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CIMT2021部分數控工具磨床展品評述

關鍵詞 磨床 , 磨削|2021-08-12 10:17:00|來源 中國機床工具工業(yè)協(xié)會
摘要 2021年是中國共產黨建黨100周年,是我國現代化建設進程中具有特殊重要意義的一年。4月12-17日,繼續(xù)以“融合共贏智造未來”為主題的CIMT2021在北京隆重舉行。CIMT一直...

       2021年是中國共產黨建黨100周年,是我國現代化建設進程中具有特殊重要意義的一年。4月12-17日,繼續(xù)以“融合共贏智造未來”為主題的CIMT2021在北京隆重舉行。CIMT一直堅持走國際化、專業(yè)化的道路,著力展現全球最先進的制造技術及裝備,吸引了全世界機床工具企業(yè)和廣大用戶企業(yè)的積極參與,為中國裝備制造業(yè)創(chuàng)新和升級做出了極大貢獻。

       下面,筆者就此次出展的部分工具磨床展品進行簡述,主要涉及優(yōu)科(上海)智能裝備有限公司、臺州北平機床、廣東東莞千島、德國WALTER、澳大利亞ANCA、日本MAKINO等境內外企業(yè)展出的數控工具磨床。

        一、部分工具磨床展品情況

        1. 優(yōu)科(上海)智能裝備有限公司

        首次發(fā)布最新設計的五軸工具磨床THE-2,是大批量制造和修磨Φ0.8-16mm鉆頭和倒角刀具、旋轉銼、醫(yī)療刀具、帶圓角半徑的直柄端銑刀、球頭銑刀和階梯鉆的理想機型。

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       機床整體布局采用獨特的磨頭座靠背結構,更佳的主軸剛性,各軸分布合理緊湊,整體剛性強,精度高,抗振性好;設計上最大限度地利用空間,使機床占地面積較小;配置3個伺服直線軸+2個旋轉軸,全閉環(huán)控制;先進的直線電機、直驅電機驅動,使運動更平穩(wěn)精確。穩(wěn)定可靠的雙工位轉塔,實現更快的砂輪更換速度,平均砂輪更換時間小于3s,可一次性完成工件的粗精磨削加工;采用NUMROTO刀具磨削軟件及其控制系統(tǒng),具有3D模擬、碰撞檢查、在線檢測功能,圖形操作界面友好,一次裝夾可完成全部工序的加工,保證磨削加工的高效率;配置雙托架系統(tǒng),6軸機器人可選兩種不同的自動上下料處理方式,能實現無人化生產。

       2. 臺州北平機床

       BPX5B五聯(lián)動工具磨床,是性價比較高、適合大批量自動化生產的機型,可以加工金屬切削刀具、木工刀具、刀片、醫(yī)用器械工具、多晶體CBN等多種刀具。專用內漲式砂輪法蘭,磨軸內孔彈性連接及端面同時定位,保證砂輪的磨削剛性及精度;雙托架系統(tǒng),托架為一托一壓,用于調整裝夾精度,提高工件磨削剛性,保證高效率及理想的磨削同心度;采用先進的刀具磨削軟件,可進行3D模擬,圖形操作界面友好,成型工件輪廓精度≤0.01mm;配置工業(yè)機器人自動上下料,最大限度減少輔助時間;可靠的機械手防撞系統(tǒng),保證機械手安全運行。

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       3. 東莞千島

       新一代五軸聯(lián)動數控工具磨床QD580,具有外觀簡約、時尚、友好,床身結構穩(wěn)定,磨削效率高等特點,適用于生產銑削類、鉆削類和成型刀具等。

       可選配智能機械手,實現自動上下料加工,精度高,可大幅提高工作效率。

       高剛性床身,經應力消除處理,為高效磨削建立基礎;可完成多種刀具磨削,實現平滑的磨削曲線;磨削工件圓跳動≦0.005mm;采用高精度、直驅變頻電機主軸,兩組砂輪法蘭可分別同時安裝2-4片砂輪。根據磨削工藝,砂輪組換位快捷,充分滿足各種刀具磨削需求。

        4. 德國WALTER

       德國WALTER展出了HELITRONIC G 200磨床,該機型主要用于生產制造小型刀具。

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       HELITRONICG 200以其較高的磨削質量和不足2.3m2的占地面積使人印象深刻,是空間有限時的理想可選機型,適用于生產和重磨直徑范圍從Φ1-125mm的旋轉對稱刀具,可加工長度最大235mm、單件重量不超過12kg的刀具。操作簡單方便。

        在一次裝夾下可完成金屬或木材加工行業(yè)中小直徑旋轉刀具的生產或重磨,加工材料包括高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷等。整機符合人體工程學設計,可擺動的集成式多功能觸摸板,方便操作。

        磨床采用穩(wěn)定的低振動礦物鑄件基礎結構,保證了磨削精度;旋轉軸A、C裝備了高扭矩力矩電機;砂輪主軸采用皮帶傳動,具有兩個主軸端,每個主軸端可安裝多達三片砂輪;裝備FANUC控制系統(tǒng)。

       可選頂置裝料機。節(jié)約空間且性價比高,直徑3mm刀具最多可裝500支。

        用于設計、編程、模擬和生產的CAD/CAM軟件HELITRONICTOOL STUDIO,具有大量的可擴展性能和提高效率的選項,編程簡單,具有極大的靈活性和可靠性。

       5. 澳大利亞ANCA

       五軸數控磨床 GCX Linear,專門為滾插刀和插齒刀量身定制,可在一次設置中完成全部操作。

        X、Y、Z軸采用LinX直線電機驅動,配備BigPlus砂輪桿和37kW(49HP)峰值功率的直驅主軸;專用齒輪刀具軟件包;磨削前可在設計站進行全過程模擬:設計、優(yōu)化、3D仿真、材料去除率(MRR)估算等;采用音頻檢測系統(tǒng)(AEMS)和監(jiān)督式機器學習算法實現在線砂輪修整;電機恒定溫度控制功能,最小化磨床預熱時間,可在磨削過程中提供最佳的熱穩(wěn)定性。

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       LinX直線電機技術用于軸運動(X、Y和Z軸),結合線性標尺反饋,可確保良好的精度和性能,支持在惡劣的磨削環(huán)境中持續(xù)使用。由于沒有溫度變化(意味著不需要單獨的冷卻器),并且密封等級達到IP67,磨損很小,因而在整個使用壽命中都可以保持良好的精度。LinX直線電機具有更高的移動速度和加速度,縮短了循環(huán)時間,同時保持了平穩(wěn)的軸向運動。

        該機床主要有以下特點:

        電機穩(wěn)定溫度控制器(MTC):內置于電機主軸的驅動器固件;智能控制算法可主動管理和維護GCX Linear中主軸的溫度。此功能的好處在于:大大減少磨床的預熱時間,確保磨床盡快達到熱穩(wěn)定,從而更快地開始磨削,提高了生產率和磨床利用率;無論主軸負載或速度的變化或者主軸冷卻液溫度如何變化,主軸始終保持熱穩(wěn)定性,這將大大提高磨削尺寸的穩(wěn)定性。

       雙對稱龍門架:經過驗證的超高精度研磨機結構設計,使磨削主軸的旋轉中心(C軸)保持在機器中心線上,使磨床具有很好的剛性并使溫度的影響降到最低。

       砂輪組交換器:最多可選配24個砂輪組,冷卻液歧管也隨輪組而變化。

        人工聚合物混凝土:具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和減振性能,可提供穩(wěn)定的研磨過程和出色的刀具表面粗糙度。

        緊湊型機身設計:與擁有多臺專用磨床相比,一臺可用于多種研磨操作的磨床為工廠節(jié)省占地面積。

       齒輪刀具,尤其是滾插刀和插齒刀,有復雜的幾何形狀。GCX Linear軟件包有多個用于制造和修磨齒輪刀具的軟件,包括設計、模擬、磨削編程、砂輪編輯和砂輪修整等,支持全制造過程的模擬。還可以對滾插運動進行仿真模擬,驗證刀具設計和修正潛在的碰撞。

       6. 日本MAKINO

        刀具磨床SG10專注于中小直徑刀具精密高效磨削,是全球小規(guī)格刀具精密生產的標桿。

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       該機具有以下主要特點和技術優(yōu)勢:

       本體構造:實現了小徑到中徑高精度穩(wěn)定生產的本體設計。

       防止熱變形對策:機器本體左右對稱的結構設計,能將熱變形造成的影響最低化,實現長時間連續(xù)加工時的穩(wěn)定性和刀具的高精度生產。此外,搭載開機后機床自動冷卻液循環(huán)流動功能,即使在沒有進行研磨的情況下冷卻液也會循環(huán)流動,保證機體的溫度均衡,使加工精度更加穩(wěn)定。

       節(jié)省空間:緊湊型設計,同時機床內標配自動上下料裝置和自動砂輪更換裝置。

       高精度刀柄和筒夾:采用了自主研發(fā)的超高跳動精度和重復精度的刀柄Neoflat和筒夾D2,在進行工件自動更換時也能夠維持穩(wěn)定的跳動精度。此外,可以安裝具有刀具傾斜調節(jié)機制的Neoflat+刀柄。

       工作主軸:工作主軸的旋轉采用直驅電機,消除了間隙帶來的影響,保證精確的分度精度。

       砂輪軸:HSK-A40自動裝夾砂輪軸,實現砂輪軸裝夾時的高精度定位及重復定位精度。

       砂輪軸標配主軸溫度自動冷卻裝置,使冷卻油循環(huán)于主軸內,抑制主軸發(fā)熱。

       二、結語

       從CIMT2021展會可以看出,工具磨床向著以下幾方面快速發(fā)展:

       1. 抗振、熱穩(wěn)定材料應用日漸廣泛。天然花崗巖或人造大理石具備優(yōu)異的抗振和熱穩(wěn)定性,已被越來越多的磨床制造企業(yè)用于制造磨床的基礎件。

       2. 直驅、直聯(lián)技術廣為應用,可提升機床傳動精度、剛度、工作平穩(wěn)性及動態(tài)特性。

       3. 電解刀具磨床,已有多家境外企業(yè)生產,可以靈活地電解加工PCD刀具、磨削硬質合金及高速鋼,適合刀具的制造和修磨。

       4. 自動化水平不斷提升,無人化生產已成為現實。

       5. 各種類型工具磨床向著多元化方向發(fā)展,并不局限于普通刀具類加工,而逐步向著滾插刀、刀片、醫(yī)用器械工具、多晶體CBN等高精度小型刀具方向延伸發(fā)展。

       如上所述,境內工具磨床在技術成熟度、加工精度、產品檔次及外觀設計等方面,均有了很大提升,已經逐漸縮小了與境外工具磨床的差距。但在精度穩(wěn)定性、可靠性、集成自動化、智能軟件方面還需進一步提高和完善,要結合實際,不斷學習、進步、突破,不斷拉近與境外先進機床的距離,為實現核心技術自主可控貢獻力量。


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