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北京軍工零件加工(gōng)汽車鋁合金輕量化結(jié)構件(jiàn)加(jiā)

時間:2022-09-15 14:50:07 點擊:1372次

汽車的鋁合金結(jié)構件(jiàn)加工和鋁合金缸體缸蓋類零件的加(jiā)工,盡管加(jiā)工材料都是鋁合金,但是對加工工藝的要求卻相差甚遠。加工鋁合金缸體類零件時,切深較大,而且經常要用到盤銑刀,因此切削力通常較大,所以在設(shè)備選擇上傳統的搖籃式五軸聯動機床較多。但是在加工鋁合(hé)金結構件時(shí),不論壓鑄件(jiàn)還是擠壓型材件,切(qiē)削(xuē)力都要遠小於缸體缸蓋的加工。

那麽用什麽樣的設備才***合適,在保證精度和工藝可靠性的前提(tí)下,哪種設備加工效率(lǜ)***高,且經濟性***好(hǎo)呢?

在電動車快速發(fā)展的行情下,越來越多的(de)車型開始采(cǎi)用鑄鋁件或型材焊接件作為車身結構組件。針對這一市場需求,Reichenbacher Hamuel公司大概5年前專門開發設(shè)計了(le)一款加工中心,用於高(gāo)效加工各類鋁合金車身(shēn)結構件,其設計思路特別適合中國市場。

由於國內的汽車鋁合(hé)金零件加工主要是發動機(jī)缸體缸蓋和變速(sù)箱這類(lèi)腔體類鑄造件,因此在加工鋁合金結構件時多沿用之前的工藝和設備。其特點是結構剛性大,因此工藝設計上可(kě)以采用較大切削量的高速銑削加工。機床的結(jié)構形式多采用配備搖籃式工作台的五軸聯動加工中心。這種經典(diǎn)的機床(chuáng)結構的確有種種優點,但是對於普通(tōng)鋁合金或複(fù)合材料結構件加工(gōng)來說,有些(xiē)大材小用(yòng)。

不管是(shì)精鑄還是擠壓型材,車用鋁合金結構件都不需要大量的機械加工,不需要去除(chú)大量的(de)材料,因(yīn)此,與箱體類零件相比(bǐ),車體上的鋁合金(jīn)結構(gòu)件絕大多數情況隻(zhī)需要(yào)少量(liàng)的(de)機械加工,對機床的(de)結構剛性要求並不是那麽(me)高。因此,在滿足精(jīng)度要求的前提下,可盡量降低結構件重量,並提高速度和自動化程度。在這個(gè)思路的指導下,Reichenbacher Hamuel公司開發了ECO RS係列型號。

目前Hamuel係列車係(xì)複合CNC主要針對超硬材料葉片(piàn)的大切削量加工,加(jiā)工精度可以達到0.003mm;Reichenbacher係列多立柱式(鏜床結構)CNC則偏向(xiàng)輕型材料加工:零件偏大(dà),精度要求不(bú)高(結構(gòu)件精度通常(cháng)不高於0.1mm,關鍵形麵精度要求0.02mm,但尺寸偏(piān)小),零件附加值(相對缸體(tǐ)缸蓋)不高,自動化程度要求較高。

采用模塊化的立柱式設計,可根據零件和工藝要求靈活地對模塊進行組合。用戶(hù)可以選擇單立柱,雙立柱,或多立柱式;立柱(銑頭)也可以選(xuǎn)擇相對或同側布置;工作台也形式就更加靈活,甚(shèn)至可以對整車的結構件進行加工,以便修(xiū)正焊接時對車身結構產生的誤差。而保(bǎo)時捷的911,Audi的Etron鋁合金(jīn)車身都采用了同樣的方案。

值得注意的是,立(lì)柱並沒有采用傳統的鏜床結構(gòu),而是在立柱頂部(bù)增加了龍門結構,在不大(dà)幅提高成本的前提下增(zēng)加了(le)立柱的結構剛性。因此可以安(ān)裝更大重量的銑(xǐ)頭(tóu),而立柱的高度也可以相應增(zēng)加。

銑頭(tóu)可以是一個自由度(dù)的擺動頭,配合立式轉台,與其他三個直線自由度構成五軸聯動;也可以在(zài)銑頭上(shàng)采用2個自(zì)由度,與其他三個直線軸構成五軸(zhóu)聯動;而銑頭上甚至可以配多個加工主軸,每個主軸上安裝訂製的複合刀具,這樣省去(qù)加工過程中換刀的時間(jiān)和刀(dāo)庫的成本。

上圖為完全密封的雙銑頭CNC,多通(tōng)道控製,可同時加工一(yī)個零(líng)件的不同部位或者兩個不同(tóng)的零件。空載速度達80m/min,通過優化(huà)工藝可進一步提高進給(gěi)速度,加工效率為普通CNC的2倍以上。

轉台設計就更加靈活,由於公司(sī)擁有豐富的車係複合結(jié)構CNC的開發經驗,因此也熱衷於對(duì)各類轉台的靈活使用。與(yǔ)之(zhī)立柱式結構相配套的工作台可以是聯動轉台,也可以是分度式工作台;轉台的旋轉(zhuǎn)方式也可以是水平旋轉或豎直旋轉(zhuǎn)。

如果采用水平聯動轉台,那麽在主軸端可以采用一個自由度的(左右)擺動銑頭,構成經典的車係複合形式(shì);若聯動轉台(tái)采用豎直位置,那麽主軸端(duān)可采用前後擺動的銑頭,適用於大型旋轉體零件如複(fù)合材料(liào)葉片,涵道外殼等零件。

轉台也可以不參與聯動,僅僅起到換麵或者換(huàn)件的作用。這樣既(jì)可以對一個零件轉換位置,以便下刀;又(yòu)可以在轉台上固定若(ruò)幹個零件,成為托盤交(jiāo)換機構,若配合自動(dòng)裝(zhuāng)卸機器人,那麽實質上與CNC構成一套柔性製(zhì)造單元(FMC);

上圖為立式分度(dù)轉台,轉台被豎直(zhí)放置的工作台分為正反兩麵,而工(gōng)件可以(yǐ)在兩個台麵上(shàng)分別固定。這樣,內側工件在加工時,外側可以進行生產準備或者由機器人進行自動更換。這樣設(shè)計可以非常節省生產線的空間,也不需要笨重的交換托盤係統,非(fēi)常適合裝夾汽車鋁合金結構件。而且零件在(zài)轉入到加工區域之後,由2個銑頭同時加工,每個銑頭配3個電(diàn)主軸,加工(gōng)過(guò)程不需要換刀(dāo),更換工件也隻有幾秒鍾的空歇,因此整個設備的利用率幾乎可以達到****。

對於切削量(liàng)較大,加工時間較長的結構件(多為航空鋁合金結構件(jiàn),汽車結構件(jiàn)加工時間相(xiàng)對(duì)短得多)來說,不需要頻繁的更換零件。因此也可以采用翻轉式(shì)工作台,配2自由度叉式銑頭,這樣構成(chéng)6,7年前開始流行的翻板銑結構。對於批量較小,批次較多的機加工廠來說,這種輕量化的翻板銑是非常合適的。操(cāo)作(zuò)簡便,零件水平放置,豎直(zhí)加工,而加工的同時也可以在另一個工位對零件(jiàn)進行翻麵(miàn),去毛刺(cì)等生產準備。由於工(gōng)作台在機床(chuáng)外部,因(yīn)此(cǐ)也非常容易(yì)實現自動裝(zhuāng)卸。

ECO RS係列 --- 輕量化結構件加工的利器!

歡迎(yíng)聯係:haoyang.wu@reichenbacher.de; haoyang.wu@gmail.com

目前公司經營項目有: CNC航空高精密機械零(líng)件(jiàn)加工,CNC航空高精密樣機加工、北京不鏽鋼零件加工、各種(zhǒng)高精密金屬零件、塑料加工(gōng),各種高(gāo)精密工裝夾具加工、 小(xiǎo)批量研發模型(xíng)樣機加工製作, 真空批量翻模加工製作, 矽膠,橡膠製作,鈑金(jīn)製作, 鋁合金批量高精密加工製作(zuò),批量吸塑(sù)製作,產(chǎn)品過uv,產品結構設計,批量噴塗絲印,鐳雕激光打字等等。


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