(diào)整,。在機(jī)床的整個(gè)壽命生產(chǎn)中,,機(jī)床的最佳配置符合變化了的生產(chǎn)條件。除了機(jī)床可以?xún)?yōu)化再配置而帶來(lái)生產(chǎn)技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)之外,,機(jī)床的組件可根據(jù)對(duì)節(jié)拍時(shí)間和線(xiàn)性節(jié)拍的要求進(jìn)行最佳的組合,。為了能夠充分利用這種靈活性,像導(dǎo)軌和床身這些功能單元始終是相互分開(kāi)的,,因?yàn)榘创采砉潭ㄐ螤畹膶?dǎo)軌不可能有靈活性,,所以,新型Ultra系列機(jī)床擁有高精度磨光的平整功能面,線(xiàn)性模塊和旋轉(zhuǎn)模塊可以任意安裝在這個(gè)面上,。由于研磨加工可能對(duì)磨具提出各種各樣的要求,,因而這種床身上具有靈活多樣的固定方法。這樣就可以充分利用研磨的平面保證對(duì)加工任務(wù)的最佳要求,。
一臺(tái)床身用于完成不同的任務(wù)
通過(guò)安裝適當(dāng)?shù)臋C(jī)床組件,,在一臺(tái)床身上甚至可以組成內(nèi)圓磨床或外圓磨床。利用同樣的機(jī)床組件,,可以完成各種各樣不同的加工任務(wù),。圖1中裝好的磨床展示了一種相當(dāng)傳統(tǒng)的要求。
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2 T4 K- M" g7 A* U% i9 l 圖2 一種模塊構(gòu)成兩種不同的機(jī)床: 用于斜面切入磨削的傳統(tǒng)外圓磨床(a),;裝于一個(gè)共用床身上的兩臺(tái)內(nèi)圓磨床(b) 盡管采用模塊系統(tǒng),,但對(duì)可以達(dá)到的工件質(zhì)量堅(jiān)信不移。組件的質(zhì)量甚至可以復(fù)制性地磨到極為精密,,比如在25 mm的長(zhǎng)度上可以達(dá)到的圓度為0.06μm,,直度為0.09μm。圖2中給出了用相同的模塊系統(tǒng)組成的兩種不同的機(jī)床結(jié)構(gòu)類(lèi)型,,圖2a是一臺(tái)采用十字滑架進(jìn)行傳統(tǒng)外圓加工的磨床,,圖2b是所謂的Twinner結(jié)構(gòu),兩臺(tái)內(nèi)圓磨床裝于一個(gè)共用床身上,。其他方法如刷磨或生產(chǎn)前和生產(chǎn)后測(cè)量技術(shù)的一體化整合也是這種方案的固定組成部分,。
為了能針對(duì)未來(lái)的要求做好充分準(zhǔn)備,以使可以達(dá)到的工件質(zhì)量更高,。這種結(jié)構(gòu)形式具有理想的熱對(duì)稱(chēng)性能,,可以達(dá)到的工件質(zhì)量完全是由流體靜壓直線(xiàn)導(dǎo)軌利用直接位移測(cè)量系統(tǒng)來(lái)保證的。線(xiàn)性軸使用的是線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)模塊,,這種驅(qū)動(dòng)模塊具備一根軸的所有功能,,比如軸承、驅(qū)動(dòng)以及位置測(cè)量功能等(圖3),。 9 l8 @: E+ r2 \3 c' F
圖3 采用流體靜壓導(dǎo)軌,、直接位移測(cè)量系統(tǒng)和直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)性模塊 直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置
驅(qū)動(dòng)裝置是一臺(tái)直線(xiàn)電動(dòng)機(jī),直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)和導(dǎo)軌一樣是無(wú)磨損的,,因而機(jī)器的可轉(zhuǎn)變性并不因有限的壽命而受到限制,。線(xiàn)性模塊制成三種不同的長(zhǎng)度,既可用于外圓研磨加工,,也可用于內(nèi)圓加工,。
與目前的磨床制造中尚在大量使用的滑動(dòng)導(dǎo)軌相反,所有運(yùn)行速度和加速度都可以翻一番,。尤其是在大批量加工中,,幾分之一秒的時(shí)間就可以決定機(jī)器的生產(chǎn)率,,這些性能可以為用戶(hù)帶來(lái)巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 5 J6 z0 u" O) G: E: @
圖4 位于一座共用床身上的兩臺(tái)外圓研磨加工間 通過(guò)進(jìn)料和出料系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的昂貴自動(dòng)化可以更好地甚至雙倍地得到利用,,大批量加工中采用高生產(chǎn)率的雙機(jī)床已經(jīng)普及,。不僅在工件的操作以及昂貴的生產(chǎn)前和生產(chǎn)后測(cè)量技術(shù)方面產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),,而且通過(guò)利用共同的基礎(chǔ)設(shè)施如流體靜壓機(jī)組,、生產(chǎn)前和生產(chǎn)后測(cè)量技術(shù)以及冷卻機(jī)組,也可以實(shí)現(xiàn)大量的節(jié)約,。另一個(gè)重要方面是兩個(gè)加工工位在一個(gè)床身上使用共同的NC控制裝置,。圖4表明一座共用床身上的兩臺(tái)外圓研磨(CBN高速研磨,傳統(tǒng)研磨)加工機(jī)床,。圖5是一臺(tái)裝有兩個(gè)不同研磨單元的加工機(jī)床,,一臺(tái)用于內(nèi)圓磨,另一臺(tái)用于外圓磨加工,,它們經(jīng)過(guò)一個(gè)共用的門(mén)式裝料機(jī)進(jìn)行材料的裝和卸,。
' Y% n( I; W$ k1 j3 R0 L8 B1 t3 l 圖5 裝有兩個(gè)不同研磨單元的加工間,一臺(tái)用于內(nèi)圓磨,,另一臺(tái)用于外圓磨加工,,裝有一個(gè)共用的門(mén)式裝料機(jī) 在流程方案中,根據(jù)“整體流程”原則滿(mǎn)足了越來(lái)越高的要求,。一臺(tái)裝有兩個(gè)不同加工工藝的機(jī)床實(shí)現(xiàn)了整套的研磨加工,。所有機(jī)床設(shè)計(jì)基于一個(gè)共同的方案之上。所用的機(jī)器組件是可以通用的,。一旦對(duì)機(jī)床的要求發(fā)生變化,,則把這些機(jī)床組件拆卸下來(lái),并按變化了的要求加以調(diào)整,。
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