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大家都知道任何高精尖的製造業都需要精度很高的機床,而德國是這方面的專家。而機床的差距使得我們的製造精度非常有限。那麼我想問下,高精度的機床是如何製造的呢。難道也是用比它精度低的機床製造。求解,各位達人!
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  • 1 # 波瀾不驚17983924

    機床導軌加工是先龍門刨床加工形狀再磨床精加工再人工刮削挑花,用三角平尺和紅丹粉來著顯點,生鐵三角平尺的精度用放在空調房間裡的花崗岩基準平臺找平,這個花崗岩平臺是全機床廠的計量標準,現在機床廠用什麼高科技測量就不清楚了

  • 2 # 木困

    複合加工是實現“工業4.0”的首選技術。在世界機床製造和機械加工領域,複合加工技術正以其獨特的魅力被逐漸重視並應用於實踐中。我公司自主研發TS40車銑複合機床(見圖1),其為雙主軸、雙刀塔對稱佈局,配備大容量自動裝料系統和雙抓手彈出機構, 可同時進行零件的兩面自動加工;實現了整合化以及車銑複合加工和物流傳送自動化,便於集合成線,成為加工單元、自動化工段、自動化車間等,提高了生產效率,減少了人力和體力勞動。

    圖1

    與普通臥式數控機床相比,TS40車銑複合機床的顯著特點是: ① 零件加工精度高、效率高, 並具有疊加效應。② 佔地面積小, 多工序、多工位集約化,實現了零件短加工迴圈,機床的功率充分被利用,減少了效耗,是綠色機床製造的發展方向之一。

    1. 機床的結構佈局和模組化設計

    該機床採用平行對稱雙主軸、雙刀塔結構。其底座與床身為一體,床身採用矩形結構,導軌全部是滾柱式直線滾動導軌,採用日本FANUC數控系統。兩主軸都採用內建式高低速雙繞組α200L/6000iB主軸電動機,功率為15/22kW,線圈的切換可實現低速大轉矩、高速大功率;進給軸皆使用α型交流伺服電動機,驅動轉矩大,滾珠絲槓進行預拉伸安裝,定位精度高。機床兩電主軸左、右平行對稱排列,兩主軸均配有C軸,C軸分度精度為0.001°。動力刀塔採用左右對稱佈局型式,獨立的Y軸結構,非合成軸,使加工能力更精更強;其驅動動力為內藏式電動機,結構緊湊、體積小,刀位數為12工位,每工位都可以配裝BMT65型刀座,即包括直柄、直角、直角後縮及其他特殊結構刀座等。該BMT型刀座剛性好、切削力大、重複精度高。機床產品設計結構如圖2所示。

    機床整體佈局合理, 維修與操作方便。兩電主軸配裝φ 254mm中空動力卡盤,最高轉速4 500r/min。動力刀塔刀柄規格為BMT65,動力刀具最高轉速6 000r/min,功率5.5/7.5kW,相鄰刀具換刀時間0.35s,重複定位精度4s。桁架式機器人自動上下料,機械手裝置完成零件的取放、裝卸、翻轉及交換等動作,一次批次裝料即可自動完成全部零件及工序的加工,實現24h無人值守。

    應用模組化設計理念, 總體規劃設計機床的結構配置,從機床的功能結構和各軸運動組合入手,按功能和安裝配置方式,劃分為不同的大小設計模組,整體實現複雜的機械、電氣、液壓的匹配。內建電動機主軸和內建電動機刀塔是兩個主要的功能模組。透過各功能模組的組合,可構成不同功能的機床。擴充套件成一組機床公用一個床身,可以在機床內部實現零件工序之間的轉接。

    2. 機床的關鍵技術及特點

    ( 1 ) 電主軸。該車銑複合機床配置的是高低速雙繞組15/22kW的主軸電動機(見圖3),無論是低速重切削,還是高速精加工,均可實現廣域穩定輸出。

    該電主軸特點是裝配維修方便。當裝拆轉子時,只要擰緊鬆開轉子兩端鎖緊錐套8、9上的6個螺釘即可。因為轉子內套材料為20CrMnTi,兩端直徑較薄,有較好的彈性,鎖緊錐套一端開有6條均布的槽,透過鎖緊錐套的彈性變形收縮使轉子內套兩端緊緊抱在主軸上,主軸與電動機轉子就成為剛性一體。關於該電主軸結構設計、主要技術引數的確定、定子和轉子的熱裝配、動平衡的方法、溫控技術與密封技術等,在此不再細述。

    (2)動力刀塔。我公司研製的十二刀位動力刀塔結構如圖4所示,裝刀方式為星型佈置,配BMT65型刀座,刀座剛性好、切削力大、精度高。無論換刀和銑削,驅動動力都來自同一內藏電動機,當刀盤需變換刀位時,在油壓的作用下,鼠牙三齒盤松開(鼠牙三齒盤由鎖緊齒盤、定位齒盤和轉動齒盤組成,每個齒盤均為24齒),氣缸推動齒輪12右移,與齒輪組齧合,其齒輪速比為1∶12,經傳動軸帶動齒輪5轉動,而齒輪5與鼠牙三齒盤轉動齒盤、刀盤聯為一體,即刀盤轉動換位指定刀位後,透過鼠牙三齒盤鎖緊齒盤的移動實現刀盤的鎖緊。當氣缸推動齒輪12左移,與齒輪11咬合,齒輪11與電動機轉子主軸是一體,電動機的轉動透過螺旋傘齒輪以相同的速度帶動動力刀座上的刀具轉動,對工件進行銑、鑽、攻螺紋等的加工。使用室溫同調型油冷機,對內建電動機的發熱進行冷卻。

    (3)桁架式機械手。該機床採用三軸機械手系統,主樑採用滾輪式傳動方式,支撐梁與導軌設計成一體結構。透過特殊設計的雙爪機械手實現零件的取放和更換,而零件的翻轉透過翻轉手爪來完成。機械手擁有大容量料倉(見圖5),對零件毛坯機成品進行集中統一管理,自動存放,一次裝料可滿足4h以上的連續工作。

    圖5 機械手料倉

    3. 機床的優勢

    TS40系列車銑複合機床可保障工藝實施,確保穩定的加工裝配精度。

    在對機床熱變形的控制方面,採用經過時效變形小的矩形整體床身,可將機床重心移至床身之處範圍內,降低床身特有的複雜扭曲變形和切削的振動。主軸前軸承採用發熱少的角接觸高速軸承,加大主軸直徑,提高了剛性, 減少了變形和延伸, 有效減少了熱變形。主軸箱形狀為左右對稱構造,床身的裝配面同X方向,工件和刀具的相對變形小。各軸的絲槓支出均採用“預緊+兩端”支援方式,減少了絲槓系統的熱變形。切屑和切削油回收路徑同床身分離,避免了切削熱量的直接傳遞。

    在提高精度方面,導軌採用滾柱式線規,可提高重車削時的定位精度,主軸採用磁阻式編碼器,提高了主軸的C軸精度,讓伺服電動機在低速時更平滑。

    在提高可靠性方面,運動環節採用光電開關進行訊號的反饋和確認,不會發生機械破損的危險;配置刀具檢測裝置,防止由於刀具安裝錯誤導致的碰撞;機械手和機床採用聯動報警及協同工作。

    此外, 本產品操作十分方便。配置的機械手可實現無人化操作,同時設有氣密壓力檢測系統,可以自動檢測卡盤所裝卸工件準確限位的密著性,確保零件可靠裝夾。通常, 密著度超出0.03mm時,則將進行裝載再試或顯示報警。圖6所示為機床氣壓式著座確認裝置。夾持零件的卡盤與操作者正向面對,縮短了零件加工準備時間,並可輕鬆作業。控制元件集中在裝置後面,並設有自動門,方便觀察及維護。

    4. 結語

    高精複合數控機床作為現代製造業的主要加工裝置,能大幅縮短零件的加工週期、減少裝夾時間,有力地支援零件庫存準時製造(JTF)的實施;同時,減少工件安裝次數,避免安裝誤差,有利於提高加工精度、穩定性和可靠性。

    以軍工、汽車、航空航天為代表的行業對高速、高精、高效複合加工機床需求旺盛,另外,中國沿海地區眾多模具、機械行業每年都需要大量的高效自動化裝置來提高效率、降低生產成本, 滿足企業的生產需要。TS40系列車銑複合機床具有多項自主智慧財產權,精加工圓度達1.2μm、表面粗糙度值達Ra=0.4μm,完全可以替代進口,因此該產品在國內市場具有廣闊的應用前景。

  • 3 # 安靜的松

    在通常的加工製造上是高一級精度的裝置製造低一級精度的產品。但工具機的進步是建立在現有測量技術、工匠技術和現有製造方法基礎上的。那問題自然就來了,如何實現製造出更高精度的工具機?️手工技術的方法,️批次製造後遴選更高精度零部件的方法,️裝配時候反覆除錯磨合修正的方法。總之可以用低精度的現有裝置做出更高精度的工具機,但必須要有更高精度測量的儀器來檢測保證!

  • 4 # 守護倫

    機床要加工出高精度的產品需要有以下幾個保障:

    一、使用高精度的高階數控機床進行自動化加工生產,一般高階精密的數控機床自動化程度也比較高,沒有太多的人工介入,不會產生人工技能誤差。保證機床精密加工的功能。

    二、機床操作工擁有高超的精密加工技能,不管是在機床加工前機床調機,工件位置和刀具的選擇做到精確,還是在數控機床加工後的測量要都達到精密精確定位測量,以此判斷數控機床加工時工件是否達到高精度,提升機床的加工精度

    三、使用能輔助並提升機床加工精度和測量精度的機床附件——機床測頭。以國內機床測頭領導者東莞塔雷斯供應的塔雷斯P80機床測頭為例,機床使用後便可以讓機床自動修復和補償機床加工精度,可以自動精確測量加工件的尺寸等引數,並生成三維圖形報告,讓機床操作工隨時比對工件引數與實際標準引數,掌握機床的加工精度並除錯補償和提升機床的加工精度。

  • 5 # 智慧機械雲

    機床作為製造業的母機,受到很多人的的關注,因此很多人對高精度的機床是如何製造出來的都很感興趣!

    為什麼?因為我們知道,假設一款機床的生產的零件誤差是0.01毫米,那麼他生產出來的誤差只會大於0.01毫米,因此要想生產誤差小於0.01毫米的零件,就必須生產的機床的誤差小於0.01毫米。也就是說那想要誤差小於0.01毫米的高精度機床是如何製造出來的呢?

    其實就像魯迅先生說的,世界上本沒有路,走的人多了也就有了路。因此高精度的機床也是一個從無到有,從有到精的過程。他肯定是建立在原有的機床上,經過反覆的手工打磨比配,形成標準,透過一個新標準淘汰一個老標準的過程。這也就是為什麼勞斯萊斯這樣的豪車,那麼昂貴的原因之一,因為他們的零件都是採用純手工打磨,讓每一個原本存在公差的標準零件都能更上一個新高精度。

    也就是說,在這個過程中手工起到很大的作用,手工透過對粗糙機床的打磨等處理得到高精度機床。換句話說,就是所有高精度機床都是由低精度機床加工出來,再經過手工處理製成的。

    見過高精度機床導軌滑動面的人,都知道那個所謂“絕對平面”不是一個光滑的鏡面,而是遍佈了有規律的花紋的平面, 那些花紋就是做出這個平面的手藝人的剷刀留下的痕跡。

    一般來說,加工絕對平面時,需要同時加工三個平面,在這三個平面中的任意兩個都一致的時候,才算是絕對平面。

    現在採用這種工藝加工機械所需要的絕對平面的公司主要是在德國、瑞士和日本等國家,這就是這幾個國家能夠生產高精度機械裝置的原因。

    PS: 人自身就是一臺精密儀器。透過先製造粗糙的低階工具,再用手工對低階工具進行各種打磨調整製造出複雜度低但是精度更高的零件,然後透過人這個高精密儀器,經過篩選組裝,形成更高精度工具。

  • 6 # 深海里的魚145704092

    這是中國機床企業都面臨的問題,剛研發出來的新產品,剛上市,就被一些沒有研發能力的企業互相抄襲,各種模仿。(專業人士到機床展會上一看就明白了),其最終目的就是為了投資小,回報快!擾亂了市場秩序,沒有自己真正過得硬的技術!有研發能力的大團隊,投入大,收益小,被一些小的企業仿造,搶佔了市場!影響企業的健康發展,技術人員流失等因素,這就是中國的一些大型機床企業紛紛倒閉,破產重整!這就是中國機床發展緩慢的原因!

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