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时间:2018-07-23
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1、从“哈挺机床”看国外数控车床设计特点2006年4月21日,由河南恒泰机床有限公司主办的“哈挺机床”走进中原技术交流会在河南省省会郑州举行,来自河南省内“哈挺机床”用户及企业代表会议50余人参加了会议,会上用户代表——河南航天压力器件有限公司相关负责人,及哈挺公司西安办事处王利华经理、汪洋经理等就哈挺公司的发展历史、产品分类、产品结构和设计特点进行了介绍,笔者作为企业技术人员及高校教师代表参加了此次交流会,对哈挺机床,特别是数控车床、车削中心产品结构特点进行了深入的了解和咨询,并将其整理成文,希望对国内机床行业
2、技术人员及设备采购人员有所启迪。 哈挺公司及产品分类 哈挺公司成立于1890年,前身为哈挺兄弟公司,已有近116年的发展历史,目前总部位于美国纽约州,是响誉世界的国际知名机床生产商,在加拿大、英国、瑞士、台湾、上海等地均设有全资子公司,主要产品类型涵盖数控车床、车削中心、加工中心、坐标磨床、精密磨床以及工装夹具等,“哈挺机床”各类型产品以其一贯的高品质、高精度、高可靠性、高刚性的特点广泛应用于航空航天、汽车、模具、工具制造领域。在中国设有8个办事处,在上海设有产品展厅、培训中心、试切中心,可全方位对国
3、内用户进行产品宣介、培训、技术咨询及技术指导。对数控车床而言,其产品精度分为两档,即高精密和超高精密。为确保每一台机床的精度和质量可靠性得到保障,哈挺机床工厂可靠性测试周期长达12个月,以充分保证每一台哈挺机床交付给用户时都具有高品质、高可靠性的特点。 哈挺数控车床主要特点 “哈挺机床”最初创建的时候,主要生产系列车床及数控车床、车削中心,经过百余年发展,其数控车床及车削中心产品品质在行业内具有显著代表性。目前哈挺数控车床主要包括QUEST、TALENT、ELITE三个系列,其中ELITE系列已经可以
4、在上海有限公司组装制造。以QUEST系列为例,哈挺数控机床其主要结构特点主要包括以下几个方面: 1.床身设计结构特点 哈挺数控车床床身材料主要采用纯大理石、大理石或花岗岩填充、铸铁三种,相比较其它品牌机床而言,许多其它品牌数控车床铸铁床身存在空腔,在切削过程中,当切削到工件上砂眼、硬性夹杂等部位时,会产生局部断续切削,在强力切削超硬材料时,也会产生切削振动波,由于空腔部位不能阻止或消除振动波,随着这些振动波在床身上的延续,将会影响刀具切削的连续性,在工件表面产生微小的振纹,将对工件表面精度造成影响,通
5、过采用大理石或花岗岩填充,可以有效消除切削过程中的有害振动波,消除工件表面振纹,从而提高工件表面加工精度30%左右,并可提高刀具耐用度37%。对于无填充的铸铁床身(主要用于ELITE系列)采用宽肋筋加强床身,进一步增强刚性和减振性。正是由于上述特点,使得哈挺数控车床床身与其它品牌同类型机床相比更重,刚性及消振性更好。 2.主轴设计结构特点 哈挺数控车主轴分为机械式主轴和电主轴两大类。其中机械式主轴为哈挺专利产品,其设计结构非常有特色。哈挺数控车采用的机械式主轴主要有五种结构,即弹簧夹头(工件全包容,夹
6、持长度最短)、快换式夹头(大批量生产,在弹簧夹头之间,全部由橡胶垫填充,使杂质无法进入适配器,并适用于各种形状弹簧夹头结构)、台阶式卡盘(适合大直径零件装夹)、内涨式结构(主要用于薄壁零件,或以内孔为定位基准的零件)、三爪卡盘式。对于QUEST系列数控车床而言,多采用内置式弹簧夹头,对TALENT系列多采用三爪卡盘。哈挺数控车床主轴最高转速可达6000r/min,哈挺的内置式弹簧夹头带有内锥结构,如图1所示,与常见的通用机械式主轴结构(图2)相比,具有以下显著优点:图1 哈挺数控车主轴结构图2 其它数控车
7、主轴结构 (1)结构简单、快换方便 从两图中对比可以看出,哈挺车床主轴由于带有内锥结构,哈挺车床主轴、卡盘、弹簧夹头都可以直接安装,无需过渡法兰。可以在几分钟内实现卡盘换装夹头,完成快速工件转换。 (2)刚性好 主轴结构设计使得工件夹持非常接近主轴轴承,由于夹持长度缩短,工件刚性好,提高了零件加工精度和表面粗糙度。 (3)支撑点设计合理,散热性号 哈挺机床改变了主轴的支撑点,将支撑点放在主轴中心线上,使主轴在上部和下部热量平衡,使热量尽量少的向床身蔓延,达到最有效的主轴热量释放。
8、(4)免维护性好 哈挺主轴为免维护主轴,它是一个整体结构,采用固体润滑形式,前端三列滚子轴承,后端两列球轴承,进一步增加了主轴的刚性,哈挺主轴带有吹气装置,每次装夹均有气体吹孔动作,防止切屑或杂质进入主轴。 (5)精度较高 主轴径向跳动精度及端面跳动精度误差均小于1μm,全行程定位精度达±0.005mm,全行程重复定位精度达±0.0025mm,圆度精度误差小于0.75μm,表面粗糙度可达
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