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胶带分切机技术的发展和展望

胶带分切机技术的发展和展望

胶带分切机

技术的发展和展望

胶带生产设备

将会具有更高的刚度和抗振性,使在高转速和高进给情况下刀具具有更长的寿命;将会用完全考虑高速要求的新设计观念来设计胶带生产设备。并联(虚拟轴)胶带生产设备就是一个例子(详见第5章).

(1)在提高胶带生产设备进给速度的同时保持胶带生产设备精度

目前铣削轮廓的进给速度是500-'600in0/min,随着NC技术的发展,这个速度还会提高一倍。因为最大的效益来自于更高的进给速度。现在,铝材的分切速度可达到7000m/min,直线进给速度可达到2400in/min,甚至更高.

(2)快换主轴

美国明尼苏达州的Remmele Engineering公司先进制造工程部主任Richard

Heitkamp先生是高速主轴的创始人之一。他在继续进行高速主轴技术攻关的报告中指出,快换主轴的设计方法已经找到,改进主轴的设计可以使主轴的寿命提高4倍。其方法是把主轴看作刀具,有极快的速度交换,这样做可以延长主轴的寿命。他们有一个由六台胶带生产设备组成的生产单元,主轴转40OOOr/min。每天主轴交换三次。

(3)高、低速度的主轴共存

在同一台胶带生产设备

,高速主轴和普通主轴同时存在,可以扩大胶带生产设备的使用范围,以适应不同材料和尺寸工件的加工.在1995年欧洲胶带生产设备博览会上,Dro叩色Rein公司展出了一台大型三坐标数控胶带生产设备,胶带生产设备带有快换主轴,同时有两个换刀装置,分别是HSK63和HSK 100。在1996年国际胶带生产设备展览会上,意大利展出了一台机床,同时有用于大转矩分切的齿轮传动主轴(5000r/min)和高速电主轴(30 OOOr/min),后者使用ISO标准30号刀具用于胶带分切机。两个主轴放在滑枕两边,根据需要选用。美国的Boston-Digital公司也展出了一台双主轴胶带生产设备,两个主轴并排放

置,一个转速40 000r/min, 20号刀,用于胶带分切机;另一个10 000r/min, 40号刀,提供大转矩,用于中、低速粗加工。上述三种尝试为把高速和低速很好地结合起来,提出了一个新的思路。

(4)改善轴承技术

轴承的润滑、在轴承滚道上用铬钦铝镍镀层、采用陶瓷球以增加刚度和减少质量等等。磁悬浮轴承的推广应用,使轴承的D。值达到2 000 000,Fischer Preci-sion公司现在可以提供40-40的高速电主轴,即转速40 000r/min,功率40kW。用的就是磁悬浮轴承.

(5)改进刀具和主轴的接触条件

以前我们都使用的是BT等刀具锥柄。而新的刀具锥柄概念如HSK, KM,

CAPTO, MTK, NC一50, Big Plus等仍然需要继续改进完善,以便在胶带分切机

下提高刚度(详见本书第8章)。

(6)更好的动平衡

在主轴装配中更好地使用动平衡技术,使主轴在胶带分切机中具有更好的分切条件,同时也提高安全性和减少主轴轴承的磨损。主轴装配中的平衡设备和技术的发展是和高速主轴、胶带分切机刀具以及高速刀具刀柄平行发展的技术。另外,已开始研究发展整个主轴系统的自动动平衡技术。

(7〕高速冷却系统

刀具的高速冷却系统已和主轴及刀柄集成在一起.同时要改进分切液的过滤

装置,以进一步提高机未的性能.

此外,新的刀具材料、刀具镀层等将出现,换刀时间将继续缩短,非分切时间将继续降低。

澳大利亚的Anger Anton GmbH公司提出了另一种概念,完全取消换刀,而代之以快速移动工件到下一个主轴工位的方式。这样实现“切对切”.的时间可降低到。.4s。他们在1996年国际胶带生产设备展览会上展出了这种胶带生产设备。在一个具有连续曲面的铝块加工过程中,三个主轴的转速均为36 000r/min,只用了3min就完成了整个零件的分切加工。

瑞士的Willeman胶带生产设备公司也展示了这种胶带生产设备,他们使用的主轴达到24根之多。工件从一根主轴传到另一根主轴。

在1997年欧洲胶带生产设备展览会上,Hornsberg/Lamb公司的Machl-HSC高速机床是一台很大的胶带生产设备,配备了两个HSK高速主轴,一个分切,另一个换刀和准备分切。这样减少了is的换刀时间。同样的观念也出现在德国的Alfing Kessler公司的胶带生产设备上,使“切对切”的换刀时间达到is.

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