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數控車床加工在汽車制造業的廣泛運用

  • 來源:
  • 發布時間:2022-08-27
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      現今的汽車制造業的生產,新產品的開發周期不斷縮短,成本也不斷降低,有資料顯示,十年前需要四年開發周期的汽車產品,現在只需要兩年就可以完成。除了汽車制造業制造商采用了先進的新產品開發方法,如虛擬制造,同步工程等先進開發技術外,很重要的一點是得益于為汽車制造提供制造裝備的設備供應商的努力,尤其是這些設備供應商提供了各種數控車床,這些數控車床加工促使汽車制造業制造商以最快的速度提供滿足市場需求的產品。

  數控車床加工分類與特色

  數控車床加工有很多種,從大類上分,有數控車床加工和通用數控車床加工;從加工品種上分,有加工殼體類的數控車床加工數控銑床、加工中心,有加工軸類的數控車床、車削中心,凸輪數控磨床等;從數控車床加工的控制要求上分,有單軸數控的數控砂帶拋光機,有五聯動的數控切齒機、數控滾刀磨;從控制的復雜性上分,有簡易數控,有多通道數控;從驅動方式上分,有步進電動機,有直流伺服電動機,有交流同步伺服電動機,有交流異步伺服電動機,有直線電動機;從主軸驅動方式上分,有直流主軸電動機,有交流主軸電動機,有交流電主軸;從位置反饋方式上分,有全閉環反饋,有半閉環反饋,有開環控制等等。

  數控車床加工的良好柔性.高調整、加工精度高,早就被汽車制造者關注,60年代就開始進軍汽車制造業零部件生產領域。由于其成本高,系統功能及效率不理想,而一直沒有得到廣泛應用。進入二十世紀九十年代,伴隨著市場競爭的加劇,多品種生產最大限度滿足市場的多樣化需要,直到滿足每一位數控車床加工用戶的需要,成為汽車制造業制造者追求的目標,以數控機床為主體的柔性制造單元,被大量使用。

      當今數控機床的重點發展方向有兩個:一是高速數控車床加工,以高速度來達到率。目前的水平是主軸轉速≤25000rpm,加、減速度≤2.5g,快速移動≤160m/min,要達到這個新的水平,數控機床的驅動、機械傳動、機械結構、刀具都要有很大的改進。機床的主軸必須使用電主軸,主軸承一般采用陶瓷軸承,難點是冷卻、潤滑,使用壽命一般20,000h。驅動一般采用直線電機加線性導軌(也有用靜壓導軌的),90m/min,1g的機床也有用大螺距雙滾珠絲桿預張緊方案的雙伺服電機驅動的。機械結構一般采用框架箱式結構。刀具采用高硬度高耐熱刀具,刀柄采用HSK對柄。

  以數控車床加工專機化或者是機床數控化來解決柔性和率的矛盾。目前,歐美汽車生產大多采用由高速加工心組成的敏捷生產系統,這種系統可以100%的柔性混流多品種生產,由多個稱作島式的柔性加工單元組成,每個島由多臺同類機床及將機床連接起來的機械手組成,采用帶電子貯存器的隨托盤與機床進行信息交換。值得注意的是這些設備供應商不僅掌握了設備制造的專有技術,而且都非常重視汽車制造工藝流程的開發,他們能夠向用戶提供交鑰匙工程,擁有自己的系統開發能力。機床的可靠性指標極為先進,單機開動率達98%以上。采用這種生產系統,汽車制造業制造廠家的新產品的工業化投放周期大大縮短。


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