龙门铣床确保大工件加工的高精度

  重量达20t的大工件可以采用龙门铣床进行加工,因此可以在发电厂热交换板上进行精确的钻孔加工(图1)或对电梯环进行铣削加工,所有这些均可达到很高的精度。

  尽管恰逢艰难之年,但对于Baum Zerspannungstechnik公司来说,扩展其设备品种的决定无疑是正确的。经过前些年在平台式铣床和高刚性铣床的投入,他们现在又决定购置两台龙门铣床。这个举措主要是以最新的加工技术来满足客户在精度、质量和供货周期方面提出的高要求。此外,厂家想通过大型加工设备来提升为客户群加工重达 20t大工件的能力。

  位于Marl地区的Baum Zerspannungstechnik公司经常对其生产设备进行更新换代,设备的平均年龄为4.4年。今天,该公司拥有近40名员工,可以对直径在 1000mm以内、长度在6000mm以下的部件进行车削加工。铣削加工工件的规格可以达到6230mm×2800mm×1650mm。除了车削和铣削加工之外,镗孔、精车、刻槽、插削、拉削和深钻孔均属于该公司业务范围。表面加工技术、热处理、镀层、焊接技术以及简单组件的装配进一步扩展了该公司的业务。

  在所加工的部件中,一部分为新部件、备品备件、样件以及小批量部件,有些为复杂工件,有些为金属件,也有些为非金属件。这些部件被广泛用于全欧洲的机械和设备部件上,其中涉及玻璃工业、食品工业、驱动与输送、减速机制造和能源产业等。

  在热交换板上实现精确的镗孔

  自 2009年以来,Baum Zerspannungstechnik公司为客户加工所谓的管束式热交换板,这种复杂的热交换板(例如用于发电站热量回收的装置)对加工提出了很高的要求。这种热交换板钢体部分的材质为S355G2,尺寸为2200mm×2000mm×50mm;其储气部分为不锈钢材质(1.4435),尺寸为 2350mm×2000mm×15mm。

  在对板体外轮廓进行铣削加工之后,才开始面临真正的很高的加工要求,即对为数众多和相互交错的孔位进行精确的镗孔(图1)。不锈钢板上的主要钻孔直径为19mm,而钢体上的孔径为14.2mm(图2),共有166240个孔。对此,该公司采用了带有内冷却的转位刀片整体钻头进行钻孔。此外,针对将来连接或螺纹接头的钻孔,还进行了镶齿筋铣削。

  所有加工过程只需一道工序

  加工作业在全封闭的龙门铣床上进行,主轴所提供的驱动功率为30kW,转速达7500r/min,内冷却压力可达35bar以上。所需的全部加工流程可以在 3000mm×2000mm的台式夹持面上一次性地进行完毕,经济性很好。铣床在X、Y和Z轴上的行程分别为3230mm、2200mm和850mm。铣床还内置有一个双臂抓爪刀具更换装置,可自动管理30把刀具。

  有趣的是,此类订单最初目测在200mm的设备上竟然无法得到加工。因此,可以说Baum公司在正确的时间点上对正确的技术作了投资,从而即使是在金融危机之时,也可以达到良好的设备负荷率。可喜的是,所述的新订单并非个别现象。仅以电梯加工的特殊订单为例,也能明显看出该公司在继续开拓市场。

  在对位于楼梯间内的电梯环的加工上,该公司接到一个同样不同寻常、要求很高的订单。这种电梯环由不锈钢材料(E1.4404)构成,其外径尺寸为1970mm,内径尺寸为1870mm,厚度为50mm。该部件涉及到环和扇形段问题,加工余量为5mm。所要求的加工公差和平面度对于所投入使用的龙门铣床来说不成问题。通过可循环的铣削作业,达到了所要求的内外轮廓的平面度(图 3)。

  从稳定性角度上看,工装夹具和设备的动力性能在整个加工步骤中表现良好。因为对待这种相当薄且直径较大的工件,不能像对待其他钢质材料一样,采用磁板进行固定。振动或材料应力等现象没有出现。新型龙门铣床的许多优点都得到了展现,尤其是采用角度铣头可以实现多面加工。

  所设计的机床设备适用于立式加工,直接输出4000r/min,也可实现垂直轴的延长(550mm)。针对卧式加工作业,有一种通过Hirth齿条、可每 5°进行自动索引的90°L铣头可供使用。此外,还有一种通用型铣头可用于对斜面和倒角进行加工。同时,这种加工中心设有Random双臂抓爪式自动换刀装置,它可以对50把刀具进行自动的水平和垂直管理。

  铣头可通过一个位于换刀装置侧前方的拾取站被自动捡起和存放。铣头存放站可为三个铣头自动接受垂直防护板和主轴延长件以及90°L铣头。存放站可自动驶入,也可自动关闭。拾取站位于工作室的外面,因此可以保护铣头免受切屑和冷却剂的干扰。换刀装置可以为直接输出作垂直更换,也可为L铣头作水平更换。

  龙门铣床具有很高的定位精度

  所述的加工中心为一种定位精度可达0.014mm和重复精度可达0.005mm的Iberimex龙门铣床。Baum Zerspannungstechnik公司与Erkrath机床进口商的合作早在12年前就已经开始了,当时该公司购置了Geminis型CNC车床。其间,Baum Zerspannungstechnik公司又购置了6台Iberimex机床。

与常规高刚性平台机床和圆台式机床相比,特别是在对大尺度工件的高精度加工上,龙门铣床的优点是显而易见的。很高的精度,稳定的加工流程,良好的灵活性,很宽的加工范围以及生产效率的提高,所有这些都有助于公司达到更好的经济效益。

 

 


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