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数控车床加工在汽车制造业中的应用

 

 

 

如今的轿车制作业的生产,新产品的开发周期不断缩短,本钱也不断下降,有资料显现,十年前需求四年开发周期的轿车产品;今天只需求两年就可以完成。除了轿车制作业制作商采用了领先的新产品开发办法,虚拟制作,同步工程等领先开发技能外,很重要的一点是得益于为轿车制作供给制作配备的设备供货商的努力,尤其是这些设备供货商供给了各种数控车床,这些数控车床加工允许轿车制作业制作商以最快的速度供给满足市场需求的产品。

数控车床加工分类与特色

数控车床加工有很多种;从大类上分,有专用数控车床加工,有通用数控车床加工;从加工品种上分,有加工壳体类的数控车床加工数控铣床、加工心,有加工轴类的数控车床、车削心,凸轮数控磨床等;从数控车床加工的控制要求上分,有单轴数控的数控砂带抛光机,有五联动的数控切齿机、数控滚刀磨;从控制的复杂性上分,有简易数控,有多通道数控;从驱动方式上分,有步进电动机,有直流伺服电动机,有交流同步伺服电动机,有交流异步伺服电动机,有直线电动机;从主轴驱动方式上分,有直流主轴电动机,有交流主轴电动机,有交流电主轴;从位置反馈方式上分,有全闭环反馈,有半闭环反馈,有开环控制等等。

数控车床加工的良好柔性.高调整、加工精度高,早就被轿车制作者关注,60年代就开始进军轿车制作业零部件生产领域。由于其本钱高,系统功能及效率不理想,而一直没有得到广泛应用。进入二十世纪九十年代,伴随着市场竞争的加剧;多品种生产最大限度满足市场的多样化需求,直到满足每一位数控车床加工用户的需求,成为轿车制作业制作者追求的目标,以数控机床为主体的柔性制作单元,被大量使用。当今数控机床的重点发展方向有两个:

高速数控车床加工,以高速度来达到高效率。目前的国际水平是主轴转速≤25000rpm,加、减速度≤2.5g,快速移动≤160m/min,要达到这个新的水平,数控机床的驱动、机械传动、机械结构、刀具都要有很大的改进。机床的主轴必须使用电主轴,主轴承一般采用陶瓷轴承,难点是冷却、润滑,使用寿命一般20,000h。驱动一般采用直线电机加线性导轨(也有用静压导轨的),90m/min,1g的机床也有用大螺距双滚珠丝杆预张紧方案的双伺服电机驱动的。机械结构一般采用框架箱式结构。刀具采用高硬度高耐热刀具,刀柄采用HSK对柄。

数控车床加工专机化或者是专用机床数控化来解决柔性和高效率的矛盾。目前,欧美轿车生产大多采用由高速加工心组成的敏捷生产系统,这种系统可以100%的柔性混流多品种生产,由多个称作岛式的柔性加工单元组成,每个岛由多台同类机床及将机床连接起来的机械手组成,采用带电子贮存器的随托盘与机床进行信息交换。值得注意的是这些设备供货商不仅掌握了设备制作的专有技能,而且都非常重视轿车制作工艺流程的开发,他们能够向用户供给交钥匙工程,拥有自己的系统开发能力。机床的可靠性指标极为领先,单机开动率达98%以上。采用这种生产系统,轿车制作业制作厂家的新产品的工业化投放周期大大缩短。

经过二十多年的改革开放,在国内轿车制作业零部件制作领域,数控车床加工的使用越来越广泛。但大多是从欧,美,日进口机床,欧美日机床的特点是:可靠性好,故障率低;人机界面的设计重视人性化;带有主动测量及补偿系统;可以供给带自动上下料装置加工单元;机床设计模块化。而国产数控机床厂家虽然不少,但从品种看,仍然是低层次的通用数控车床较多,对于适合大批量轿车发动机,变速箱,底盘主要零部件的多轴数控加工心,品种少,并且大多没有经受大批量生产考验。

 


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