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主轴转速高适合小刀具的加工,及时了解并科学

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主轴转速高适合小刀具的加工,及时了解并科学

  木材是当今世界常用的四大材料(钢材、木材、水泥、塑料)中唯一既可再生、又可多次再用和循环回用的资源,加之性能优异、对环境友善、能耗亦低,是世界公认的绿色材料。木材工业系以木材和木质材料为原材料,经机械或化学方法加工后,其产品仍保留木材基本特性的产业。产品主要包括锯材、人造板和木制品,与经济建设和人民生活休戚相关,也是国民经济中的基础产业。

GE公司在切削刀具领域迈出一大步,正准备向外界推出其减材制造技术,被称为“蓝弧”技术,一种高速电刻蚀技术。GE全球研究中心的一位化学工程师Andrew Trimmer,过去10年来已经开发了切削应用软件,改进难切削合金和低刚度材料的切削性能,并开发蓝弧工艺控制技术。

近20年来,随着科学技术的发展,先进制造技术的兴起和不断成熟,对数控技术提出了更高的要求。那么数控机床行业发展趋势如何呢?以下是2015年我国数控机床行业发展趋势分析:

加工中心、雕铣机、雕刻机,之间有什么区别?,相信这句话很多刚刚加入这个圈的朋友都会问,然后在买机械设备的时候不太懂,不知道怎么区分,到底应该买什么样的设备,才能达到自己的需求,今天横田数控的小尹,就为大家扒一扒他们三者之间的区别。 雕铣机:顾名思义就是可以雕、也可铣,在雕刻机的基础上加大了主轴、伺服电机功率,床身承受力,同时也保持主轴的高速。雕铣机还向高速发展,一般称为高速机,切削能力更强,加工精度非常高,还可以直接加工硬度在HRC60以上的材料,一次成型,广泛用于精密模具模仁粗精加工一次完成,模具紫铜电极,铝件产品批量加工,鞋模制造,治具加工,钟表眼境行业。由于性价比高,加工速度快,加工产品光洁度好,在机床加工业越来越占有重要地位 cnc加工中心:港台、广东一带又称之为电脑锣,在加工中心上加工零件的特点是:被加工零件经过一次装夹后,数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具;自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能,连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序,避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间,大大提高了加工效率和加工精度,所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心。 雕刻机:扭矩比较小,主轴转速高适合小刀具的加工,着重于“雕刻”功能,不太适合强切削的大工件。目前市面上的大多数打着雕刻机旗号的产品都是为加工工艺品为主,成本低,由于精度不高,不宜用于模具开发; 雕铣机、加工中心。雕刻机指标数据方面对比 主轴最高转速:加工中心8000;雕铣机最常见240000,高速机最低30000;雕刻机一般与雕铣机相同,用于高光处理的雕刻机可以达到80000,但那用的就不是一般的电主轴而是气浮主轴。 主轴功率:加工中心最大,从几千瓦到几十千瓦都有;雕铣机次之,一般在十千瓦以内;雕刻机最小。 切削量:加工中心最大,特别适合重切削,开粗;雕铣机次之,适合精加工;雕刻机最小。 速度:由于雕铣机和雕刻机都比较轻巧,它们的移动速度和进给速度比加工中心要快,特别是配备直线电机的高速机移动速度最高达到120m/min 精度:三者的精度差不多。 从加工尺寸上讲:工作台面积可以比较好的反应这个。国内加工中心最小的工作台面积在830*500;雕铣机的最大的工作台面积在700*620,最小的是450*450;雕刻机一般不会超过450*450,常见的是45*270。 从应用对象上讲:加工中心用于完成较大铣削量的工件的加工设备,大型的模具,硬度比较的材料,也适合普通模具的开粗;雕铣机用于完成较小铣削量,小型模具的精加工,适合铜工、石墨等的加工;低端的雕刻机则偏向于木材、双色板、亚克力板等硬度不高的板材加工,高端的适合晶片、金属外壳等抛光打磨。 在国外根本没有有雕铣机的名词(CNC engraving.milling machine),严格地讲雕是铣的一部分,所以外国只有加工中心的概念,并且由此衍生出小型加工中心的概念来代替雕铣机。购买雕刻机还是购买数控铣式加工中心是经常要问自己的问题,要看实际生产需要。另外,还有目前盛行的高速切削机床(HSCMACHINE),国内则称为高速机。 还是让我们首先搞清楚三个机型区别: 1. 数控铣和加工中心用于完成较大铣削量的工件的加工设备 2. 数控雕铣机用于完成较小铣削量,或软金属的加工设备 3. 高速切削机床用于完成中等铣削量,并且把铣削后的打磨量降为最低的加工设备 深入分析上述设备的结构和数据加工类型可以帮我们做出正确的选择。 文章已经很详细的讲了雕铣机和加工中心及雕刻机的区别了,相信大家应该心里对这三者都有一定的了解了。

  木材加工是联结资源与市场的纽带,其技术水平的高低是市场产品竞争的决定因素。现在世界上木材加工技术仍以开发实用技术为主,但高新技术亦不同程度地逐渐引人至各个领域。开展木材科学和加工技术应用基础的研究,以改造传统技术,使木材加工的技术水平,无论在产品产量、质量和节约原材料等方面均有质的飞跃,已成为提高木材加工技术的关键。

蓝弧技术是GE开发的电刻蚀工艺,15年前就已在其内部使用,作为诸如钛合金和镍合金这类难加工合金粗加工的最快方式。公司采用电能在刀具电极和工件电极之间生成电火花。对于航宇合金来说,该工艺比常规切削快4-5倍。

1.向高速度、高精度方向发展

信息来源:东莞市横田数控有限公司

  因此,及时了解并科学、合理、熟练地掌握各种技术在木材加工中的运用,对于木材的高效利用和今后木材加工业的发展有着极为重要的意义。下面对三种技术在木材加工中的应用给予简要的介绍。

该工艺以溶解方式加工零件,并快速冲走熔化的金属,它具有切削力低,可实现高速切削,并且能够加工非常规几何形状,刀具寿命长等优势。最初开发的工艺是沉浸式的,但现在工艺不再需要在水下完成,仅使用普通类机床应用大量冷却液就可完成。其工艺原理是在刀具和工件之间通过很高的电流强度,25-30V电压下产生的电火花形成的热来熔化工件,熔化的材料被很高压力冲洗系统带走。

速度和精度是数控机床的两个重要指标,直接关系到产品的质量和档次、产品的生产周期和在市场上的竞争能力。

  一、数显技术

高压力冲洗系统是关键。GE刀具中心的一个回路的压力就高达1000 PSI,有4个冷却液回路,可进行CNC编程,对于不同应用可调整压力。GE为了将该技术推向市场,在自己的工厂进行了长期试验。

在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级。加工精度的提高不仅在于采用了滚珠丝杠副、静压导轨、直线滚动导轨、磁浮导轨等部件,提高了CNC系统的控制精度,应用了高分辨率位置检测装置,而且也在于使用了各种误差补偿技术,如丝杠螺距误差补偿、刀具误差补偿、热变形误差补偿、空间误差综合补偿等。

  在木材加工中的应用先进的数显技术,已应用于国防、计算机、电器、精密机床等行业的产品中。但由于木材加工机床多年形成的结构简单,允许公差大、精度要求不高,安全系数小,噪音大,外观造型粗糙的“傻大粗笨”传统结构。加上多年来对木材综合利用重视不够,投人较少等诸困,数显技术在国内木材加工中的应用还不多见。

GE与日本机床制造商Mitsui Seiki合作,于2011年开始提出5坐标卧式加工中心附加蓝弧头连接方案。该机床在日本制造,GE在密歇根贸易展IMTS展示了原型机,机床不包括A轴,电源4000安培,直流电压30V,是一种混合机床,同样的工夹既能完成普通切削,也能完成非常规切削。如果制造商需要执行粗加工,加工掉95%原材料后,可以不拆卸工件就进行精加工,只需要通过机器人换掉蓝弧头。展示的原型机床刀库中有120把,机器人采用的是FANUC及 FANUC CNC 30控制器。

在加工速度方面,高速加工源于20世纪90年代初,以电主轴和直线电机的应用为特征,使主轴转速大大提高,进给速度达60m/min以上,进给加速度和减速度达到1~2g以上,主轴转速达100000r/min以上。高速进给要求数控系统的运算速度快、采样周期短,还要求数控系统具有足够的超前路径加速优化预处理能力,有些系统可提前处理5000个程序段。为保证加工速度,高档数控系统可在每秒内进行2000~10000次进给速度的改变。

  1、性能特点

蓝弧可取消大型高能机床和昂贵的刀具,且占地空间更小,相比普通粗加工机床同样速度下去除材料能力,蓝弧机床可减少20-50%占地面积,这是因为其不需要高材料去除率所要求的高刚度。由于该技术没有或低切削力,因而能够实现独特几何形状、难到达部位、深切及很薄切的切削。

2.向柔性化、功能集成化方向发展

  数显木材加工机床,是将先进的数显装置安装于术工机床的关键部位的明显位置,如刨、车剖、锯剖、榫眼、切削等。以数显仪数字显示,控制加工、切削、刨削量的精度。其显示清晰醒目,操作者能一目了然,减少了目测视觉误差,能减轻操作目视疲劳和劳动强。数显仪精确,结构紧凑,有良好的自锁性,数字显示直观,读数准确,能保证加工质量,安全可靠,操作方便,有利于提高生产效率。

GE估计该技术将在航空航天、电力和石油及天燃气市场获得巨大效益,汽车工业是另一潜在市场。

数控机床在提高单机柔性化的同时,朝单元柔性化和系统化方向发展,如出现了数控多轴加工中心、换刀换箱式加工中心等具有柔性的高效加工设备;出现了由多台数控机床组成底层加工设备的柔性制造单元(FlexibleManufacturingCell,FMC)、柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystem,FMS)、柔性加工线(FlexibleManufacturingLine,FML)。

  2、适用范圈

在现代数控机床上,自动换刀装置、自动工作台交换装置等已成为基本装置。随着数控机床向柔性化方向的发展,功能集成化更多地体现在:工件自动装卸,工件自动定位,刀具自动对刀,工件自动测量与补偿,集钻、车、镗、铣、磨为一体的“万能加工”和集装卸、加工、测量为一体的“完整加工”等。

  数显术材加工机床,顾名思义,是以木材和木材制品加工利用为原料基础的加工机床。该类机床主要适用于林业、轻工、国防、建筑建材、机械、家具、交通运输、乡镇企业诸行业中。

3.向智能化方向发展

  用于专门对本材、木材综合利用,人造板和竹材等非木质工件、方料、板材的表面刨削、车旋,开榫打眼、切锯、砂磨加工,能达到规定要求的厚度、光洁度、加工精度,以保证竹木材加工利用产品如家具、木模、门窗、车厢、精密仪器包装、缝纫机台板等产品的精度和质量,提高原材料利用率。特别是大幅面工件加工,如板材、方料和各类人造板,其效果更佳,是板式家具、建筑门窗、车厢板生产的理想木工机械。

随着人工智能在计算机领域不断渗透和发展,数控系统向智能化方向发展。在新一代的数控系统中,由于采用“进化计算”(EvolutionaryComputation)、“模糊系统”(FuzzySystem)和“神经网络”(NeuralNetwork)等控制机理,性能大大提高,具有加工过程的自适应控制、负载自动识别、工艺参数自生成、运动参数动态补偿、智能诊断、智能监控等功能。

  3、应用举例

引进自适应控制技术由于在实际加工过程中,影响加工精度因素较多,如工件余量不均匀、材料硬度不均匀、刀具磨损、工件变形、机床热变形等。这些因素事先难以预知,以致在实际加工中,很难用最佳参数进行切削。引进自适应控制技术的目的是使加工系统能根据切削条件的变化自动调节切削用量等参数,使加工过程保持最佳工作状态,从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度,同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。

  数显术材加工机械,现已从刨床,车旋系列产品在木材加工中的应用,逐步推广扩展,范围日趋宽广。现仅以孙文碧和李集成工程师等科技人员研制的、先后获得四川省行业和省政府科技进步二、三等奖和中国机床工具博览会优秀造型二等奖的数显单面木工压刨床为例,浅析如下。

故障自诊断、自修复功能在系统整个工作状态中,利用数控系统内装程序随时对数控系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、自检查。一旦出现故障,立即采用停机等措施,并进行故障报警,提示发生故障的部位和原因等,并利用“冗余”技术,自动使故障模块脱机,接通备用模块。

  主要技术参数刨削宽度500mm刨削深度7mm刨削厚度10-200mm切削速度25m/s刨件长度矣250mm送料速度l、2m/min刀轴转速4500r/min电机功率5.5kW工作台规格1020x520mm外型尺寸数显刨床是在引进意大利样机基础上,结合国内木材加工利用实情而研制的。由机身、工作台、数显装置、送料机构诸部分组成。

刀具寿命自动检测和自动换刀功能利用红外、声发射、激光等检测手段,对刀具和工件进行检测。发现工件超差、刀具磨损和破损等,及时进行报警、自动补偿或更换刀具,确保产品质量。

  机身改变了以铸件结构为主,较多采用了钢板焊接件,左右支座分段组成,电器和传动装置均安装于支座内,机座用钢板轧制焊接而成。外观造型采用大平面、小圆孤过渡,线条清晰统一,新颖美观,富有柔和惑。

模式识别技术应用图像识别和声控技术,使机床自己辨识图样,按照自然语言命令进行加工。

  数显装置采用“位移数显仪”,安装于机身上方的明显位置。结构紧凑,显示清晰,直观醒目,操作者能一目了然,减少了视觉误差,读数准确,明晰刨削量,有利于提高刨削件精度,避免产生废品,可提篼加工利用率。

智能化交流伺服驱动技术目前已研究能自动识别负载并自动调整参数的智能化伺服系统,包括智能化主轴交流驱动装置和进给伺服驱动装置,使驱动系统获得最佳运行。

  工作台由四根圆柱丝杆支承,其升降是由升降手轮带动链条链轮,使四个螺母同步转动,实现升降。该系统有良好的自锁性,升降平稳,工作可靠。变速箱采用变速比大,体积小、结构简单的行星减速机构。行星齿轮采照特种尼龙制成,重量轻,耐磨损,噪音小。

澳门新葡亰平台9411,4.向高可靠性方向发展

  送料机构采用水平向力式送料系统,可进行二级变速。工件由两个夹辊送出,对工作台垂直压力很小,减小了摩擦力,送料轻松平稳,用浮动式压辊较好地解决了啃头现象。

数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标,它主要取决于数控系统各伺服驱动单元的可靠性。为提高可靠性,目前主要采取以下措施:

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