多轴切削使加工时间缩短90%以上
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可自动更换和自动360回转的铣头可以对混凝土泵底座上的24个M16×1.5 规格的螺纹孔进行逐个钻孔作业,取代传统的以290mm±0.05mm的刻度作业,由此可以极大地缩短钻孔和车螺纹所需的加工时间。

图1 在数控铣床上采用三组多轴铣头、分两个阶段(各12把刀具)对混凝土泵底座外壳各轴承的24个M16×1.5孔进行初钻孔、镗孔、扩孔和车螺纹等

图2 在位于Althengstett的Putzmeister Concrete Pumps公司的机械组长Steffen Roller先生(左)和位于Vaihingen的Romai Robert Maier公司的执行总经理Mathias Maier先生对成功结束的合理化改造项目“多轴铣头”都非常满意

图3 各带有12个心轴、转速高达3000r/min的三组多轴铣头可以传递每个切削轴56kW和600Nm或50Nm的功率,以实现对M16×1.5规格的螺纹的切削或成形
Althengstett der Putzmeister Concrete Pumps公司的机械组长Steffen Roller先生对混凝土泵底座轴承的24个钻孔设备的单孔加工流程还不太满意,在铣床上对螺纹孔逐个进行预加工、钻底孔和车螺纹等作业既费时费力又增加成本。
由于原有设备的能力受到制约,因而Roller公司新添置了一台设备,对24个钻孔设备的钻孔流程进行了优化设计:在新型的SHW铣床上设置了一个选刀站,以实现水平和垂直铣头的自动更换,因此24个钻孔不再是依次被加工,而是由自动更换的多轴铣头进行同时加工。
位于Vaihingen的Romai Robert Maier公司专业研发专用的各类减速器及配套装置。鉴于几十年来专门开发客户专用的、从1kg(如钟表行业)至5000kg的各种多轴加工的经验,Romai公司的工程师们可以毫无疑问地完成这项任务。
Romai公司与SHW铣床制造厂商一起,确定了主要参数。在支座体上安设了三种可自动回转的多轴切削头,每种可以进行初钻孔、扩孔和切螺纹等作业(必要时还可以加工螺纹的形状)。铣床的技术数据限定了多轴铣头的重量最大为850kg,驱动功率最大为56kW。
为各多轴钻头配备24个工作轴的想法未能得到实现。“不仅是因为重量的限制,同时也是因为轴间距过小,切削轴设有HSK-C-50的接口。”Romai Robert Maier公司的执行总经理Mathias Maier先生如是说。因此,Romai公司建议,24个钻孔可以分两个步骤进行加工,每个步骤采用12个加工轴。在较短的时间内,Romai公司的工作小组制订出一种定向的方案。“客户有着极其具体的想法,我们依此贯彻这种想法,这对项目的快速成功帮助很大。”Maier先生强调(图2)。
近几个月来,对于铣床的多轴铣头工作性能,项目组长Roller先生非常满意:“但对这种12个切削轴组合的优化切削值,还需进行比对,因为传统钻孔的数值转换对于驱动来说,要求过于苛刻。”降低一些切削数值,可以解决此类问题,这样也可明显改善刀具的使用寿命。迄今为止,采用第一套刀具已经安全地加工了150套底座外壳,而该套刀具仍然完好可用。图3所示的是各带有12个心轴、转速高达3000r/min的三组多轴铣头可以传递每个切削轴56kW和600Nm或50Nm的功率,以实现对M16×1.5规格的螺纹的切削或成形。
Steffen Roller先生从合理化改进效果上可以看到明显的效益:“可以节省可观的时间,在加工小型底座外壳时,最多可以节省40min;而在加工大的底座外壳时,可以节省将近80min。”
本文作者:Bernhard Kuttkat
原载:《MM现代制造》
上载于:2009-5-13 9:31:27

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