可以在一个平台上执行车削、铣削和其他操作的机床提供了越来越多的商店正在利用的流程效率。

询问任何机械车间人员“多任务机器”的定义,您会得到与多任务平台和功能一样多的答案(本文将涉及)。出于此处的目的,我们谈论的是一台可以同时执行铣削和车削操作的机器。

为什么要使用多任务机器?

但是,为什么这些机器越来越受欢迎?这很简单。它们提供了在一台设备上完整加工零件的机会。

传统上,例如,可能在车床上开始进行车削加工的零件,随后可能必须被带到铣床以创建棱柱形特征。这意味着,必须设置和维护两台机器。完成车削工作的零件必须运送到轧机。这些零件可能必须作为在制品 (WIP) 进行分阶段,等待工厂可用(并且调度可能很难有效地协调机器的可用性)。设置数量的累积和零件重新定位可能导致错误堆叠。多台机器占用更多的占地面积并消耗更多的能源。

在多任务机器可以生产完整零件的情况下,这些问题就会消失。这就是为什么人们对多任务机床越来越感兴趣,以至于如今,基本的两轴车床可能只能在车间工具室的角落找到。

车床+铣床主轴

许多多任务机床基于添加了铣削主轴的车床设计。最基本的是带动力刀具的车削中心。动力工具只是指安装在工具排板或转塔上的驱动主轴,可用于铣削平面或钻孔。提供 Y 轴运动的车削中心通过使旋转刀具能够跨主轴中心线加工,扩展了动态刀具的铣削能力。还提供动力工具滚齿单元。

此外,快速更换工具还可以为新工作更快地设置动态和静态工具。

瑞士式车床

在瑞士型车床上也可以找到动力工具,其标志性的滑动主轴箱设计。这样,棒料被夹头夹住并通过导套进给并经过固定车刀。导套在切割点提供支撑,使其非常适合具有高长径比的零件。

对于具有副主轴的瑞士型,一旦在主轴上完成加工,就可以从棒料上切割工件,并且可以在零件的背面进行车削、铣削和钻孔操作,因为它被固定在副主轴中. 带有 B 轴铣削主轴的瑞士型可以执行五轴工作,从而扩展了它们的功能,如下面的视频所示。

瑞士型在传统的加工车间中变得越来越普遍,而不仅仅是螺丝机车间,用相对小直径的棒材生产零件。然而,当 B 轴主轴具有与专用铣床相匹配的扭矩和功率以及自动换刀装置被添加到车削中心平台时,运行更大零件的加工车间取得了巨大进步。有时,像下图这样的“车铣床”很少进行车削。仅仅因为零件可能由圆柱形棒料制成,并不意味着它们一旦加工就不能成为棱柱形。

多转塔/多主轴车削中心提供了在不同主轴上同时执行操作的生产优势。此外,可以在一个主轴上同时进行操作。如下所示的示例包括夹紧车削,其中两个静态切削刀具沿机床的 Z 轴驱动以提高材料去除率。铣削操作也可以同时在零件上进行。

CNC 增加了灵活性

由于计算机控制已被添加到多主轴和旋转传输设备中,新趋势是为这些多任务、高产量的加工平台引入灵活性。这个想法是使可以执行诸如车削、铣削、钻孔、滚齿、多边形切割等操作的设备能够更容易地转向生产其他零件。同样,快速更换工具是一种使此类设备随着批量缩小而大放异彩的技术。

多年来,CAD/CAM 技术也得到了极大的改进,以支持各种多任务机器平台。一些编程和控制软件正在使用人工智能在编程中“构建智能”。其中一个关键部分是创建机器的数字双胞胎的概念,从而在虚拟环境中创建整个加工操作的数字副本。该技术不仅提供了离线验证程序的承诺,以消除复杂的多任务机器崩溃的可能性,而且优化刀具路径以减少循环时间。挑战在于为复杂的机器开发后处理器,程序员几乎不需要额外的 G 代码编辑。

最终,在工具室使用之外,几乎所有围绕车削平台设计的生产机器都被购买,并具有某种额外的加工能力,至少是动态工具。将在制品从车床转移到铣床再到其他任何机器来完成零件的日子正在迅速成为过去。

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