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MikronVX-10型立式圆转台多工位机床:34把刀具同时进行六面加工

  【中国机床商务网栏目 新品出炉】血红细胞是属于真正微小的东西,它在人体血液里把肺部里的氧气输送给人体里的其他器官。血红细胞的直径只有0.008mm,如果不借助于光学放大器的话,人眼是看不到的。而当Mikron公司宣布其VX-10型立式圆转台多工位机床可以在0.4s内达到±0.002mm的定位精度时,我们就可想而知其难度了。该设备属于世界上最精密和最灵活的六面加工系统之一,它可对40mm×40mm×80mm规格以下的精密部件进行加工。
 

  加工设备的稳定性是加工高精密部件最基本的前提条件。因此从一开始,设备稳定性问题便成为研发和设计人员所关注的焦点。
 

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轴承立式圆转台(图中间)沿着一条水平轴线进行旋转,它在0.4 s之内并以±0.002 mm的定位精度,把工件从一个作业站传递到下一个作业站" />

  双轴承立式圆转台(图中间)沿着一条水平轴线进行旋转,它在0.4s之内并以±0.002mm的定位精度,把工件从一个作业站传递到下一个作业站。

 

  借助于有限元方法对设备进行最优化设计
 

  在有限元计算方法(FEM)的基础上,对设备的整体结构进行了优化,从机架、圆转台轴承及其驱动系统,一直到加工单元和机座等部分。多台设备的实际应用结果表明,FEM计算方法非常正确。设备内的加工力通量被调节到最佳的刚度上。整个封闭的力通系统中基本上都有一套系统会拥有一个立式圆转台和双轴承,其他两套力通系统则把圆转台与其两侧的加工单元进行连接。很强的刚性会给工件表面质量带来不良影响的加工振动现象,此外,也可以延长刀具的使用寿命。
 

对于用户来说,VX-10型设备的一个独特之处便是直接从棒材或线材材料出发实现六面加工

  图1 对于用户来说,VX-10型设备的一个独特之处便是直接从棒材或线材材料出发实现六面加工
 

  刀具冷却剂温度的调控精度为±1℃
 

  对于高精密加工作业来说,除了设备稳定性和机械精度之外,另一个重要的因素便是要把温度波动控制在最低限度内。因此,需要把刀具冷却剂的温度调控到±1℃的精度范围之内,在加工过程中尽最大可能维持低的温度波动,可以有助于避免因热变形而造成精度不足的问题。
 

  为了避免因液压夹具的张力作用而发生变形,可对工件加持力进行编程和控制,工件只受到实时加工步骤所需的夹持力。因此,在精加工时,就可以有针对性地采用比粗加工所需更低的夹持力来夹持那些对变形非常敏感的部件。
 

  通过对基准面、钻孔和轮廓进行在线测量,设备可以实现对尺寸偏差的早期纠正,以确保连续稳定的质量。工件在经过十个工作站的所有六面加工处理之后,即报告生产完成。该设备的一个特殊之处便是,它可适用于对长度为160mm的工件进行加工。
 

  Mikron公司指出,这类始于线材或棒材的六面加工是该设备的独特之处。在装载站夹钳接到源于线材或棒材或经机器人传递进来的工件时,首先要对正面和后续将由圆转台夹钳所夹持的那个面进行加工。装载站的加工与主要生产时间并列进行,如后续的圆转台夹钳对工件的夹持和对线材卷或棒材的锯切。通过车削、铣削、镗削、螺纹削、拉削、冲模和雕刻等工序,装载站上的四轴加工能力可以满足精密部件加工方面的所有要求。
 

  在装载站之后,圆转台便把工件传送给后续的八个工作站,位于装载站和卸载站之间的八个作业站拥有加工精密部件所需的各类加工能力,当工件到达第十个作业站时,所有六个面就已加工完毕,第十个作业站便是卸载站。在这里,完工的工件被交付给厂内物流输送系统,例如装配点或包装点。
 

  该设备可以从相同的棒材或线材中同时制造出不同的工件,例如设备在一个生产流程中制造出所需数量的不同宽度和不同长度的腕表表带的带节。在此情况下,已完工的腕表表带零部件在卸载站上会被自动放入到分拣站的正确箱子里去。
 

  该紧凑型设备只有2.6m长、6.7m宽和3.6m高。此外,需要根据不同的制造环境来考虑和确定对外围设施的场地需求,例如通过线材卷、棒材库或毛坯件托盘对原材料的输入和成品的卸载装置以及中间储存等,同时还需设置一个针对20kg/h切削量的带有过滤器和切屑排放装置的冷却剂设备的场所。
 

世界上最精密和最灵活的六面加工系统之一

  图2 该设备属于世界上最精密和最灵活的六面加工系统之一,它可以实现对40mm×40 mm×80mm规格的精密部件的高效加工
 

  液体冷却的力矩发动机可以确保定位精度
 

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