“黑燈工廠”大揭秘（三）——“時間就是金錢” 黑燈工廠如何實現(xiàn)精密鋁合金零件的高效加工？

　　【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 科技動態(tài)】上一期我們給大家介紹了精密鋁合金組件的加工工藝、對數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床的加工要求，這一期我們正式給大家揭秘黑燈工廠的第一個殺手锏——高效加工。
 

　　殼體類鋁合金零件一般具有五面加工特征，有的甚至需要加工六面，裝夾次數(shù)多，在加工過程中需要頻繁的裝夾、轉(zhuǎn)序、更換加工設(shè)備及夾具，管理流程繁瑣，同時由于該零件屬于大型低剛度零件，多次裝夾容易變形，影響加工精度。傳統(tǒng)加工生產(chǎn)設(shè)備在遇到以上問題時，需要多臺設(shè)備串聯(lián)分序加工，而傳統(tǒng)方式裝夾找正時間長,轉(zhuǎn)序時間長，一道工序的設(shè)備故障,所有工序都需停機(jī)等待，這就造成了其加工效率低、 設(shè)備穩(wěn)定性低的問題。
 

　　黑燈工廠中華中數(shù)控與沈陽精銳合作研發(fā)的JW5040a5、JW5080a5五軸臥式加工中心，針對鋁合金組件加工具有效率高、加工精度高等特點，可以保證大部分特征在一次裝夾過程中完成精加工，完美解決這一問題。
 

　　一般箱體類鋁合金組件，需要6面加工，傳統(tǒng)的三軸加工中心在加工時，一次只能加工一個面，加工一個零件需要進(jìn)行6次裝夾，無論是效率還是加工精度都會受到影響。
 

　　01
 

　　減少裝夾次數(shù)
 

　　· 提高加工效率和協(xié)同精度 ·
 

　　一、加工效率高 1臺更比6臺強(qiáng)
 

　　該型五軸臥式加工中心針對鋁合金工件采用臥式五軸加工，采用3+2的結(jié)構(gòu)布局，裝夾一次最多可以完成個6個面的加工，1次裝夾就可以完成整個零件的加工,1臺臥式五軸加工中心相當(dāng)于傳統(tǒng)的6臺三軸加工中心的效率。
 

　　二、減少裝夾次數(shù) 提高協(xié)同精度
 

　　該型五軸臥式加工中心一次裝夾，可以完成最少5個面的加工，相比傳統(tǒng)立加每加工一次需要重新更換加工面，每次裝夾都會產(chǎn)生一定的誤差，換夾次數(shù)越多，誤差與不確定因素就越來越大。
 

 

　　以某中型濾波器零件為例，加工三個面需要2臺立式加工中心+1臺配四軸的立式加工中心配合完成3次裝夾才能加工完成。
 

　　02
 

　　強(qiáng)大的五軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)
 

 

　　機(jī)床配置華中數(shù)控HNC-848D數(shù)控系統(tǒng)，HNC-848為全數(shù)字總線式高檔數(shù)控裝置，支持自主開發(fā)的NCUC總線協(xié)議及EtherCAT總線協(xié)議，支持總線式全數(shù)字伺服驅(qū)動單元和絕對式伺服電機(jī)、支持總線式遠(yuǎn)程I/O單元，集成手持單元接口。系統(tǒng)采用雙IPC單元的上下位機(jī)結(jié)構(gòu)，具有高速高精加工控制、五軸聯(lián)動控制、多軸多通道控制、雙軸同步控制及誤差補償?shù)雀邫n數(shù)控系統(tǒng)功能。
 

　　針對鋁合金組件的五軸加工，機(jī)床應(yīng)用了華中8型系統(tǒng)的典型五軸功能有：RTCP功能、直角頭雙向刀長補、擺頭分度、動態(tài)精度測定、數(shù)顯手搖、斜面對刀、全閉環(huán)模式下零位保護(hù)功能、刀軸方向長度補償、五軸傾斜面加工、法向進(jìn)退刀、線性插補、大圓插補。
 

　　一、支持多種形式的五軸結(jié)構(gòu)
 

　　采用通用機(jī)床結(jié)構(gòu)模型，支持任意機(jī)床結(jié)構(gòu)類型和任意旋轉(zhuǎn)軸方向，最多可支持3直線軸+4旋轉(zhuǎn)軸機(jī)床結(jié)構(gòu)，涵蓋21種常用五軸結(jié)構(gòu)機(jī)床；支持RTCP功能，提供兩種編程方式：旋轉(zhuǎn)軸角度編程和刀具矢量編程。
 

 

　　二、RTCP精度保持性技術(shù)
 

　　通過主軸溫升控制、B軸溫升控制、幾何精度矢量裝配工藝等多種方法，保證了機(jī)床在RTCP狀態(tài)下的切削精度，滿足了數(shù)字預(yù)警機(jī)雷達(dá)核心零件的高精度加工需求。加工的S試件，表面光潔度高，檢測的150個點，全部點的誤差<±0.05 mm(全部點的誤差在-0.04mm~+0.02mm以內(nèi))。
 

(加工的S試件)
 

　　三、虛擬軸鉸鏈技術(shù)
 

　　虛擬軸鉸鏈技術(shù)是混聯(lián)機(jī)床傳動的核心部件，設(shè)計中鉸鏈軸雙側(cè)均采用一對滾柱角接觸軸承，通過配磨調(diào)整消除間隙，這樣雙側(cè)受力剛性更高；鉸鏈軸旋轉(zhuǎn)軸采用前后軸承支撐形式， 通過增加跨距提高抗彎剛性。
 

 

　　未完待續(xù)
 

　　敬請關(guān)注
 

　　黑燈工廠大揭秘系列微信
 

　　01
 

　　“黑燈工廠”大揭秘(一)——前言：精密鋁合金組件的市場需求
 

　　02
 

　　“黑燈工廠”大揭秘(二)——精密鋁合金組件的加工工藝特點及對數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的需求
 

　　03
 

　　“黑燈工廠”大揭秘（三）
 

　　“時間就是金錢”——黑燈工廠如何實現(xiàn)精密鋁合金零件的高效加工？
 

　　04
 

　　“黑燈工廠”大揭秘(四)
 

　　“爭分奪秒的意義”——黑燈工廠如何實現(xiàn)精密鋁合金組件的高速高精加工？
 

　　05
 

　　“黑燈工廠”大揭秘(五)
 

　　“超級大腦”——黑燈工廠如何實現(xiàn)通訊關(guān)鍵零件多品種、變批量、無人化、混流加工？
 

　　06
 

　　“黑燈工廠”大揭秘(六)
 

　　“超大容量武器庫”——黑燈工廠產(chǎn)線如何實現(xiàn)中央刀庫與機(jī)床刀庫的融合