面向未來的新型磨床
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f- ~- M& ~! [, X, X, ~0 m將高額投資轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟成果的時間越來越縮短,。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),才能成功地應對這一挑戰(zhàn),�,;谶@些認識,Bahm焞ler公司研制出了一種靈活新型系列的機床,,這種機床可以迅速而成本低廉地應對各種各樣的挑戰(zhàn),。
特別是在噴射技術(shù)方面,目前展開了一場產(chǎn)品攻勢,,因為提出的要求是降低消耗,,同時對廢氣排放也提出了新的要求,要求噴射壓力越來越高,。如果說今天使用的壓力已經(jīng)達到了200MPa,,那么在這方面的開發(fā)至今仍看不到結(jié)尾,為此造成了對組件加工質(zhì)量提出的要求越來越高,。亞微米范圍內(nèi)生產(chǎn)穩(wěn)定的加工質(zhì)量未來將成為標準,。
* A% H j1 J2 e: g6 W/ {. K 圖1 Ultra Alpha磨床用于斜面切入磨削 模塊化機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)高精度磨床的專業(yè)廠家,該公司研制出了符合這些要求的系列機床,。這些機床可以按照加工生產(chǎn)的要求進行再配置式的調(diào)整。在機床的整個壽命生產(chǎn)中,,機床的最佳配置符合變化了的生產(chǎn)條件,。除了機床可以優(yōu)化再配置而帶來生產(chǎn)技術(shù)上的優(yōu)點之外,機床的組件可根據(jù)對節(jié)拍時間和線性節(jié)拍的要求進行最佳的組合,。為了能夠充分利用這種靈活性,,像導軌和床身這些功能單元始終是相互分開的,因為按床身固定形狀的導軌不可能有靈活性,,所以,,新型Ultra系列機床擁有高精度磨光的平整功能面,線性模塊和旋轉(zhuǎn)模塊可以任意安裝在這個面上,。由于研磨加工可能對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加工任務的最佳要求,。
一臺床身用于完成不同的任務
通過安裝適當?shù)臋C床組件,,在一臺床身上甚至可以組成內(nèi)圓磨床或外圓磨床。利用同樣的機床組件,,可以完成各種各樣不同的加工任務,。圖1中裝好的磨床展示了一種相當傳統(tǒng)的要求。
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+ }( q* k4 h$ C# K5 ?" z( X; p 圖2 一種模塊構(gòu)成兩種不同的機床: 用于斜面切入磨削的傳統(tǒng)外圓磨床(a);裝于一個共用床身上的兩臺內(nèi)圓磨床(b) 盡管采用模塊系統(tǒng),,但對可以達到的工件質(zhì)量堅信不移,。組件的質(zhì)量甚至可以復制性地磨到極為精密,比如在25 mm的長度上可以達到的圓度為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床結(jié)構(gòu)類型,圖2a是一臺采用十字滑架進行傳統(tǒng)外圓加工的磨床,,圖2b是所謂的Twinner結(jié)構(gòu),,兩臺內(nèi)圓磨床裝于一個共用床身上。其他方法如刷磨或生產(chǎn)前和生產(chǎn)后測量技術(shù)的一體化整合也是這種方案的固定組成部分,。
為了能針對未來的要求做好充分準備,,以使可以達到的工件質(zhì)量更高。這種結(jié)構(gòu)形式具有理想的熱對稱性能,,可以達到的工件質(zhì)量完全是由流體靜壓直線導軌利用直接位移測量系統(tǒng)來保證的,。線性軸使用的是線性驅(qū)動模塊,這種驅(qū)動模塊具備一根軸的所有功能,,比如軸承,、驅(qū)動以及位置測量功能等(圖3)。
% l$ x# _, k; U8 i5 d 圖3 采用流體靜壓導軌,、直接位移測量系統(tǒng)和直線電動機的線性模塊 直線電動機作為驅(qū)動裝置
驅(qū)動裝置是一臺直線電動機,,直線電動機和導軌一樣是無磨損的,因而機器的可轉(zhuǎn)變性并不因有限的壽命而受到限制,。線性模塊制成三種不同的長度,,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導軌相反,,所有運行速度和加速度都可以翻一番。尤其是在大批量加工中,,幾分之一秒的時間就可以決定機器的生產(chǎn)率,,這些性能可以為用戶帶來巨大的競爭優(yōu)勢。
2 }7 _! X5 N u1 z- e1 O 圖4 位于一座共用床身上的兩臺外圓研磨加工間 通過進料和出料系統(tǒng)實現(xiàn)的昂貴自動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)后測量技術(shù)方面產(chǎn)生協(xié)同效應,而且通過利用共同的基礎(chǔ)設施如流體靜壓機組,、生產(chǎn)前和生產(chǎn)后測量技術(shù)以及冷卻機組,,也可以實現(xiàn)大量的節(jié)約。另一個重要方面是兩個加工工位在一個床身上使用共同的NC控制裝置,。圖4表明一座共用床身上的兩臺外圓研磨(CBN高速研磨,,傳統(tǒng)研磨)加工機床。圖5是一臺裝有兩個不同研磨單元的加工機床,一臺用于內(nèi)圓磨,,另一臺用于外圓磨加工,,它們經(jīng)過一個共用的門式裝料機進行材料的裝和卸。 / u: Z- d5 O% w7 w1 G
圖5 裝有兩個不同研磨單元的加工間,,一臺用于內(nèi)圓磨,,另一臺用于外圓磨加工,裝有一個共用的門式裝料機 在流程方案中,,根據(jù)“整體流程”原則滿足了越來越高的要求,。一臺裝有兩個不同加工工藝的機床實現(xiàn)了整套的研磨加工。所有機床設計基于一個共同的方案之上,。所用的機器組件是可以通用的,。一旦對機床的要求發(fā)生變化,則把這些機床組件拆卸下來,,并按變化了的要求加以調(diào)整,。
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