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　　【薩德基】隨著制造業(yè)時(shí)不時(shí)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，慢慢的人們對(duì)大型鑄件的明確要求也愈來(lái)愈多。在大型鑄件當(dāng)存有著許多難題，怎樣能同時(shí)實(shí)現(xiàn)大型鑄件單純加工呢？

在大型鑄件加工中，為了獲得盡可能高的耐酸性，我們須要選擇最合適的機(jī)床并配置必要的，只有這樣，就可以減少EDM的后續(xù)加工天數(shù)和電工的純手工打磨天數(shù)。隨著電動(dòng)汽車(chē)工業(yè)的快速產(chǎn)業(yè)發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)用各種大型、高裝飾性鑄件的需求正在迅速增長(zhǎng)，比如，電動(dòng)汽車(chē)儀表板，設(shè)計(jì)人員正在不斷地提高這類(lèi)鑄件產(chǎn)品的體積和繁雜性。因而，各種大型鑄件的制造已成為許多加工民營(yíng)企業(yè)謀求機(jī)會(huì)展開(kāi)全球競(jìng)爭(zhēng)的新領(lǐng)域。但是，要想進(jìn)入這一領(lǐng)域并不是一件難的事情。在落后的加工技術(shù)下，機(jī)床切削速度緩慢、操須要對(duì)鉆孔展開(kāi)數(shù)次增容裝夾，所以還須要幾個(gè)小時(shí)的純手工研磨作業(yè)，所以加工周期性極短。因而，要謀求更先進(jìn)的加工技術(shù)使大型鑄件的加工如同加工小型鑄件那樣單純難。

　　大型鑄件加工中存有的主要難題：

　　在加工大型鑄件時(shí)，怎樣應(yīng)付其另一方面的巨大體積和重量是加工民營(yíng)企業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。大型鑄件的加工往往須要大量的勞動(dòng)力、專(zhuān)供設(shè)備和數(shù)次增容裝夾，而加工精度也受到多方面潛在因素的負(fù)面影響而不易確保。

　　2.添置制造成本難題

加工制造各類(lèi)大型鑄件直接相關(guān)的最大費(fèi)用就是機(jī)床的添置制造成本。能制造大型鑄件的機(jī)床是相當(dāng)高昂的，尤其是在繁雜工藝安排下，須要使用多臺(tái)機(jī)床就可以完成從鑄件粗加工到精加工的全部成品。這樣的先期高投入制造成本也是許多民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入這一市場(chǎng)的最大障礙。由此，我們可以看出，假如能在兩臺(tái)最合適的機(jī)床上同時(shí)實(shí)現(xiàn)大型鑄件的粗加工和精加工，甚至僅需一次增容裝夾，所以許多難題將迎刃而解，加工精度也能得到確保。

　　大型鑄件加工中心

　　考慮到大型機(jī)床的通用加工精度和增容裝夾的難題，我們要探討一下大型鑄件加工中心所必備的一些設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

　　1.不銹鋼床身結(jié)構(gòu)，機(jī)床切入點(diǎn)具有散熱器機(jī)能

　　不銹鋼金屬材料具有很高的連續(xù)性和散熱器優(yōu)點(diǎn)，因而是制造機(jī)床結(jié)構(gòu)件最穩(wěn)定的金屬材料。對(duì)銑床大型零件用的任何機(jī)床，首先須要具有非常結(jié)實(shí)的不銹鋼結(jié)構(gòu)，并裝備有具有散熱器機(jī)能的切入點(diǎn)。

就機(jī)床的切入點(diǎn)而言，它要選用內(nèi)置加熱技術(shù)，從軸承外面來(lái)加熱切入點(diǎn)，確保在長(zhǎng)天數(shù)加工操作過(guò)程中，切入點(diǎn)本身不會(huì)被壞掉或不會(huì)因熱膨脹而造成精度損失。這些因素是非常關(guān)鍵的，因?yàn)榇笮丸T件的加工須要消耗極短的天數(shù)，同時(shí)在重研磨條件下，這會(huì)增加鑄件的熱能和應(yīng)力。所以，機(jī)床的結(jié)構(gòu)部件要具有良好的連續(xù)性和散熱器優(yōu)點(diǎn)，這是加工出大型優(yōu)質(zhì)鑄件的前提。因而，要最大程度地限制加工操作過(guò)程中機(jī)床的阻尼，并快速擴(kuò)散加工操作過(guò)程中產(chǎn)生的熱能。選擇最合適的加工機(jī)床和能同時(shí)實(shí)現(xiàn)制造成本和周期性的雙贏。

　　2.熱穩(wěn)定技術(shù)

　　由于加工天數(shù)過(guò)長(zhǎng)，大氣壓力的負(fù)面影響也是要要考慮的。比如，在普通機(jī)床上加工大型鑄件，當(dāng)大氣壓力變化10℃時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致機(jī)床立柱發(fā)生6℃的溫度變化，從而引起切入點(diǎn)復(fù)興鄉(xiāng)平行度發(fā)生0.07mm的變化。因而，機(jī)床的設(shè)計(jì)要考慮到大氣壓力的效應(yīng)，避免大氣壓力負(fù)面影響到加工零件的精度。

　　3.速度

對(duì)兩臺(tái)行程能快速移動(dòng)的大型鑄件加工中心來(lái)說(shuō)，大型鑄件加工機(jī)床的切入點(diǎn)轉(zhuǎn)速應(yīng)至少達(dá)至20000r/min，金屬的研磨速度應(yīng)滿足762～20000mm/min。

　　4.精度

　　精度掌控始終貫穿于鑄件加工的各個(gè)階段，假如須要在兩臺(tái)加工中心上同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)大型鑄件的粗加工和精加工，所以要嚴(yán)格掌控機(jī)床的機(jī)能定位精度和數(shù)次重復(fù)機(jī)能定位精度。大型鑄件專(zhuān)供的加工中心，一般其機(jī)能定位精度能達(dá)至±1.5μm，數(shù)次重復(fù)機(jī)能定位精度應(yīng)達(dá)至±1μm。同時(shí)，其節(jié)距精度應(yīng)保持在5μm之內(nèi)。

　　高精度曲面加工

　　4.意見(jiàn)反饋解析度

機(jī)床另一方面的意見(jiàn)反饋解析度對(duì)檢測(cè)加工零件的精度是極為關(guān)鍵的。選用標(biāo)準(zhǔn)的1μm意見(jiàn)反饋解析度，一般來(lái)說(shuō)所獲得的結(jié)果并不極為理想。假如解析度能達(dá)至0.05μm，所以其精加工結(jié)果幾乎沒(méi)有任何瑕疵。所以，通過(guò)對(duì)機(jī)床解析度、標(biāo)尺意見(jiàn)反饋和小節(jié)距滾珠軸承傘翼的掌控可進(jìn)一步提升零件表面的加工質(zhì)量。

　　5.切入點(diǎn)

　　大型鑄件加工中心上使用的切入點(diǎn)要達(dá)至展開(kāi)粗加工、半精加工和高質(zhì)量精加工的明確要求，所以作為一個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)，其能同時(shí)實(shí)現(xiàn)的表面加工質(zhì)量應(yīng)該掌控在2μm的水平。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)鑄件閉合面和分型線部分的精加工極為關(guān)鍵，但在傳統(tǒng)工藝下，許多鑄件制造商不得不選用純手工研磨的方式，以彌補(bǔ)加工精度不足的難題。因?yàn)椋笮图庸C(jī)床的造價(jià)高昂，假如為此項(xiàng)成品添置多機(jī)能機(jī)床，顯然是不切合實(shí)際的。

　　切入點(diǎn)角度可隨鉆孔改變的臥式加工中心

此外，合理的切入點(diǎn)設(shè)計(jì)要能最大程度地延長(zhǎng)的使用壽命，使其能在加工周期性內(nèi)以低阻尼、低溫升的狀態(tài)持續(xù)工作。比如，在大型鑄件加工中心上加工電動(dòng)汽車(chē)儀表板鑄件時(shí)，如選用16mmCBN鑲刀片精加工，加工速度能達(dá)至8m/min，使用壽命超過(guò)30h，能將加工耐酸性掌控在0.336～3.2μm。由此可知，考慮到加工大型鑄件時(shí)的制造成本增加，選用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的大型鑄件加工機(jī)床，不僅能延長(zhǎng)使用壽命，所以能大量節(jié)約加工每付鑄件的使用制造成本。

　　6.可移動(dòng)的多軸加工頭

　　由于鑄件體積和重量的限制，一般裝夾鉆孔須要花費(fèi)極短的天數(shù)。因而，選用3軸聯(lián)動(dòng)加工中心不僅減少了鉆孔的增容裝夾次數(shù)，所以又不負(fù)面影響機(jī)床的加工精度，從而使車(chē)間加工大型鑄件的制造能力大大提高。

可移動(dòng)的多軸加工頭能用于加工結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的大型鑄件，按可變幾何形狀設(shè)計(jì)的加工頭可允許3軸聯(lián)動(dòng)加工，僅需一次裝夾鉆孔，便可銑床加工型腔很深的鑄件和加熱孔，以及研磨加工許多其他幾何形狀繁雜的部位。比如，當(dāng)切入點(diǎn)以最佳的角度傾斜時(shí)，可提高加工頭對(duì)銑床加工點(diǎn)的接近程度，這樣便可同時(shí)實(shí)現(xiàn)利用多軸加工頭完成對(duì)斜孔的加工。

　　此外，由于多軸加工頭加工鉆孔表面時(shí)，選用的是的半徑刀刃而不是的刀尖，因而可提高表面粗糙度。

　　7.切屑管理

金屬研磨加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的切屑，假如不能及時(shí)排除，必然會(huì)導(dǎo)致二次研磨，以及造成機(jī)床結(jié)構(gòu)部件或者鉆孔表面的溫升。大型鑄件加工中心的工作臺(tái)下面一般來(lái)說(shuō)具有18個(gè)排屑孔，不管工作臺(tái)移動(dòng)到什么位置，都能可靠地排除切屑。機(jī)床上有4條內(nèi)置鉸鏈?zhǔn)角行紓魉蛶В院芨叩乃俣葘⑶行寂潘偷綑C(jī)床前面。

　　8.高壓加熱液

在大型鑄件加工時(shí)，高壓加熱液有著非常關(guān)鍵的作用。比如，在選用2+3軸的加工方法鉆削斜孔時(shí)，須要壓力為1000psi（1psi=6890Pa）的加熱液就可以有效地排除切屑，并達(dá)至更高精度的研磨。而假如沒(méi)有這種高壓加熱液，則在加工斜孔時(shí)，須要增添額外的機(jī)床，須要二次裝卡，降低加工精度，所以增加周期性制造成本。根據(jù)以上分析能看出，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)大型鑄件的單純加工須要機(jī)床具有更多、更好的機(jī)能。牧野開(kāi)發(fā)的新型MCC2516VG3軸臥式加工中心，切入點(diǎn)轉(zhuǎn)速可達(dá)15000r/min，并選用了“軸芯加熱”方式和“軸承內(nèi)壓潤(rùn)滑”機(jī)能，確保切入點(diǎn)及其附屬軸承能得到及時(shí)、有效地加熱。此外，切入點(diǎn)不僅可沿橫向的X軸、垂直方向的Y軸和前后方向的Z軸方向運(yùn)動(dòng)，還可配合A軸和C軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由于具備2種分度機(jī)能，因而不僅可減輕調(diào)整作業(yè)量，還可研磨結(jié)構(gòu)繁雜的鉆孔，比如保險(xiǎn)杠、儀表盤(pán)和電動(dòng)汽車(chē)頭燈透鏡等。

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