鉆攻中心Z軸進(jìn)給系統的優(yōu)化


鉆攻中心是一種應用廣泛的數控機床。隨著(zhù)智能 手機的興起與普及,鉆攻中心被廣泛地應用于 3C 行業(yè)( 電腦( computer) 、通訊( communication) 和消費性電子( consumer electronic) 。而鉆攻中心在智能手機的鋁合金中框、手機外殼的加工用量最大。而目前常用的加工方法為銑削加工,基本加工方式為使用專(zhuān)用夾具( 一般為氣動(dòng)夾具) 固定在工作臺上,使用棒銑刀或球銑刀銑削加工面,整個(gè)加工工藝費時(shí)、影響生產(chǎn)率( 用鉆攻加工銑削一個(gè)后蓋需要 50 min) ,且容易因外形面、底部曲面、大平面等交接面形成分級、凹印和刀紋 等外觀(guān)問(wèn)題,增長(cháng)開(kāi)發(fā)周期,增大不良品率,并嚴重影 響后序表面處理難度[1]。因此結合手機外殼加工的加工特性及其加工工藝要求,設計研發(fā)了一種新型的鉆攻中心 Z 軸進(jìn)給系統,同時(shí)在此系統上增加了鉆攻中心的車(chē)削功能,與傳統的進(jìn)給系統相比,具備以下特 性: ( 1) Z 軸傳動(dòng)結構簡(jiǎn)單,響應快,效率高; 由于采用了直線(xiàn)電動(dòng)機,省去了中間的絲杠螺母傳動(dòng)副。( 2) 可實(shí)現較高速度和加速度。本方案選用的直線(xiàn)電動(dòng)機最高速度達 60 m / min,加速度可達 20  m / s2。( 3) 整套傳動(dòng)系統中不含會(huì )磨損的部件,屬于剛性連接,沒(méi)有彈 性變形,具有較高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛性[2-3]。
因此通過(guò)對 Z 軸進(jìn)給系統優(yōu)化設計,在原有主軸法蘭盤(pán)端面上增加一個(gè)車(chē)刀鎖緊機構,同時(shí)在工作臺上配置一個(gè) DD 直驅轉臺( 額定轉速為 2 000 r / min) , 可以實(shí)現車(chē)削功能,經(jīng)過(guò)整體優(yōu)化改進(jìn)擴大了鉆攻中心的加工范圍,不僅價(jià)格低、效率高,其加工表面精度也比常規銑削效果好。

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宇匠數控專(zhuān)業(yè)生產(chǎn):高速精密 雕銑機、精雕機、石墨機、鉆攻中心、加工中心;


4    結語(yǔ)
( 1) 本文主要研究了一種新型的手機外殼加工鉆攻中心 Z 軸進(jìn)給方案,對比了該方案與傳統的絲杠傳動(dòng)的優(yōu)勢。并結合其實(shí)際加工效果驗證了直線(xiàn)電動(dòng)機 傳動(dòng)系統的高剛性,高動(dòng)態(tài)響應。
( 2) 用電主軸取代了原有鉆攻中心的機械主軸, 并在主軸的法蘭面上設計一個(gè)定位銷(xiāo)以及專(zhuān)業(yè)的裝卡  刀柄,實(shí)現了車(chē)削加工。
( 3) 對主軸箱進(jìn)行了模態(tài)分析,得出了前 5 階振型圖以及變形量,其總體結構滿(mǎn)足振動(dòng)準則,剛性較好。
( 4) 直線(xiàn)電動(dòng)機總體來(lái)說(shuō)其抗污染能力較弱,特別是其永磁鐵表面不能出現粘連鐵屑,否則會(huì )影響其推力,在防護等級上應相應提高,同時(shí)直線(xiàn)電動(dòng)機的發(fā) 熱較大,應搭配水冷機。
( 5) 車(chē)削加工時(shí),由于手機外殼總體曲線(xiàn)為不規則的圓弧面加工,在實(shí)際加工時(shí)其驗證 Z 軸進(jìn)給的響應能力,并調節好轉臺轉速與 Z 軸進(jìn)給的特性匹配, 此功能主要涉及系統電動(dòng)機的頻率響應相關(guān)參數。

標簽: 鉆攻中心  
分類(lèi): 鉆攻中心  
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