O mașină cu multiple funcții: centru de prelucrare cu cap rotitor cu cinci axe realizează o producție eficientă a pieselor complexe

Pe măsură ce industria de producție continuă să crească cererea de prelucrare a pieselor complexe, tehnologia cu legare pe cinci axe a devenit treptat soluția centrală pentru prelucrarea eficientă și cu precizie ridicată. Apariția mașinilor-unelte compuse cu cap de rostogolire pe cinci axe, prin integrarea motorilor liniari pe trei axe și a tehnologiei de arbore electric dinamic și static dublu, a mai depășit încă limitele echipamentelor tradiționale de prelucrare și a oferit noi posibilități pentru producția eficientă în domenii precum aerospațial, presaje de precizie, echipamente medicale și altele.

1. Avantajele de bază ale tehnologiei compuse cu cap de rostogolire pe cinci axe

Instrumentul compus de tornat cu cap rotitor pe cinci axe poate realiza prelucrarea continuă a suprafețelor complexe prin combinația legăturii multi-axiale și structurii capului oscilant, reducând numărul de fixări și îmbunătățind semnificativ eficiența de prelucrare. De exemplu, la prelucrarea pieselor speciale sau ale unor douzuri cu structuri subsecvente, instrumentele tradiționale pe trei axe trebuie să ajusteze poziția piesei de multe ori, în timp ce tehnologia cu cap oscilant pe cinci axe poate să finalizeze tăierea multi-unghiulară direct prin coordonarea dinamică a unei raze cu piesa, scurtând timpul de prelucrare cu peste 50%.

În plus, designul inovator al structurii cu cap oscilant pe cinci axe crește semnificativ capacitatea de ieșire a cuplajului prin combinația reducerii secundare și a casetei de viteze duble, astfel încât să mențină o performanță stabilă chiar când prelucră materiale cu o greutate ridicată, cum ar fi piesele din oțel.

2. Revoluție a eficienței prin conducere cu motor liniar pe trei axe

Ca component de conducere principal al centralei automate, motorul liniar pe trei axe are următoarele avantaje semnificative față de structura tradițională cu șurub balistă:

Viteză ridicată și reacție rapidă: Motorul liniar este condus direct, fără legături intermediare de transmisie, iar accelerarea poate să ajungă la peste 5 ori mai mult decât cea a structurii tradiționale, fiind special conceput pentru scenarii de prelucrare precisă la viteză ridicată.

Precizie de poziționare la nivel nanometric: Prin intermediul unui sistem de control în buclă închisă, motoarele liniare pot atinge o precizie de mișcare la nivel micronic sau chiar nanometric, reducând eficient erorile de prelucrare cu 10%.

Cerinte reduse de întreținere: Modul de mișcare fără contact evită uzura mecanică, menținând performanțe dinamice ridicate după utilizări pe termen lung, ceea ce reduce costurile de întreținere și timpul de inactivitate.

În instrumentul cu cinetică pe cinci axe, capacitatea de răspuns rapid a motorului linear cu trei axe și mișcarea cu multi-grade de libertate a capului oscilant pe cinci axe se potrivește perfect una cu cealaltă, ceea ce poate îmbunătăți semnificativ eficiența și calitatea suprafeței în cazul prelucrării traiectorilor complexe.

3. Înfruntarea tehnologică a broașelor electrice cu presiune dinamică și statică dublă

Broașele electrice cu presiune dinamică și statică dublă reprezintă un alt component principal al instrumentului cu cap oscillant pe cinci axe. Avantajele tehnice sunt reflectate în:

Precizie și rigiditate ultramicroscopice: Broasca cu presiune dinamică și statică susține broașa printr-un film de lubrifiant lichid sau gaz pentru a forma o rotație fără contact. Precizia de rotație poate ajunge sub 0,1 microni, iar efectul de omogenizare al filmului de ulei poate compensa eroarea de prelucrare, fiind în special indicat pentru prelucrarea ultraprecisă.

Viteză ridicată și vibrații reduse: Broașa cu presiune dinamică și statică poate rămâne stabilă la viteză ridicată (de exemplu, mai mult de 5000 rpm), iar vibrațiile și zgomotul sunt semnificativ mai mici decât cele ale broașei tradiționale cu rolouri, ceea ce extinde viața utilă a unghiului și îmbunătățește finisajul suprafeței.

Viață utilă lungă și adaptabilitate puternică: Datorită lipsei uzurii prin contact mecanic, viața utilă a broașei cu presiune dinamică și statică poate să fie de peste 3 ori mai mare decât cea a broașei tradiționale, putând să se adapteze condițiilor extreme de lucru, cum ar fi înaltă temperatură și vid, satisfacând cerințele de prelucrare ale materialelor speciale din domeniul aerospațial.

În instrumentul de lucru cu cap rotitor pe cinci axe, configurația cu două roști dinamice și statice poate realiza tăiere și fresaj simultan, scurtând mai mult ciclul de procesare. De exemplu, la procesarea aripilor de turbină, un roș este responsabil pentru prelucrarea bruta, iar celălalt efectuează finisarea sincronizată, ceea ce poate crește eficiența până la 40%.

4. Efect de sinergie: Integrarea tehnologiilor promovează modernizarea fabricației

Combinarea motoarelor liniare pe trei axe cu roști duală dinamică și statică permite instrumentului cu cap rotitor pe cinci axe să atingă un echilibru între performanța dinamică și stabilitatea statică:

Sinergie dynamică: Mișcarea rapidă a motorului liniar și rotația precisă a roștului se sincronizează, putând finaliza tăierea continuă a suprafețelor complexe, cum ar fi prelucrarea integrată a aripilor de turbină, elice și alte componente.

Economisirea energiei și reducerea consumului: Conduita directă a motorului liniar reduce pierderea de energie, iar proiectarea cu scădere a frecvenței de uzura a fuselurilor dinamice și statice reduce încă mai mult consumul total de energie, ceea ce este în conformitate cu tendința fabricației verzi.

Extindere inteligentă: Prin integrarea adâncă cu sistemele CNC (cum ar fi sistemele CNC cu cinci axe de origine locală), se poate realiza o ajustare adaptivă a parametrilor de prelucrare pentru a satisface nevoile de producție flexibilă ale mai multor variabile și a loturilor mici.

5. Perspectivi de aplicare și impact pe industrie

În prezent, centură de frezare compusă cu cap rotitor pe cinci axe a apărut în domeniul valorii adăugate ridicate. De exemplu, în domeniul vehiculelor cu energie nouă, este utilizată pentru prelucrarea carcaselor motorului din aliaj de aluminiu ușor; în domeniul echipamentelor medicale, este folosită pentru fabricarea articulațiilor artificiale de precizie. Cu progresele tehnologice ale sistemelor domestice de control pe cinci axe și ale componentelor nucleare, costul acestui echipament a scăzut treptat, iar se așteaptă să pătrundă în mai multe industrii, cum ar fi cele ale mașteriei și electronicelor de consum în viitor.