國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床在汽車(chē)制造業(yè)的應(yīng)用
現(xiàn)今的汽車(chē)生產(chǎn),新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)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(kāi)發(fā)周期的汽車(chē)產(chǎn)品;今天只需要兩年就可以完成。除了汽車(chē)制造商采用了先進(jìn)的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方法,虛擬制造,同步工程等先進(jìn)開(kāi)發(fā)技術(shù)外,很重要的一點(diǎn)是得益于為汽車(chē)制造提供制造裝備的設(shè)備供應(yīng)商的努力,尤其是這些設(shè)備供應(yīng)商提供了各種數(shù)控機(jī)床,這些數(shù)控機(jī)床允許汽車(chē)制造商以最快的速度提供滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。
數(shù)控機(jī)床分類(lèi)與特色
數(shù)控機(jī)床有很多種;從大類(lèi)上分,有專(zhuān)用數(shù)控機(jī)床,有通用數(shù)控機(jī)床;從加工品種上分,有加工殼體類(lèi)的數(shù)控銑床、加工心,有加工軸類(lèi)的數(shù)控車(chē)床、車(chē)削心,凸輪數(shù)控磨床等;從加工的控制要求上分,有單軸數(shù)控的數(shù)控砂帶拋光機(jī),有五聯(lián)動(dòng)的數(shù)控切齒機(jī)、數(shù)控滾刀磨;從控制的復(fù)雜性上分,有簡(jiǎn)易數(shù)控,有多通道數(shù)控;從驅(qū)動(dòng)方式上分,有步進(jìn)電動(dòng)機(jī),有直流伺服電動(dòng)機(jī),有交流同步伺服電動(dòng)機(jī),有交流異步伺服電動(dòng)機(jī),有直線電動(dòng)機(jī);從主軸驅(qū)動(dòng)方式上分,有直流主軸電動(dòng)機(jī),有交流主軸電動(dòng)機(jī),有交流電主軸;從位置反饋方式上分,有全閉環(huán)反饋,有半閉環(huán)反饋,有開(kāi)環(huán)控制等等。
數(shù)控機(jī)床的良好柔性.高調(diào)整、加工精度高,早就被汽車(chē)制造者關(guān)注,60年代就開(kāi)始進(jìn)軍汽車(chē)零部件生產(chǎn)領(lǐng)域。由于其成本高,系統(tǒng)功能及效率不理想,而一直沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代,伴隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇;多品種生產(chǎn)最大限度滿(mǎn)足市場(chǎng)的多樣化需要,直到滿(mǎn)足每一位用戶(hù)的需要,成為汽車(chē)制造者追求的目標(biāo),以數(shù)控機(jī)床為主體的柔性制造單元,被大量使用。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床的重點(diǎn)發(fā)展方向有兩個(gè):
高速數(shù)控機(jī)床,以高速度來(lái)達(dá)到高效率。目前的國(guó)際水平是主軸轉(zhuǎn)速≤25000rpm,加、減速度≤2.5g,快速移動(dòng)≤160m/min,要達(dá)到這個(gè)新的水平,數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、刀具都要有很大的改進(jìn)。機(jī)床的主軸必須使用電主軸,主軸承一般采用陶瓷軸承,難點(diǎn)是冷卻、潤(rùn)滑,使用壽命一般20,000h。驅(qū)動(dòng)一般采用直線電機(jī)加線性導(dǎo)軌(也有用靜壓導(dǎo)軌的),90m/min,1g的機(jī)床也有用大螺距雙滾珠絲桿預(yù)張緊方案的雙伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。機(jī)械結(jié)構(gòu)一般采用框架箱式結(jié)構(gòu)。刀具采用高硬度高耐熱刀具,刀柄采用HSK對(duì)柄。
以數(shù)控機(jī)床專(zhuān)機(jī)化或者是專(zhuān)用機(jī)床數(shù)控化來(lái)解決柔性和高效率的矛盾。目前,歐美汽車(chē)生產(chǎn)大多采用由高速加工心組成的敏捷生產(chǎn)系統(tǒng),這種系統(tǒng)可以100%的柔性混流多品種生產(chǎn),由多個(gè)稱(chēng)作島式的柔性加工單元組成,每個(gè)島由多臺(tái)同類(lèi)機(jī)床及將機(jī)床連接起來(lái)的機(jī)械手組成,采用帶電子貯存器的隨托盤(pán)與機(jī)床進(jìn)行信息交換。值得注意的是這些設(shè)備供應(yīng)商不僅掌握了設(shè)備制造的專(zhuān)有技術(shù),而且都非常重視汽車(chē)制造工藝流程的開(kāi)發(fā),他們能夠向用戶(hù)提供交鑰匙工程,擁有自己的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)能力。機(jī)床的可靠性指標(biāo)極為先進(jìn),單機(jī)開(kāi)動(dòng)率達(dá)98%以上。采用這種生產(chǎn)系統(tǒng),汽車(chē)制造廠家的新產(chǎn)品的工業(yè)化投放周期大大縮短。
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