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    高效率五軸加工中心賦能柔性制造

    作者:五軸加工中心    文章來源:http://www.demortimers.com      瀏覽次數 :


        隨著用戶定制化和個性化需求的不斷增加,適用于多品種小批量生產的柔性生產模式開始受到越來越多廠商的青睞。在柔性制造中,加工中心是核心組成部分。作為全球高端加工中心的領導廠商,京都機床一直專注于加工中心的研發、制造與服務,公司在柔性制造領域也深耕已久。早在1972年,京都機床就在日本推出了由兩臺加工中心組成的柔性生產線,用于加工農業機械零件。經過48年的發展,時至今日,京都機床已經在全球范圍內建造了將近1200條柔性生產線,廣泛應用于航空航天、汽車制造、模具加工和醫療設備等行業。

        在京都機床設計的柔性生產線中,應用最多的是其a系列臥式加工中心。該系列產品普遍配備了雙交換工作臺,其臺面尺寸最小為400mm×400mm,最大可達1250mm×1000mm。其最新的家族成員a500Z更是擁有五軸加工的能力,可以同時滿足客戶對于高速度與高精度的需求。

        京都機床a500Z臥式五軸加工中心的主軸轉速范圍為50~14000r/min,其主軸電機功率為37kW,最高轉矩可達303N·m。a500Z機床繼承了a系列產品具備的高剛性結構的床身、立柱及進給軸。其床身設計采用了三點支承,具有高穩定性、低應力以及方便調平等優點。a500Z機床采用的階梯式立柱設計,具有輕量化的特點,可以提高加工速度,同時抵消掉部分切削抗力,確保機床的高剛性。此外,a500Z機床還繼承了京都機床一貫的高精度和優良的精度保持性,特別是B/C軸均采用DD發動機,精度堪與模具加工中心并駕齊驅。

        除了高剛性、高精度之外,a500Z機床的另一大特色就是采用了京都機床獨樹一幟的Z型特殊設計。所謂Z型設計,是指該機床B軸在0°時處于水平方向時,工作臺面的和工作臺底座面(工作臺沿床身移動的平面,平行于水平面),同與水平面成45°的C軸法平面共同形成了“Z”字結構。這種特殊設計的優勢包括以下幾點:一是相比于傳統的搖籃式結構的五軸加工中心,a500Z機床重量更輕,轉動慣量小,速度更快且運動穩定;二是可以抵消掉部分切削抗力;三是力學傳遞路徑成“三角形”,機床高度低,重心低,剛性好,振動也相對較小;四是具有很好的開敞性,避免了加工零件與主軸刀具或機床本身的干涉;五是工作臺與立柱近似對稱,平衡了床身受力,避免了常見的立柱一頭獨大結構造成床身一處受力集中、分布不均。

        另外,a500Z機床也配置了京都機床獨立研發的智能慣量控制(IAC)技術。眾所周知,一個物體的慣性大小取決于它的質量,IAC技術正是基于這個原理,可以根據質量的不同來控制運動速率。這項技術被應用于a500Z機床的工作臺(直線軸/旋轉軸)、斷刀檢測系統、刀庫以及刀庫門中,可以起到機床輕量化、檢測刀具纏屑、節省輔助時間和提高生產效率等作用。

        為了讓加工中心在柔性生產線上能夠發揮出更好的性能,京都機床還推出了全新一代模塊化柔性制造系統PZ1。PZ1柔性制造系統由加工中心、托盤庫、單個AGV小車、軌道系統、上下料工作站和集成式控制軟件(MAS-A5)組成。其AGV小車的最大移動速度為120m/min,小車安裝的進出軸速度可達35min/min,升降軸速度可達12m/min,速度在業內遙遙領先。PZ1系統中的AGV運輸小車同樣也采用了IAC技術,可以根據感應載重來匹配相應的移動速度,優化運輸路徑,縮短輔助時間,提高輸送效率。

        全新一代模塊化柔性制造系統PZ1

        京都機床的PZ1系統具有良好的穩定性、可靠性與兼容性。該系統經過了數百萬次的測試實驗,以確保在運行過程中關鍵零部件不會發生損壞;也具備自動校準功能,能夠實現AGV小車與托盤庫之間的準確定位。其高兼容性則體現在系統能夠在同一條柔性線中兼容工作臺大小不同的各種加工中心;同時還可以將舊機床與新機床兼容在一起,適用于客戶的舊線改造,為客戶不斷契合制造業的發展趨勢進行產業升級轉型而保駕護航。PZ1系統采用的模塊化設計可大幅度縮短柔性線的安裝時間,良好的可擴展性則有利于客戶進行分期建設,極大地加速了投資回報并促進其漸進式擴能,從而導入持續發展的良性循環,為客戶步步為“盈”、做大做強提供了一套得心應手的利器。


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