1165 立式加工中心在多個關鍵技術領域取得了顯著突破
在現代制造業中,1165 立式加工中心作為一種重要的精密加工設備,其技術水平的高低直接影響到加工效率、精度以及產品質量。為滿足不斷增長的高精度、高效率加工需求,1165 立式加工中心在多個關鍵技術領域取得了顯著突破。
一、機床結構設計優化
(一)高剛性鑄件材質與結構
材質升級:許多 1165 立式加工中心選用了優質的 HT300 珠光體灰鑄鐵作為基礎鑄件材料,相比傳統的 HT250 材質,其具有更高的強度和耐磨性,能有效減少在長期使用過程中因受力和磨損導致的變形,為機床的高精度加工提供了穩定的基礎。
結構創新:采用大跨距人字型立柱設計,這種結構顯著增強了機床的剛性,使其能夠更好地承受切削力,減少加工過程中的振動。同時,一些機床的底座采用三層肋骨鑄件結構,超寬底座設計配合頭部與立柱結合面 1:1:1 的優化,進一步增加了機床的整體剛性和切削穩定性,確保在高速、重載切削條件下,機床仍能保持良好的加工精度。
(二)熱穩定性設計
熱對稱結構設計:部分先進的 1165 立式加工中心在設計時采用了熱對稱結構,將熱源(如主軸電機、絲杠螺母副等)對稱布置在機床結構中,使熱量產生的熱變形相互抵消或減小,從而降低熱變形對加工精度的影響。
熱補償技術應用:通過在機床關鍵部位安裝溫度傳感器,實時監測溫度變化,并將數據反饋給數控系統。數控系統根據預設的熱變形模型,對機床的運動參數進行實時補償,有效修正因熱變形導致的加工誤差,保證了加工精度在長時間連續加工過程中的穩定性。
二、傳動系統性能提升
(一)高精度絲桿與導軌
絲桿升級:三軸絲桿普遍采用高精度 C3 級研磨精密絲桿,且絲桿直徑加大至 4012 規格,這種大直徑絲桿不僅提高了傳動精度,還增強了剛性,能夠承受更大的切削力。同時,絲桿帶預拉結構,可有效抵消部分絲桿熱延伸,進一步提高切削剛性,確保在高速、高精度加工時的定位精度和重復定位精度。
導軌優化:采用高精密、高承載滾柱線軌,相比傳統的滾珠導軌,滾柱線軌具有更大的承載能力和更高的剛性,能夠在高速運動下保持穩定,降低摩擦系數,減少運動噪音,從而提高機床的運動平穩性和加工精度。
(二)高性能驅動電機與控制系統
電機性能提升:配備了超低慣性、高響應的伺服電機,能夠實現快速的啟停和加減速,大大提高了機床的進給速度和定位精度。例如,在進行鉆孔攻牙等加工時,電機的高轉速和高扭矩特性使得加工效率顯著提升。
驅動控制系統優化:先進的數控系統對驅動電機進行精確控制,采用先進的控制算法,如高速高精控制、SSS 控制、容差控制等,能夠根據加工工藝要求,實時調整電機的運行參數,確保機床在各種復雜加工工況下都能實現高精度、高效率的運動控制。
三、刀庫與換刀機構改進
(一)高效可靠的刀庫設計
刀庫結構優化:常見的 24T 圓盤式刀庫采用了封閉結構,有效防止鐵屑進入,提高了刀庫的密封性能和可靠性。同時,一些刀庫采用了編碼器控制技術,相比普通刀庫,其換刀速度更快,故障率更低,能夠在短時間內準確地完成刀具交換,提高了加工效率。
刀具識別與管理系統:配備先進的刀具識別系統,能夠快速準確地識別刀庫中的刀具信息,包括刀具類型、長度、直徑等參數,并將這些信息實時反饋給數控系統。數控系統根據加工工藝要求,自動選擇合適的刀具進行加工,實現了刀具的智能化管理,減少了人為操作失誤。
(二)快速精準的換刀機構
換刀速度提升:采用精密凸輪驅動的機械手式刀庫,具有動作穩定、換刀速度快的特點,T - T 換刀時間可縮短至約 1.8S,大大減少了加工過程中的輔助時間,提高了機床的整體生產效率。
換刀精度保證:換刀機構在設計和制造過程中,采用了高精度的零部件和先進的裝配工藝,確保了換刀過程中的定位精度和重復定位精度,避免了因換刀誤差導致的加工精度下降。同時,通過對換刀機構的運動軌跡進行優化,進一步提高了換刀的穩定性和可靠性。
四、數控系統功能增強
(一)先進的數控算法與功能
高速加工模式與高精控制:數控系統具備高速加工模式 1,能夠在高速切削過程中實現對機床運動的精確控制,確保加工表面質量。同時,采用高速高精控制算法,對機床的進給速度、加速度、減速度等參數進行優化,實現了在高速加工時的高精度輪廓控制,滿足了復雜零件加工對精度和效率的雙重要求。
多種插補功能:除了常見的直線插補、圓弧插補功能外,還具備螺旋插補、極坐標插補等功能,能夠實現各種復雜曲線和曲面的加工,為航空航天、模具制造等行業的精密零件加工提供了有力支持。
(二)智能化與信息化功能
故障診斷與預警:數控系統集成了強大的故障診斷功能,能夠實時監測機床的運行狀態,對可能出現的故障進行提前預警,并提供詳細的故障信息和解決方案,方便維修人員快速排除故障,減少機床停機時間。
遠程監控與管理:支持遠程監控功能,通過網絡連接,操作人員可以在異地實時查看機床的運行參數、加工狀態等信息,并對機床進行遠程控制和調整,實現了生產過程的智能化管理,提高了生產效率和管理水平。
五、冷卻與排屑系統改進
(一)高效冷卻系統
冷卻系統智能化控制:冷卻系統與數控系統實現聯動,能夠根據加工工藝要求和切削參數,自動調整冷卻介質的流量和壓力,實現冷卻效果的智能化控制,提高了冷卻系統的工作效率和節能性能。
(二)優化的排屑系統
排屑結構改進:機床標配兩側自動雙螺排、前置螺排以及后沖水排屑結構,這種設計使得排屑更加順暢,無排屑故障,操作人員可以在不停機的情況下完成清屑工作,提高了生產效率。同時,水箱側置設計和雙層水箱過濾系統結構,保證了切削液的清潔度和充足供應,延長了水泵的使用壽命。
排屑系統自動化控制:排屑系統與機床的加工過程實現自動化聯動,當機床檢測到加工過程中產生的鐵屑達到一定量時,自動啟動排屑裝置進行排屑,確保加工區域的清潔,避免鐵屑對加工精度和機床運行造成影響。
綜上所述,1165 立式加工中心在機床結構設計、傳動系統、刀庫與換刀機構、數控系統以及冷卻與排屑系統等多個關鍵技術領域取得了顯著突破,這些技術突破使得 1165 立式加工中心在加工精度、效率、可靠性等方面都有了大幅提升,能夠更好地滿足現代制造業對精密加工設備的需求。
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