快盈v2

技术专栏
2018.07.11

一种高效率高精度的五面体加工中心

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快盈v2:概述

    大多(duo)(duo)数压铸铝的(de)工(gong)(gong)(gong)件都(dou)是一些数量较大、且形(xing)状复杂(za)的(de)多(duo)(duo)面体(ti)所构成,需多(duo)(duo)次装(zhuang)夹(jia)多(duo)(duo)工(gong)(gong)(gong)位(wei)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong),特别是近(jin)期,市场上(shang)出现的(de)一些新能源(yuan)汽车(che)电池盒、电源(yuan)逆变器盒,LED显(xian)示屏箱体(ti)等(deng)(deng)压铸腔体(ti)工(gong)(gong)(gong)件,普(pu)遍存(cun)在加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)效率不高(gao)、加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)精度不高(gao)和用工(gong)(gong)(gong)较多(duo)(duo)等(deng)(deng)问题,针对该(gai)(gai)问题我公司开发了一款YHV1165加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中(zhong)心(xin),它一次装(zhuang)夹(jia)可(ke)实(shi)现高(gao)效高(gao)精完成五(wu)个面的(de)复合(he)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中(zhong)心(xin)机床。该(gai)(gai)机型已申请国家专利,专利号:201510466753.2。

YHV1165五面体加工中心

快盈v2:YHV1165五面体加工中心

1.YHV1165五面体机床的结构介绍


    五面(mian)(mian)(mian)体(ti)复(fu)合(he)机床是由(you)一台(tai)卧(wo)式加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中心(xin)和(he)一台(tai)立式加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中心(xin)组合(he)而成(cheng),它们共同(tong)使用(yong)了一套工(gong)(gong)(gong)作(zuo)平面(mian)(mian)(mian)运(yun)动系统,各自(zi)(zi)(zi)的(de)主轴箱(xiang)运(yun)动系统和(he)各自(zi)(zi)(zi)的(de)刀库系统,两(liang)立柱分别于各自(zi)(zi)(zi)的(de)对面(mian)(mian)(mian)相对而设置,平面(mian)(mian)(mian)运(yun)动上(shang)方设置有回(hui)转分度工(gong)(gong)(gong)作(zuo)台(tai),可实现等(deng)分四面(mian)(mian)(mian)或多侧面(mian)(mian)(mian)的(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong),也(ye)可设置一直驱回(hui)转运(yun)动转台(tai),实现对有些零件的(de)车削复(fu)合(he)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)。


    该(gai)机(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)床(chuang)(chuang)(chuang)座(zuo)(zuo)采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)整(zheng)(zheng)体(ti)(ti)结(jie)构设(she)计(ji),立(li)(li)(li)、卧立(li)(li)(li)柱可分别安(an)(an)装在(zai)(zai)一(yi)个整(zheng)(zheng)体(ti)(ti)床(chuang)(chuang)(chuang)座(zuo)(zuo)上,床(chuang)(chuang)(chuang)座(zuo)(zuo)纵(zong)向导(dao)(dao)轨采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)加(jia)(jia)宽(kuan)设(she)计(ji)增(zeng)加(jia)(jia)了(le)(le)机(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)整(zheng)(zheng)体(ti)(ti)在(zai)(zai)高速运行(xing)中的稳定性,床(chuang)(chuang)(chuang)鞍(an)在(zai)(zai)床(chuang)(chuang)(chuang)座(zuo)(zuo)上的运动(dong)在(zai)(zai)设(she)计(ji)中既(ji)能满(man)足(zu)立(li)(li)(li)加(jia)(jia)的最大(da)行(xing)程,同(tong)时还要满(man)足(zu)卧加(jia)(jia)主轴端面距转(zhuan)(zhuan)台(tai)中心(xin)的最小(xiao)距离。为(wei)(wei)便(bian)于(yu)安(an)(an)装不同(tong)类型(xing)的回(hui)转(zhuan)(zhuan)工(gong)作台(tai),在(zai)(zai)床(chuang)(chuang)(chuang)鞍(an)的上轨道上设(she)计(ji)了(le)(le)一(yi)个滑板(ban),其(qi)上可安(an)(an)装转(zhuan)(zhuan)台(tai)。为(wei)(wei)便(bian)于(yu)工(gong)件的安(an)(an)装,机(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)转(zhuan)(zhuan)台(tai)都设(she)计(ji)有带(dai)(dai)回(hui)转(zhuan)(zhuan)接头的气(qi)动(dong)接头。机(ji)(ji)(ji)床(chuang)(chuang)(chuang)直(zhi)线运动(dong)进给(ji)系统(tong)采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)高精度大(da)螺距带(dai)(dai)预(yu)(yu)紧(jin)滚(gun)珠(zhu)丝(si)杆,并在(zai)(zai)丝(si)杆两端采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)预(yu)(yu)拉结(jie)构设(she)计(ji),且采(cai)(cai)用(yong)(yong)高精度带(dai)(dai)预(yu)(yu)紧(jin)直(zhi)线导(dao)(dao)轨并将伺(si)服电机(ji)(ji)(ji)与丝(si)杆直(zhi)联的结(jie)构设(she)计(ji)可实现(xian)快速进给(ji)移动(dong)60m/min。

 

    两主(zhu)轴(zhou)分别采用(yong)(yong)(yong)BT40、12000r/min设(she)计并(bing)分别采用(yong)(yong)(yong)24把圆盘(pan)刀(dao)(dao)(dao)库(ku)(ku),在立式(shi)上也(ye)可(ke)配BT30夹臂(bei)式(shi)刀(dao)(dao)(dao)库(ku)(ku),圆盘(pan)刀(dao)(dao)(dao)库(ku)(ku)上采用(yong)(yong)(yong)了伺服电机控制(zhi)刀(dao)(dao)(dao)臂(bei)的旋转和(he)(he)进出(chu)大大提(ti)高(gao)(gao)了换刀(dao)(dao)(dao)速度和(he)(he)刀(dao)(dao)(dao)库(ku)(ku)整体的可(ke)靠性。立、卧两主(zhu)轴(zhou)全部采用(yong)(yong)(yong)了与伺服主(zhu)轴(zhou)电机的直联式(shi)结构设(she)计从而能实现高(gao)(gao)转速切削运(yun)行和(he)(he)高(gao)(gao)速攻(gong)牙(ya)。


    该机(ji)床分别配(pei)置有(you)三种形式的(de)回(hui)转(zhuan)(zhuan)工作台(tai),可分别应用不同的(de)零件(jian)加工,它们分别是:90°一分的(de)液压工作台(tai)、5°一分的(de)带齿(chi)盘锁紧伺服(fu)电机(ji)驱动的(de)转(zhuan)(zhuan)台(tai)和(he)直驱电机(ji)转(zhuan)(zhuan)台(tai)可用于零件(jian)的(de)车(che)削加工。


    该复合机(ji)床(chuang)由(you)一套(tao)数控(kong)系统来控(kong)制整(zheng)台机(ji)床(chuang)的(de)全部(bu)直(zhi)线运动(dong)旋转运动(dong)和(he)双主(zhu)(zhu)轴(zhou)的(de)运动(dong),并实现各(ge)自主(zhu)(zhu)轴(zhou)的(de)换(huan)刀,及刀具的(de)平(ping)(ping)面和(he)长度的(de)插(cha)补(bu),由(you)于是共(gong)用运动(dong)平(ping)(ping)面在机(ji)床(chuang)工(gong)作时两主(zhu)(zhu)轴(zhou)是不能同时工(gong)作的(de),但能快速实现坐标的(de)转换(huan)。



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五面体加工中心光机图

 

2. YHV1165五面体机床的性能比较

    一(yi)般能完成(cheng)五(wu)个面(mian)的加工(gong)方案有(you):龙门(men)五(wu)面(mian)体、五(wu)轴加工(gong)中心(xin)和卧式(shi)加工(gong)中心(xin)结合立(li)式(shi)加工(gong)中心(xin)这(zhei)三(san)种形(xing)成(cheng)。

方案

龙门五面体

五轴加工中心

立式加工中心和卧式加工中心

YHV1165

加工范围

视机床型(xing)号

一般小于φ650X200

视机(ji)床型号

1100X650X400mm

快移速度

一般15m/min

40m/min

卧加30m/min 立加40m/min

48m/min

最高主轴转速

6000r/min

18000r/min

8000r/min 10000r/min

12000r/min

换刀速度

60s

5s

1.8s

1.8s

换位速度

手动120s

自动15s

3s

5s

5s

加工精度

不详(xiang)

由于系用蜗轮蜗杆加工长(zhang)直(zhi)线精度(du)不高

有些需平(ping)面与垂直(zhi)面位(wei)置精度(du)时因二次(ci)装(zhuang)夹(jia)精度(du)不高

精度高0.02/300mm并保证平面与垂面位置精度

装夹

一次

一次

二次

一次

占地面积

大(da)

小(xiao)

价格

高(gao)

较(jiao)高


    从上表可以看出在加工范围500~1100长度的工件时,该机床占有加工效率高、加工精度高、占地面积小和用工减少等优势。

 

3.五面体复合机床应用举例

   (1)在LED显示屏行业的颠覆性应用

    我国是全球最大的LED显示屏生产国,占全球60%以上份额,其中主要集中在珠三角地区。近年来LED显示屏行业往高清晰、小间距方向发展,这对LED显示屏箱体生产提出较高要求,箱体精度需保持在0.05mm内误差(LED显示屏模组需要用箱体来装,再拼接成各种比例大小的显示屏)。业内以往需国外私模订制,加工成本很高,现在采用华亚五面体机床一次装夹完成加工,精度保持在0.03mm500*500箱体),并且整个箱体加工生产周期也大降低。五面体机床颠覆了LED箱体加工行业旧加工工艺,经过一年多的市场应用对比,现在五面体机床已成为LED行业的一款标配高效率机床。

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(2)在新能源汽车行业的应用

    新能源汽车的高(gao)压箱,共五(wu)个面(mian)需(xu)加(jia)(jia)工,将近(jin)20公斤,五(wu)面(mian)体机(ji)床(chuang)一(yi)次(ci)装夹(jia)完成(cheng),无需(xu)来回搬(ban)运(yun)(yun)装夹(jia)。如果(guo)用普(pu)通的立加(jia)(jia)分工序来做,来回搬(ban)运(yun)(yun),劳动强度(du)超(chao)级(ji)大,即使(shi)采用机(ji)械手搬(ban)运(yun)(yun)加(jia)(jia)工效率也(ye)没(mei)有该机(ji)床(chuang)高(gao),且成(cheng)本投(tou)入增加(jia)(jia)一(yi)倍,加(jia)(jia)工精度(du)也(ye)不高(gao)。

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(3)在通讯5G行业的应用

    进入大批(pi)量(liang)稳(wen)定(ding)量(liang)产。应(ying)用该(gai)机床后的优势有(you)以(yi)下几方面(mian)(mian):一(yi)是(shi)一(yi)次装夹(jia)完(wan)成(cheng)(cheng)多个工(gong)(gong)作面(mian)(mian)加(jia)工(gong)(gong),二是(shi)有(you)助于保证(zheng)精(jing)度(du)稳(wen)定(ding)性(xing),提高产品加(jia)工(gong)(gong)良率,这点(dian)是(shi)非常重(zhong)要(yao)的!传(chuan)统方法是(shi)立式卧式加(jia)工(gong)(gong)中心配套(tao)加(jia)工(gong)(gong),这样多工(gong)(gong)序无法避免(mian)多次装夹(jia),精(jing)度(du)控(kong)制难度(du)大。三是(shi)半成(cheng)(cheng)品在机台(tai)(tai)间的来回周转搬运麻(ma)烦(fan),采用该(gai)五面(mian)(mian)体(ti)机床完(wan)成(cheng)(cheng)相同产能所需人(ren)工(gong)(gong)数(shu)量(liang)会减(jian)少(shao)一(yi)半。四(si)是(shi)使用的机机台(tai)(tai)数(shu)量(liang)和占地面(mian)(mian)积也会减(jian)少(shao)1/3。


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