国器级的制造装备:CNC数控加工中心

发表于 讨论求助 2022-11-06 18:45:40

丝杆电机

Long long ago

从前人们说到国之重器

指的是代表皇权天授的秦始皇传国玉玺

后来泛指历朝历代帝王雕刻的玉玺

2016年10月5日,苏富比拍卖行在香港以9148万港币拍出一方乾隆禅位后使用的和田青玉玺“太上皇帝之宝”,当年这次拍卖曾引起国内多方激烈反对。

如今,国之重器这个称号指的是制造装备

制造装备决定了加工制造水平

而加工制造水平又是一个国家国力的直观表现

不过,咱今儿说的只是这种国器级的制造装备

数控加工中心

不仅能加工制造出充满机械美感的精密工件

CNC本身也是精美而优雅的工业造物

(只是嗓门有点大)

DMG GM 16|6系列六轴自动车削中心

说的这么流弊

这数控加工中心到底能干啥咧?

这么说吧

被誉为研发和制造难度最高的顶级工业制造物

最能体现一国工业最高发展水平的

涡扇

就是用CNC一点点打磨出来的

这儿就不胜枚举了

有车削有镗铣,有打磨有抠槽

有冲孔有插齿,还有检测

出现的刀具也没有完全重样的

一台大型数控加工中心

CNC能让复杂工件的精度和形状一次性

,吃进去的是铁块,吐出来的是高精度的不同工,,但时间比从前缩短上百倍,精度良率也得到指数级提升,最气人的是它还具有适应性,能随时更新。

举个例子,从前,车蜗轮的师傅要想车好一个蜗杆,您得先练它个十年八载嘿,现在想加工个完全不同的零件,重新编个程,您就可以坐一边喝咖啡去啦,这一切的一切,都需要装备(刀具)的支持,也就是说,取决于这台制造制造装备的制造装备怎么玩转装备

CNC的装备:各式各样的加工刀具

一台数控加工中心

负责储刀及换刀的装备

叫做刀具架,又叫刀库

英文用的词大家都认得:tool magazine

(其实杂志这词儿吧,本意就来自仓库)

要提升CNC的工作能力

除了追求更加精准的控制之外

也需要增加刀库的容量,加快换刀的效率

想要实现这些,有很多种方法

根据刀库存放刀具的数目和取刀方式

可以分为不同类型

常见的有直线式、斗笠式、圆盘式、链式刀库等等

动力刀塔应该算是最小型最便携的CNC刀库了

它由旋转刀盘和箱体组成

箱体内安装有电机

电机转子连接着数控机床的中轴

定子则固定在箱体上负责换刀

内含电机的DMG BMT动力刀塔

一台数控加工中心可以安装多个动力刀塔

动力刀塔的升级版是斗笠式刀库

有点类似于刀塔和主轴头的整合

它是靠主轴上下移动完成自动换刀动作的斗笠式刀库

当主轴上的刀具进入斗笠式刀库的卡槽时

主轴向上移动脱离刀具

同时刀库进行快速转动

等要换的刀具对正主轴正下方时

主轴下移使刀具进入主轴锥孔内

夹紧刀具后,刀库再退回原位

斗笠式刀库的刀位仍然有限(一般16~34个刀位)

而且总是一上一下的

比较占用时间,效率不高

还会影响到主轴的工作行程

然而,就一台万能制造设备来说

多加几个独立刀架是远远不够的

毕竟,一台高精数控加工中心需要涵盖

车工、铣工、磨床工、画线工、热处理等多个环节

要想一次性完成这么多工作

随身不藏个上百把刀具,都不好意思出厂好么!

对于数控加工中心来说

直线刀库和链式刀库就是它的武装带啦

链式刀库

大型数控加工中心动辄需要搭载上百把刀具

一言不合就得拿出几十种、上百种刀具花式怼铁

传统武装带式的链式刀库

仍然是无法全部胜任的

于是又有了大型组合式扩充型自动换刀链式刀库

(这么长的名字是不是显得特流弊?)

又叫做中央仓储式刀库

电机驱动着蜿蜒的链条以高速运动

将需要用到的刀具迅速送到指定的位置

再由机械臂取出送到主轴处

和已经同时拆卸下来的刀具交换位置

以节约换刀时间

DMG MORI的刀轮(wheel magazine)

把圆盘式刀库发展到了极致

中空的巨大转轮周围均匀排满了刀座

一个刀轮能放40~60把刀具

在DMG MORI的组装车间里

可以看到壮观的五层甚至六层刀轮的安装过程

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