新设计自动化冲床以迎合市场需求
精密冲压专业制造商布鲁德尔(Bruderer)公司於数月前向市场推出BSTA 200-60BE 精英版自动化冲床,用以提升小型高精密零部件的冲压性能。这一机型根据客户回馈及市场调研资料进行了优化设计,配备新型控制系统和新型夹式送料机,以适应市场需求的最新变化。
过去5年中,在高精密微型零部件冲压领域—特别是微电子, 手表制造和汽车行业—发生了巨大变化, 冲件大批量生产的需求增多。其中,冲压材料厚度越来越薄,送料步距越来越短,冲压後续工序的精确要求也越来越高,并要达到最高重复性精度,如部件装配及冲件包塑成型等。BSTA200-60BE 精英版高速冲床便是针对这些苛刻要求而设计。
自动冲压机
冲载力在此目标领域不是关键的问题,所以新的冲床设计只在200kN,原因是一般冲压要求只需几吨冲载力。对於布鲁德尔的高效能冲床而言,真正的挑战是在20吨冲载力连续运行下不会影响其精度及机器和模具使用寿命。
BSTA200-60BE
该机器驱动系统新的特色中配有两套连接杆,冲压力达20吨。而且,滑块调整功能可由新型BSTA200-60BE系统实现,该系统可在冲压过程中自动补偿下死点范围内的任何偏移。因此,滑块下死点在不受速度和温度变化影响下可控制在最低偏差范围内。随冲压部件精度提高,此功能便於生产线稳定运行,如包塑成型、装配等後续加工作业。为了确保生产线顺利进行,冲件不可有任何不良品问题,唯有此冲床独特功能直接影响冲件的质量。
此外,滑块导柱元件的位置和设计是延长模具使用寿命的最关键因素。而延长模具使用寿命是带动成本降低最大因素,因它直接影响产量,成本和生产效率。分析一般导向系统的设计,布鲁德尔的导向系统是在条料送料位置,不受热膨胀影响和有极小的间隙。BSTA200-60BE导向拥有此设计,导向元件位於顶柱之内,滑块倾斜中心(滑块旋转点)是在条料水平线上。该机配有流体静压/流体动力润滑系统,将间隙降低至零。独特导块设计不会有热膨胀问题同时也加长导柱的使用寿命。
另一方面 ,典型导向系统的一般排列,滑块倾斜中心远高於条料,在偏心负荷时导致冲头偏离中心位置。而且,温度补偿几乎不可能实现,间隙也总是过大。因此,滑块必须由冲压模具导向柱来导向。没有先进复杂滑块导向系统,开发最新高精度钨钢模具的零间隙冲模是不可能的。
目前,冲压模具越来越长,而送料间隔时间越来越短,所以在此基础上,冲压机开发时将装模台面确定在600毫米。布鲁德尔於去年七月推出了装模台面为700毫米的自动冲压机。标准型自动冲压机设计为固定冲程机型。这一机型主要针对亚洲市场而设计,因为该类机型在亚洲市场主要用於生产电子元件。同时,我们也提供可调式冲程机型,以便满足其他市场的需求。其最小固定冲程为8毫米,该机冲程次数为2000转/分。
送料系统:
BSTA 200-60BE Essential冲床还配有新开发的BBV 180滚筒送料系统。与布鲁德尔的其他滚筒送料系统一样,BBV 180通过传动轴实现机械式驱动。送料系统采用合理的设计及几何结构,不需要进行材料厚度调整。这样,可降低设置错误造成的风险,缩短模具更换所需的时间。
表 BSTA200-60BE 精英版技术规格
目前,越来越多的客户采用厚度小於0.1毫米的超薄型敏感性材料,条料导向往往是一大问题。鉴於此,通常会降低运行速度,导致误送和模具问题。而且,送料系统与冲压模具之间的距离越大,引起的问题更大。由於这一原因,布鲁德尔通过与日本三共(Sankyo)公司合作,联合推出了VGB 20MH夹式送料装置,采用专业设计,位於导向支架之间,大幅度缩小与冲压模具之间的距离。配有表面阻力几乎为零的专用设备条料导向台,采用薄型敏感性材料时,可减少甚至消除条料导向问题。
控制系统:
采用B系列实用过控制系统,布鲁德尔研制了一种新机型和流程控制系统:B-Essential控制系统。操作员可通过12英寸触屏,快速输入相关信息,甚至可在冲压过程中进行资料更新和优化。
操作介面主要焦点在於操作员能力,而不在於自动化。无可否认其下死点动态控制及自动化上死点停机控制等流程准确性要求而言,仍然通过控制系统完成。以上冲床所介绍过的动态滑块高度补偿功能,布鲁德尔已开发了另一新型系统。此下死点动态校正新系统,可根据个别模具参数在冲压过程中设置滑块补偿。
同时,用户还可将更多的模具设置值保存於机具资料记忆体中,方便进行简单换模程式,从而减少错误的设定和缩短模具换模所需的时间。
总的来说,布鲁德尔设计的BSTA 200-60BE 和70BE Essential 冲床适用於生产小型及精度冲件上。在开发过程中,成本意识是主要考虑因素,也注重人性化操作。
BMEI五轴联动数控机床
今年4月在北京举行的“中国数控机床展CCMT 2008”上,三款由北京机电院高技术股份有限公司(以下简称BMEI)自主开发的五轴联动系列机床XKH800、XKR400和BVR400,备受业内关注。
新产品BVR400采用国产数控系统—华中数控,主要用於压气机叶轮的五轴加工。同时BMEI加强软件功能,不但可以提供加工机床,还能提供叶片五轴联动加工的技术支持。XKH800专门用来加工长度在800毫米以下的各种中小叶片;而XKR400主要用於加工具有复杂型面的中、小型叶轮、凸轮、模具等具有空间曲面的零件和小型箱体等。
BV55-100
此外,BMEI亦在该展会展出新品BV85、BV55-100及BV80-150。BV85相对於老产品而言,技术更加成熟,性能更加稳定,适合批量生产。BV55-100的Y轴有所加宽,提高了稳定性,提升冷却、排屑、润滑等功能;立柱超规格加大,保证了立柱结构刚度与结合刚度的提高,确保了良好的刚性与精度保持性;Z轴导轨规格加大,有利於整机刚度提升;主轴单元采用国家专利技术,让主轴速度首次高达15,000r/min。
BV80-150
BV80-150的Y轴有4根导轨,其设计已获授权为国家专利。立柱采用人字形结构,与床身结合面跨度达1220毫米,保证了立柱结构刚度与结合刚度的提高,确保了良好的刚性与精度的保持性。它配置了高刚性的齿轮变速主轴箱,可满足用户对於转速与扭矩的多样化需求,也可以选择同步齿形带传动的主轴,以达到更高的转速要求。整机具有完善的冷却、排屑、润滑等功能,并采用全封闭防护罩且周边全包护。
新型HPM高效能加工中心
HPM (High Performance Milling)高效能加工技术,可以理解为将传统加工智慧及高速加工技术的合并;HPM技术的发展是为了填充高速加工在切除量少的弱点,但同时保留高速加工可进行硬质材料加工及高工件表面光洁度的优势。为配合HPM的发展,瑞士GF阿奇夏米尔集团—米克朗加工中心推出了MIKRON HPM 600 HD 高效能加工中心。
MIKRON HPM 600 HD 高效能加工中心。
它使用了比一般铸铁吸震能力高2~4倍、变形率低4~6倍的人造花岗岩结构,底座重量达5700千克,为机床提供了一个极佳的静态刚性。它配上了最新的向量控制的直列式电主轴,转速可达到20,000 rpm,其大扭矩设计能用於去除大量切屑。高达39kW(S6,40%,ts=2min)的最大功率在加工钢和铝材时可获得最大的去除率。
维护方面,直列式电主轴意味驱动模组和主轴模组是分开的配件组合。因此,可以单独且经济地更换主轴模组,驱动模组则不会受影响,从而减底了因操作失误的损失。进给系统使用了特大直径滚珠丝杠,配合直驱设计,使最大轴向推动力达6000牛顿。驱动部分采用最新之高动态伺服马达加上机床主体极好的刚性设计,使最快进给速度达40m/min,同时轴向加速度亦能达7m/s2,亦保持了良好的工件表面光洁度,配合高分辩率光栅尺,更确保了机床的精度。
双臂换刀装置,换刀时间可减少到1秒。
此外,机床可整合米克朗自主研发的自动托盘交换系统,使机外装夹及预设成了可能,配合自动化软件,更可实行无人操作。MIKRON HPM 600 HD采用了双臂换刀装置,换刀时间可减少到1秒。
高产能卧式加工中心
哈斯 EC-630是50-锥度,双工作台卧式加工中心,它具有宽大的工作行程,一个带有数个630毫米工作台工作台交换器和一个内置1-度工作台分度器。可选配完全第4轴,标配带有一个50刀位的侧挂式刀库,可选配72刀位侧挂式刀库。机床可调节至加工高度和直径均达39.4" (1000毫米),重达2645磅(1200千克)的工件。
哈斯EC-630是一款强大的配有齿轮箱的50-锥度卧式加工中心。它的独特设计通过一个哈斯制造的高精度齿轮箱直接联接主轴与电机。这一运行平稳的系统非常有效,并且具有极好的热稳定性。两速齿轮箱为重金属切削提供450磅-英尺的扭矩,并在精加工时能达到6,000rpm的转速。10,000主轴为可供选项。
EC-630的工作台分度系统采用高负荷、大直径、钢性齿轮,从而达到优越的强度、钢度和耐用度。标配提供1-度分度功能,可选配全4轴。工作台采用4锥体,球-夹头-方式定位及装夹系统固定在分度器上,可用於删性夹持,同时提供最大程度的简便性。
EC-1600
广受欢迎的EC-1600卧式加工中心现已添加了8"的Z轴扩展行程,将原有标准32"的Z轴行程扩展为40"。新款EC-1600ZT具有独特的50-锥度齿轮箱,带30把刀的侧挂式刀库以及30马力的向量双驱动系统,EC-1600ZT可加工直径达74",重达10,000磅的工件。
在重切削条下保持第4轴托盘稳定,EC-1600采用了绝佳的液压制动设计。1,000psi的液压油被泵注入两个盘之间的密封腔,将外层盘体紧紧压在齿轮内表面上。在装配时与齿轮壁面只有极小的间隙,因此几千分之一英寸的推动距离可产生4000磅-英尺的制动扭矩。由於没有部件运动,系统可实现长期无故障运行。
如何为模具加工选购最经济的立式加工中心
采购立式加工中心的投资关键,在於综合考虑目前的工艺要求以及加工能力,同时,预估未来的加工需求,当中包括以下因素:快速加工进给、刚性和精度、扩展轴以及维修技术支持。
快速加工进给可通过获得主轴功率、扭矩及转速的最佳组合,用户毋需一味地追求最高主轴转速来获得理想的进给速度。在大多数情况下,主轴扭矩和转速之间的平衡是由毛坯材料以及粗加工时的金属去除量决定的。主轴转速在10,000~15,000rpm的加工中心可以满足70%~80%的模具加工需求。依靠程序处理和专门为模具加工而设计的控制软件,也是非常有用的。
采用立式加工中心进行模具加工
随机床不断升温,热量的增加必然会严重影响加工精度以及维持稳定的零件公差。高速主轴需采用气/油润滑涂在主轴轴承上,同时降低摩擦,因此,主轴可以保持低温运转,运行时间也更长。由於陶瓷的热膨胀系数只是钢的热膨胀系数的1/3,因此应采用陶瓷质轴承替代钢质轴承。
另外,选择一台配有扩展转台装置(如五轴加工)的立式加工中心可以显地控制购机成本,并减少装夹次数,既提高了机床利用率,亦增加了扩展性。
最後,购买机床前,应先咨询同行所选机床的可靠性,还要注意了解该品牌的技术支持程度、备品备件的供应情况、机床翻新及升级成本等。
铝件与复合材料的高效精加工
兹默曼推出新一代的高架移动式龙门铣床FZ32,这款机型专门设计用於对铝件和复合材料进行五面完全加工,以及对钢件进行五轴联动的高效精加工。通过运用最新研发的驱动技术和使用最新一代的齿轮齿条驱动系统,并配备高性能直线导轨,它的加工进给速度提高了60%以上。通过使用高科技的纤维增强性填充材料,显着地提高了机身承载部件的刚性。此外,籍由这种材料的高阻尼特性,机身的减震效果比传统的铸铁机身提高了5倍,比钢质机身提高了10倍。
高架移动式龙门铣床FZ32
另外,它采用了新一代铣头VH2,大幅提高的切削参数使FZ32对铝件的大排屑量切削成为可能。相比上一代FZ32,新一代FZ32的主轴功率提高了约100%,转速提高了约45%。新一代的VH2铣头基本具备了高速加工轻合金所需的所有性能:旋转轴的夹紧系统最大限度地强化了粗加工性能,带水冷的高刚性蜗轮蜗杆驱动以及独特的主轴油脂自动补充润滑系统确保了设备的长期稳定可靠性和低维护性。
融合所有硬加工工艺
以前用户选购机床时,往往只能选择一种加工工艺,埃马克VTC 315 DS型轴类件硬加工机床,一台机床内融合了所有硬加工工艺,包括CBN磨削,硬车和螺旋车削。该机床平台上已经实现了车、铣、钻、镗、磨及滚齿等技术的应用,适用范围很广,尤其最适合工件的复杂加工,不管是铁屑量大的车铣加工还是磨削加工。
VTC 315 DS – 倒置式轴类件加工机床,可进行车磨组合加工。
机床通过刀塔上配置的刀具进行车削,然後在第二个工位进行磨削,所以该机床能一次装夹对轴类件进行组合加工:如加工主轴颈、轴肩并切槽。另外,它的组合机床采用立式结构,落屑理想,避免了铁屑呈鸟巢状堆积。其床身由高级矿物料浇铸而成,矿物料床身较灰铸铁床身减振效果强8倍,所以刀具寿命长,工件的表面光洁度高。
值得一提的是集成在内的上下料系统,埃马克研发的刀塔自行完成上下料,减少了自动输送系统和周边设备费用。毛坯件和成品件的记忆体属於机床的组成部分已集成在内。最後,机床配置了大规格部件,比如配置的工件主轴持久扭矩达到330 Nm,磨削主轴的驱动功率高达30 kW,功率余量足够,从而也能实现重型切削。
VTC 315 DS型组合机床特别适合优质高级强化工件的大中批量加工,如传动轴、转子轴、泵轴、电机轴和万向轴。
有效节省更换时间的创新夹具
面临来自国际国内的竞争压力,生产厂设於德国的批量制造商希望实现业务扩展。HAINBUCH公司已认识到这一潜力。在此基础上,他们告别“单一化”夹具装置,致力於推出操作简便型组合式系统。CENTREX高精度对中系统以独特技术为依托,用户可在两分钟内将标准型SPANNTOP外径夹具更换为用於内径夹紧的高性能整体心轴系统或更换为3夹式外径夹紧装置。CENTREX界面具有对中功能,对中精度不超过3微米。因此,这一革新技术不仅体现於各个夹紧装置,也体现於组合式设计原理,可最大限度缩短设置时间和生产中断时间。
具用户友好性的夹具旋转装置可以最低时间和费用完成快速精确转换。
作为基座的卡盘可简易快速地更换为带有整体心轴的内径夹紧装置或外径夹紧装置。卡盘随转速增高而展开,快速失去夹紧力。鉴於此,这一技术具有独特的优势。
TOPlus性能可靠,卡盘夹紧元件和无顶锥体之间实现了接触最大化。即使工件公差较大时,也能确保全表面接触,因此,可防止污染物进入卡盘。与纯钢卡盘相比,这一新型夹紧装置重量更轻,质量惯性扭矩更小,在加速度较大时具有突出优势。对於用户而言,由於延长了硬质金属刀具的使用寿命,可大幅度降低成本。