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並聯加工

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並聯加工,並聯機牀又稱虛擬軸機牀,是並聯機器人技術與機牀結構技術相結合的產物,其原理為:在並聯機構的動平台上安裝主軸頭,動平台帶動主軸頭實現多軸聯動。並聯機牀與傳統數控機牀將形成很強的優勢互補,尤其在複雜曲面精密加工上具有十分廣闊的應用前景,是國際上並聯機器人和先進製造領域的一個研究熱點。
中文名
並聯加工
別    名
虛擬軸機牀
簡    介
在並聯機構的動平台上安裝主軸頭

目錄

並聯加工簡介

並聯加工 並聯加工
·主軸與Z軸夾角27°,φ400mm ×250mm;
·主軸與Z軸夾角10°,φ600mm ×290mm。
主要參數:
·主軸最大走刀速度:4000mm/min;
·主軸快速移動速度:15000mm/ min;
·雙向定位精度: 0.022mm;
·電主軸額定功率: 14kW;
·電主軸額定轉速:100~10000r/min;
·電主軸額定轉矩:110N·m;
·刀庫含刀量:24把。
由於沒有實體的座標系,工件座標系的建立以及工件與機牀的座標轉換完全依靠軟件實現,無需像傳統機牀那樣找正工件,操作者可以方便地建立工件座標系。
在用並聯機牀加工中心加工汽輪機葉片的技術方面,完成了葉片葉型曲面加工和清根加工;並可用UG進行葉片加工數控編程和加工仿真。該並聯機牀加工中心已有4台應用於哈爾濱汽輪機廠的生產加工現場,1台應用於無錫鼎元葉片廠的生產加工現場。在葉片加工過成中,僅需1次裝夾,自動換刀,即可完成葉片汽道型面、葉頂、葉根圓角和進、出汽邊圓角的加工,併成功地完成多級別、具有複雜自由曲面的汽輪機葉片零件的加工。其中,單個葉片的加工效率與瑞士斯特拉格五座標葉片專用機牀相當。在用並聯機牀加工中心加工船用中小型螺旋槳的數控加工方面,可在UG環境下完成螺旋槳數控加工編程,用Vericut進行加工仿真和干涉校驗。已用並聯機牀加工中心成功地完成了小型螺旋槳的加工。

並聯加工實用例證

1、汽車零部件批量加工
在汽車部件批量加工方面,用於加工箱體的例子:以同一工具進行5軸的孔加工、圓柱體側面加工和倒角,實現了工序集成,削減了工具數量。再加上發揮出COSMO CENTER PM—600的特點:高速鑽加工(26sec/40個);高速攻絲(53sec/40個);高速ATC(C—C:3sec)等,同原來的工作台傾斜型五面體加工機相比,加工時間縮短了約30%。以鋁壓鑄材料為加工對象時,尺寸達470*330*230。
有這樣的例子,一台COSMO CENTERPM—600比一台加工中心和一台專用機合起來的效率還要高。可以認為,並聯加工機在汽車部件批量加工領域,作為高柔性、高速加工機,能夠作出很好的貢獻。
2、輪胎側面的文字加工
作為適於金屬模具加工的例證,介紹在輪胎側面作的文字和記號的加工。輪胎側面的品牌文字在模具加工時,曲面為垂直加工,將主軸傾斜、避開球頭立銑刀的前端進行加工,這就實現了高品味、高效率的加工。濕式切削時材質是鋁合金(A7075)。和原來的五面體加工機相比,加工時間約為1/4,大幅度減少了加工時間。加工程序是以5軸通用CAM作成的。
3、機翼的結構部件
在飛機部件領域進行的是機翼結構部件的加工。由於有微傾斜壁,原來是用主軸頭傾斜型的5軸加工機進行加工的,用COSMO CENTERPM—600加工,時間達到原來的1/10以下。濕式切削,材質是鋁合金(A7075),尺寸是220*180*38。
4、作為機牀的一種形態
為達到產業界提出的縮短加工時間的要求,高速化和工序結合(多軸化)是必不可少的。在高速化方面寄希望於採用直線電機的機牀,在多軸化方面一般是期待於五面體加工中心的。雖由於加工對象工件的不同要求而有些差異,但並聯加工機具有以上兩方面的特性,今後會有很大貢獻。