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2023-04-26
鋁合金結(jié)構(gòu)件加工及鋁合金缸蓋類零件的加工，所用材料均為鋁合金，但加工工藝要求大不相同。鋁缸體類零件的加工，深度較大，且常采用銑刀加工，因此切削力一般較大，設(shè)備選擇傳統(tǒng)支架式五軸聯(lián)動機床。但在鋁合金結(jié)構(gòu)零件的加工中，無論是壓鑄還是擠壓型材的切削力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣缸蓋的切削力。
那什么設(shè)備是合適的呢?哪一種設(shè)備在保證加工精度和工藝可靠性的前提下，加工效率、經(jīng)濟好?
我國汽車鋁合金零件的加工主要采用內(nèi)燃機缸蓋、變速箱等空腔鑄造零件，因此在鋁合金零件的加工中多采用以往的工藝設(shè)備。結(jié)構(gòu)剛性大，工藝設(shè)計可采用高切削量高速銑削加工。機械結(jié)構(gòu)形式多采用五軸聯(lián)動加工中心，配有支架式工作臺。這一典型的機床結(jié)構(gòu)的確有很多優(yōu)點，但是對于一般鋁合金和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的加工來說，有些材料體積較小。
不管是精鑄型還是擠壓型，車身鋁合金結(jié)構(gòu)件大多不需要大量的機械加工，也不需要大量的材料去除，因此，與箱體型零件相比，車身鋁合金結(jié)構(gòu)件大多只需少量的機械加工，由于機床的結(jié)構(gòu)剛性要求較高，所以，在滿足精度要求的前提下，應(yīng)盡量減少部件重量，提高速度和自動化程度。
當(dāng)前Hamuel系列車系的復(fù)合CNC主要是對硬質(zhì)材料葉片進行大切削量加工，其加工精度為0.003mm,Reichenbacher系列多柱形(鏜床)CNC偏愛輕質(zhì)材料加工：零件較大，精度要求不高(一般結(jié)構(gòu)精度不超過0.1mm，重要形狀精度要求0.02mm，但尺寸較小)，零件附加值(相對缸蓋)不高，自動化程度要求較高。
通過模塊化柱子設(shè)計，可以根據(jù)零件和工藝要求靈活組合模塊。使用者可選擇單柱、雙柱或多柱立柱(銑頭)，也可選擇相對配置或同側(cè)配置的臺式機型更靈活，還可對全車構(gòu)造零件進行加工，修正焊接時對車身構(gòu)造的誤差。Audi的Etron鋁制車體與保時捷的911采用相同的方案。
應(yīng)該指出的是，圓柱并非采用傳統(tǒng)的鏜床結(jié)構(gòu)，而是在圓柱上部加裝龍門結(jié)構(gòu)，在圓柱結(jié)構(gòu)上增加剛度，而不會使成本大幅增加。這樣，可安裝較重的磨頭，圓柱的高度也可相應(yīng)增大。
銑削頭可自由擺動，配以垂直轉(zhuǎn)臺，與其它3個直線自由度組成5軸聯(lián)動，也可采用2個自由度，與其它3個直線軸組成5軸聯(lián)動，可配有多個加工主軸，每個主軸可配有訂購的組合工具，節(jié)省了更換刀具的時間，也節(jié)省了刀庫的成本。
全封閉雙面數(shù)控銑床，采用多通道控制，可以同時加工一個零件的不同部分或兩個不同部分。通過優(yōu)化工藝，空載速度達到80m/min，進一步提高進給速度，加工效率比普通CNC高2倍以上。
轉(zhuǎn)臺設(shè)計更為靈活，公司具有豐富的車系復(fù)合結(jié)構(gòu)CNC開發(fā)經(jīng)驗，熱衷于各種轉(zhuǎn)臺的靈活運用。與柱式結(jié)構(gòu)相配合的工作臺可以是聯(lián)動式或分度式轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動方式可以是水平或垂直旋轉(zhuǎn)。
主軸端部采用自由度(左右)擺動銑削，而聯(lián)動式轉(zhuǎn)臺采用垂直位置銑削，形成車系組合形式的聯(lián)動式轉(zhuǎn)臺則采用垂直位置銑削，適用于復(fù)合材料葉片、涵殼等大型回轉(zhuǎn)體零件。
該結(jié)構(gòu)剛度高，但不適用于汽車輕量化結(jié)構(gòu)件等產(chǎn)品，需改進機床本身，削弱其功能，更適合汽車零部件的生產(chǎn)要求。
轉(zhuǎn)臺也可不參與連結(jié)，只作為換面或換面之用。這樣不但能改變一個部件的位置，還能將多個部件固定在轉(zhuǎn)盤上，成為托盤交換機構(gòu)，與自動化裝卸機器人配合使用，實質(zhì)上與數(shù)控系統(tǒng)組成柔性制造單元(FMC)
豎向分度式轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺被垂直放置后分成前后兩面，工件可分別固定在兩個工作臺上。使內(nèi)部工件在加工時，外部可作好生產(chǎn)準(zhǔn)備或機器人自動更換。這種設(shè)計在節(jié)省生產(chǎn)線空間的同時，也避免了重?fù)Q托盤系統(tǒng)，非常適合夾持汽車鋁合金部件。另外，工件移至加工區(qū)域后，由兩臺銑削設(shè)備同時進行加工，每臺銑削設(shè)備配有三臺電動主軸，加工過程無需更換刀具，更換工件時也只需幾秒鐘的時間，使整個設(shè)備的利用率接近。
切割量大，加工時間長(航空鋁合金構(gòu)件較多，汽車構(gòu)件加工時間較短)，無須頻繁更換構(gòu)件。這樣，還可以使用帶有2個自由叉銑頭的翻轉(zhuǎn)工作臺，從而構(gòu)成6年前流行的翻轉(zhuǎn)銑削結(jié)構(gòu)。對小批量、多批次的加工企業(yè)而言，這種輕量化的翻板銑削操作簡單，零件水平放置，垂直加工，同時還可在另一臺臺臺臺處翻動零件，準(zhǔn)備去毛刺等生產(chǎn)。機床外邊的工作臺，自動裝卸也很方便。
