大型機床研發(fā)的新趨勢

大型零件主要指被裝配在大型、重型設(shè)備或產(chǎn)品上，尺寸超過1 m的主要零件。諸如裝配在采礦業(yè)的采礦設(shè)備、運輸車輛，由鈹材料制成的經(jīng)過精密加工用以測量星球距離的天文望遠鏡，有由鑄鐵、鋼和不銹鋼制成的建筑、能源、通用機械設(shè)備,還有由鋁合金、鈦合金和超耐熱合金制成的高精度航空航天產(chǎn)品以及大型模具、印刷機和造紙機等的主要零件。 

對于目前研發(fā)的大型零件加工用機床，經(jīng)合理選擇大都能滿足大型零件加工的特殊要求?，F(xiàn)還繼續(xù)朝著高精度、更大型，模塊化設(shè)計和 專用，高速、高自動化和高效率，多功能、多用途的新趨勢向前發(fā)展。“用戶必須在加工前了解好加工零件的外形輪廓尺寸、關(guān)鍵尺寸精度、加工表面粗糙度及各加 工表面間相對位置精度要求，以及對零件材料的機械性能要求等。”CMS公司(在威斯康星州的Wisconsin Oshkosh)經(jīng)理John Lenz 說，“一旦將以上要求了解清楚，即能選擇出規(guī)格合適、滿足加工精度要求和提高生產(chǎn)效率的機床。 

高精度、更大型 

新研發(fā)機床大都能滿足大型零件要求的高精度。例如，為加工18個由鈹材料制成的James Webb太空望遠鏡的外接圓直徑為1.5 m六棱柱型鏡片 (由18個六棱柱型鏡片組裝出一個總鏡片面積達25m2的望遠鏡鏡頭)，Axsys技術(shù)公司(在美國康乃狄格州的Rocky Hill)特地從 Mitsui Seiki美國公司(在新澤西州的Franklin Lakes)購買了8臺HS6A 1m托盤HMC。 

HS6A 1m托盤HMC以能加工鈹材料在內(nèi)的難加工材料和加工零件精度高、能使主軸定位精度在整個加工中保持在幾微米之內(nèi)為主要特點。為能給夾具留出足夠空間，設(shè)計將機床Z軸工作行程限制在980mm以內(nèi)，X和Y軸工作行程分別為2000mm和1500mm。

在加工James Webb太空望遠鏡的六棱柱型鏡片時，將338kg重的鈹零件坯料用夾具垂直裝夾在托盤上的傾斜夾具定位底板上。需在鏡片零件的背面加工出600個邊長為63mm，加強筋厚度只為0.51mm的方形型腔，用以安裝定位器時定位等。為減輕零件重量，還要在方形槽的中心處，鉆出一個孔，共挖出250個孔，以將零件重量減輕至124kg，再將重22～27kg材料沿零件圓周切除，最終使零件只剩12.7kg。 

Mitsui Seiki公司還為日本建筑業(yè)新開發(fā)了大于1.5m的HS8A HMC更大型號，擴大了X、Y和Z軸的工作行程。“這些機床主要用于專門加 工大型建筑裝備，”分司經(jīng)理Scott Walker說，“但是這種機床平時用得非常少，只有在其它機床加工不了時才使用。” 

但這些先進的專用設(shè)備，卻產(chǎn)生了極好的加工效果。例如，使用HS8A HMC加工某大型號卡車電子后輪驅(qū)動系統(tǒng)中的重4.5t的行星齒輪，比普通機床減少加工時間50%。加工中采用了兩項新加工技術(shù)，自動激光檢測儀和連接主軸與多直徑孔加工刀具的高剛性刀具接口。 

每個機床制造商都具有制造大型(大于1m托盤)HMC機床的商業(yè)機會，他們可以開發(fā)出適合發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢的產(chǎn)品，例如，制造出大型銑鏜床以下與小型加工中心以上的空檔機床。為市場研制出容易排除切屑、實現(xiàn)高速度和高自動化程度的機床占領(lǐng)市場。