如今對車床提出的要求是多種多樣的:首先是批量的大小具有靈活性,另外還要能夠?qū)崿F(xiàn)高度自動化,而且安裝時(shí)間要短,最后還要使生產(chǎn)過程費(fèi)用低。
幾十年來,典型固定的主軸箱裝有水平主軸和與之對應(yīng)尾架的車床,一直是軸類零件最理想的加工設(shè)備。而對于直徑小且構(gòu)件重量中等的盤形零件來說,臥式機(jī)床也早已是通用的了。不過在零件直徑較大和重量較重時(shí),主軸軸承的負(fù)荷也加重了。為此而設(shè)計(jì)的立式機(jī)床是經(jīng)典式的立式車床,其上裝有被驅(qū)動的固定式旋轉(zhuǎn)工作臺。主軸立式的安裝不僅使機(jī)床的剛性較強(qiáng),而且重型零件也可以直接從上部裝夾。
20世紀(jì)90年代初,這項(xiàng)原理第一次被弄得雜亂無章。在行業(yè)景氣開始形成好轉(zhuǎn)的情況下,各企業(yè)都在尋找高效率加工大批量盤類零件且物美價(jià)廉的機(jī)床。由J.G.Weisser發(fā)明、SalachEmag公司成功推向市場的懸掛式可移動主軸的機(jī)床成為一個(gè)新的解決方案。這種機(jī)床具有明顯的優(yōu)點(diǎn);成本低廉地實(shí)現(xiàn)自動化而不必再額外附加裝料裝置,而且由于切屑飛落甚佳,使得過程安全可靠。由于現(xiàn)在是由工件做移動運(yùn)動,因而這種方案發(fā)展成了地地道道的多面手。
近些年來,通過技術(shù)整合,縮短過程鏈成為Emag公司的一個(gè)卓有成效的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。Emag公司技術(shù)部總經(jīng)理JürgenWalz先生說:“高技術(shù)含量的資產(chǎn)如汽車等,買主越來越多地要求舒適性,要求個(gè)性化設(shè)計(jì),要求有很高的操作安全性和很長的壽命。這樣,對于制造商來說,產(chǎn)品批量越來越小,而同時(shí)加工質(zhì)量則越來越高。生產(chǎn)工具的安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長已經(jīng)一去不復(fù)返了。如今立等可取的交貨既不允許停機(jī),也不允許制造廢品。某個(gè)零件的過程成本要降低,歷經(jīng)多年的生產(chǎn)設(shè)備總成本也要削減。”
此外,需要縮小的還有占地面積,還有這些生產(chǎn)設(shè)備的交貨時(shí)間和安裝時(shí)間,安裝調(diào)試和投產(chǎn)階段以及滿負(fù)荷開工階段也要縮短。這些要求正如walz先生所說;“必將導(dǎo)致生產(chǎn)的靈活性.原先的大批量生產(chǎn)可以放在許多臺機(jī)床上并行加工,現(xiàn)在經(jīng)過工藝整合后,實(shí)現(xiàn)了多臺可以相互取代的生產(chǎn)設(shè)備實(shí)行并行化生產(chǎn)。工藝過程一體化一方面明顯縮短了過程鏈,另一方面通過生產(chǎn)中過程的并行化而大大提高了穩(wěn)定性。”
采用VTC結(jié)構(gòu)方式(立式轉(zhuǎn)塔式裝料中心),Emag公司又對軸加工進(jìn)行了一場革命。其基礎(chǔ)是一個(gè)聚合物混凝土制成的穩(wěn)定基體。同傳統(tǒng)的材料相比,其減振性能高出許多倍,因而使機(jī)床的表面質(zhì)量更好,刀具壽命也更長。主軸電動機(jī)、主軸、刀具轉(zhuǎn)塔以及開關(guān)柜全部采用液體冷卻,加上很高的驅(qū)動功率(29/38kW),轉(zhuǎn)速高和刀具轉(zhuǎn)塔穩(wěn)定,刀具柄直徑達(dá)40mm,從而使VTC250成為一個(gè)4軸加工的高生產(chǎn)率的車床加工中心。其尾座和中心架經(jīng)CNC控制可以移動。除了刀具夾緊機(jī)構(gòu)外,在做完整加工時(shí),兩個(gè)刀具轉(zhuǎn)塔最多可以有11個(gè)位置,可以裝配固定車刀或者被驅(qū)動的鉆頭和銑刀。
在時(shí)間上,兩個(gè)刀具轉(zhuǎn)塔承擔(dān)坯件和成品件并行的裝和卸:1號轉(zhuǎn)塔的抓具從坯件存儲箱里取走下一個(gè)坯件,將其運(yùn)送到夾緊位置;與此同時(shí),2號轉(zhuǎn)塔的抓具從夾緊位置取下加工好的工件,將其從工作間里運(yùn)出去,存放在成品件存儲庫里。
零件的制造商加工大小不同批量的工件,對小批量則需要使用可以通用的。快速編程井可快速改裝的車床:而對于較大批量的系列生產(chǎn),則需要有高生產(chǎn)率的自動生產(chǎn)設(shè)備。Emag公司的VL系列可以完成這項(xiàng)任務(wù),現(xiàn)在又有較大的VL5型作為補(bǔ)充,其夾頭直徑達(dá)250mm。
該車床配備有切屑傳送帶。電動機(jī)液體冷卻裝置、主軸和刀具轉(zhuǎn)塔以及工件自動裝卸裝置。夾具中有合適的夾板穩(wěn)固零件,不需要再進(jìn)行手工操作,因?yàn)檫@些工件非常簡單地被放人傳動框架里,即使在機(jī)床正在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中也毫無危險(xiǎn)。某些“晃動的”工件,先用手把按工件順序調(diào)整好的工件筐放人傳動框架里,然后
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