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辽宁省技术发明二等奖成果: 车铣复合加工中心的技术开发与应用

2018-05-25 15:42  新葡萄京娱乐场手机版报  (阅读人数:

异型石材车铣加工中心(HTM50200)配有9个伺服电机和8个运动主轴,是具有双五轴联动功能和双工作头同步切削功能的异型石材高速高效复合加工中心。采用动龙门结构,龙门横梁采用一种双电机同步驱动技术,由两侧螺旋丝杠副实现同步高速驱动;横梁滑鞍上分别安装有雕铣工作头部件和车削工作头部件,其垂直进给机构均由一套螺旋丝杆副与液压辅助机构共同组成;其中雕铣工作头可绕B轴旋转分度,车削工作头使用同一部伺服电机实现A轴旋转分度与切割运动;其车削工作头与雕铣工作头错位排列,可同时对石材制品进行车削加工与磨削加工。配有数控系统,能够实现对石材制品的卧式五轴联动加工与立式五轴联动加工。加工中心采用模块化结构和积木式数控体系,实现了定制化生产功能。

配备全陶瓷磨削电主轴单元与车铣复合电主轴单元,1500rpm时采用恒扭矩控制,切削扭矩114Nm;高速段采用恒压控制,最高转速12000rpm。龙门加工中心双侧同步驱动技术,由二个相互独立的伺服驱动二个相互独立的电机共同驱动一个机床的轴,通过软件保证同步和移动的正确。双工作头同步切削技术,实现了车削工作头和雕铣电主轴对回转体工件的同步切削技术,提高了回转体石材的粗加工效率。支持多功能数控加工的过程控制功能,并提供多功能加工工件程序的解释能力,解决了加工资源的管理、加工过程间的同步技术、并发加工程序的支持等关键技术。数控机床控制程序模块化系统,通过HMI人机界面上的功能选择来调用相关的功能模块,提高数控机床的生产效率及减少数控机床的故障率,增强数控机床在实际使用过程中的可靠性。基于滤波技术的数控系统加减速控制方法,选择滤波器长度改变直线加减速的平滑程度,根据滤波后的速度来计算规划的位置,解决了数控机床在运动中的振动问题,易于实现、兼容性好、灵活性好。

中心实现了异型石材的车、铣、磨、抛光等多工序的复合加工;开发了车铣复合陶瓷电主轴单元,能实现低速(1500rpm)时恒扭矩车削、锯切功能与高速(12000rpm)时铣磨功能,极大地提高了石材制品的加工效率和加工精度;开发复杂异型制品的逆向反求技术与基于点云数据的无缝加工技术,研究了基于图形学的三维浮雕快速生成技术,丰富了对于复杂石材制品的建模手段;开发了基于UG的异型石材制品自动编程技术与基于VERYCUT的数控加工仿真与干涉检验技术,降低了设备应用的技术门槛,提高了设备的通用率和使用效率。其整机功能全面、技术先进,综合性能达到了国际先进水平。

该产品在第九届中国国际装备制造业博览会上获得机床类唯一金奖。该加工中心目前已累计签订销售合同9台。在沈阳机床(集团)有限责任公司、沈阳高精数控技术有限公司,已建立具备年产20台相关设备的产业化基地1个。在辽宁永顺石材集团等石材企业进行高附加值石材制品及玉石制品的加工,提高了企业的加工能力和技术水平,已取得了显著的经济效益;项目研发的专利和制造技术,被广泛应用于桥式五轴数控产品、大型龙门类数控产品中,取得了巨大的经济效益。


撰稿:王贺

 

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