機(jī)床與未來制造業(yè)
信息來源：減速機(jī)信息網(wǎng) 責(zé)任編輯：劉占瑞
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制造業(yè)新世界部分景象 滿足汽車業(yè)與航天制造業(yè)出現(xiàn)的新要求的新型生產(chǎn)機(jī)床將會在CNC加工中心與工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域之間取得一席之地。如此一來，它擴(kuò)展了傳統(tǒng)機(jī)器刀具的生產(chǎn)能力并賦予了機(jī)器人執(zhí)行更加合理的重負(fù)荷處理能力。需要采用獨(dú)特的設(shè)計與應(yīng)用方法才能實(shí)現(xiàn)這種組合——正如NEos機(jī)器人工程公司創(chuàng)造的Tricept概念。 “在汽車業(yè)與航天制造行業(yè)呈現(xiàn)出許多令人興奮的新景象，我們是這個新世界的一部分，” NEOS機(jī)器人工程公司的創(chuàng)建者與產(chǎn)品執(zhí)行經(jīng)理Karl.Erik.Neuman解釋道，“談到設(shè)計生產(chǎn)線時，我們提供可能具有更大靈活性的解決方案，對于從事較小規(guī)模生產(chǎn)、需經(jīng)常變換產(chǎn)品種類的車輛制造商來說，靈活性是其中一個關(guān)鍵因素。在航天領(lǐng)域，從制圖板到從機(jī)床上卸下這一段時間是關(guān)注的焦點(diǎn)，它需要采用非傳統(tǒng)的方法來解決，不但要快速完成原形生產(chǎn)，還要保持較高的生產(chǎn)效率，情勢緊迫�！� 靈活性是重中之重 “汽車業(yè)與航天制造行業(yè)中即將出現(xiàn)的生產(chǎn)類型至少需要兩種類型的靈活性：生產(chǎn)線工藝靈活性與機(jī)床自身生產(chǎn)能力，從而可以多方向工作，新任務(wù)適應(yīng)性強(qiáng)。例如，加工轎車底盤壓制零件:這種零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)計中變化較多，需要5軸制造設(shè)備與快速再編程能力。鋁合金零件并非是生產(chǎn)線中加工的唯一產(chǎn)品，薄板技術(shù)發(fā)展迅速，加工中必需激光焊接與機(jī)加工。Tricept機(jī)床可以適用于這兩種過程，動力傳動箱變得越來越復(fù)雜，具有多種不同的設(shè)計特征，各側(cè)面都需要進(jìn)行精密加工與摩擦攪拌焊接，從而減小螺栓連接。Tricept機(jī)床可以加工5個側(cè)面，運(yùn)動方式多種，能夠施加焊接所需壓力。” “在我們所設(shè)計的生產(chǎn)線中應(yīng)用了諸如機(jī)床全冗余與重構(gòu)等多種方法。如果在一條生產(chǎn)線中配置了四個協(xié)同作業(yè)的Tricept單元，其中一個單元發(fā)生故障時，其他三個單元中的某一個單元具有執(zhí)行故障單元作業(yè)的能力。我們配置的機(jī)床可以進(jìn)行重構(gòu)，以執(zhí)行不同的工序，因?yàn)椋热缯f一條生產(chǎn)線具有幾年的使用壽命，在討論的加工作業(yè)已被淘汰后，Tricept單元能夠在幾天內(nèi)進(jìn)行更新，執(zhí)行生產(chǎn)線的新任務(wù)。過去用于鉆孔的機(jī)床設(shè)備可以進(jìn)行改動，進(jìn)行高速激光焊接作業(yè)，而且各單元都具有工作臺與托板更換器等不同選項(xiàng)�！� 信息產(chǎn)業(yè)機(jī)床與加工方法 “Tricept方法的另一方面內(nèi)容是應(yīng)用改進(jìn)型信息流系統(tǒng)。我們的機(jī)床是真正建立在計算機(jī)數(shù)控基礎(chǔ)之上的，是復(fù)雜的5軸機(jī)器人機(jī)床，具有進(jìn)行各種組合運(yùn)動的能力。對于傳統(tǒng)的機(jī)床，從原理上可以拆下電機(jī)，用凸輪帶動機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)，但是對于Tricept機(jī)床，如果沒有安裝功能相對強(qiáng)大的計算機(jī)與軟件，功能就無法發(fā)揮出來。我們正在使用的西門子CNC系統(tǒng)與軟件已被應(yīng)用于控制Tricept機(jī)床，在很大程度上決定了機(jī)床的獨(dú)特性能。假如在傳統(tǒng)的飛機(jī)與現(xiàn)代最先進(jìn)技術(shù)的飛機(jī)之間劃一條分隔線，必定是沿著計算機(jī)發(fā)展方向�，F(xiàn)在，我們也綜合應(yīng)用了直接測量、激光探測、自校準(zhǔn)與其他方法，構(gòu)成機(jī)床質(zhì)量閉環(huán)系統(tǒng)的一個重要組成部分�！� “第二方面，從信息流角度看，我們是信息產(chǎn)業(yè)的弄潮兒。在我們自己的制造業(yè)以及與客戶息息相關(guān)的項(xiàng)目開發(fā)上，我們選擇了以萬維網(wǎng)通訊作為技術(shù)發(fā)展的唯一方向。與我們的供應(yīng)商與系統(tǒng)綜合供應(yīng)商相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一部分，與客戶相關(guān)的供應(yīng)產(chǎn)品構(gòu)成一部分。因特網(wǎng)正在變成一輛能夠完成各種服務(wù)的公共工具，而且通過因特網(wǎng)，我們可以監(jiān)控機(jī)床狀態(tài)與客戶要求的性能。另外從備用零件供應(yīng)與升級角度看，網(wǎng)絡(luò)也是我們售貨服務(wù)的重要組成部分�！� 新一代CNC機(jī)加工NEOS機(jī)器人工程公司已銷售出150套設(shè)備，客戶包括福特、波音、通用、雷諾、大眾、沃爾沃、斯堪尼亞與Hydro等公司和諸如JMC、Lamb、Comau、SEF與PCI等綜合供應(yīng)商與OEM(原始設(shè)備制造商)等，技術(shù)合作伙伴有西門子與山特維克可樂滿，已建立起用于推廣機(jī)床項(xiàng)目的分布有序的全球基地，用于提供特殊機(jī)床與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床�，F(xiàn)在，己研制出三種機(jī)床模塊類型，可以安裝在連續(xù)生產(chǎn)線與具有特殊用途的生產(chǎn)機(jī)床設(shè)備上，也可以作為單獨(dú)使用的機(jī)床。NEOS的研究開發(fā)方向包括機(jī)器人(600與605模塊類型)與用于金屬加工的機(jī)床刀具(805與845臺機(jī)床)。機(jī)床己應(yīng)用于包括裝配、焊接、接到重型機(jī)械加工等方面，主要行業(yè)包括汽車、航天、模具以及制膜等領(lǐng)域。 由于融合了強(qiáng)動態(tài)響應(yīng)、全五軸能力、良好的靜動態(tài)剛度等性能，Tricept機(jī)床應(yīng)用領(lǐng)域非常廣。但是，由于使用與切削刀具相同性能的機(jī)床刀具，因此NEOS把與山特維克可樂滿等刀具供應(yīng)商的合作作為重點(diǎn)。傳統(tǒng)的切削參數(shù)限制已被突破，新的加工工藝試驗(yàn)成功，優(yōu)化切削工具與加工方法應(yīng)作為優(yōu)化加工工藝與提高安全性的重要途徑，這一點(diǎn)非常重要。NEOS選擇了諸如西門子與山特維克樂滿等公司作為合作伙伴，因?yàn)樗鼈兡軌驗(yàn)楣镜难芯块_發(fā)提供先進(jìn)的技術(shù)方案與保證。而且山特維克可樂滿被確立為本公司的供應(yīng)商，同時在NEOS經(jīng)營的行業(yè)中，即是合作伙伴，又是本公司的客戶。 NEOS與山特維克共同開發(fā)機(jī)加工解決方案。重點(diǎn)研究新工藝、新材料、較大的切削參數(shù)、加工質(zhì)量一致性并保持在較高水平以及加工安全性等。鑒于Tricept概念可以提供方案的靈活性、新方法與更短的加工時間以及來自山特維克可樂滿的新的加工概念－－諸如使用新型刀具材料牌號硬質(zhì)合金刀具的研制計劃、新型刀具夾緊與機(jī)加工支撐－－使主軸端部實(shí)現(xiàn)質(zhì)量與安全性的優(yōu)化。 象機(jī)床一樣工作的機(jī)器人或者象機(jī)器人一樣工作的機(jī)床。制造業(yè)呈現(xiàn)的新需求是更大的靈活性，刺激著新一代機(jī)器設(shè)備的產(chǎn)生。這種設(shè)備就生產(chǎn)能力而言將會在制造業(yè)中保持一種獨(dú)持的地位。計算機(jī)控制將會在深層次上介入新一代創(chuàng)造機(jī)床，當(dāng)然這也屬于信息產(chǎn)業(yè)新世界的一個組成部分。
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