2017年5月23日

加工航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣的非標(biāo)機(jī)床雙主軸銑削加工中心

海天精工加工中心鉆攻中心前言：航空發(fā)動(dòng)機(jī)在我國(guó)國(guó)防工業(yè)中占據(jù)極其重要地位，國(guó)家已將其列為重大專項(xiàng)工程并提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面。航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要承力部件，其內(nèi)部安裝有主軸、葉片以及各種連接附件，是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的基座[11。機(jī)匣具有外形復(fù)雜、壁g材料難加工和加工精度高等特征'國(guó)內(nèi)對(duì)機(jī)匣一般采用立式車床、三軸加工中心、五軸加工中心三類機(jī)床進(jìn)行加工.該機(jī)匣加工工藝復(fù)雜，需在多臺(tái)設(shè)備上反復(fù)裝夾，導(dǎo)致其加工時(shí)間較長(zhǎng)、易產(chǎn)生安裝誤差等問題。針對(duì)我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣加工技的不i和對(duì)專工設(shè)備的現(xiàn)實(shí)需求，我們研制了高剛性、大功率#軸舞|1_1加<工中心，旨在提高我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)^^設(shè)備滿足國(guó)家航空戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)戈1加工中心的總體布局與技術(shù)參數(shù)1.1加工中心的總體布局如圖1所示.雙主軸銑削加工中心采用立柱龍門式框架結(jié)構(gòu)，設(shè)置有立式、臥式兩個(gè)切削主軸,立式主軸位于橫梁滑鞍上，臥式主軸位于右側(cè)立柱滑鞍上，形成兩個(gè)獨(dú)立的十字滑臺(tái)。機(jī)床工作臺(tái)上安裝有搖籃式旋轉(zhuǎn)臺(tái),該旋轉(zhuǎn)臺(tái)可帶動(dòng)工件進(jìn)行擺動(dòng)與回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與切削主軸完成法向切削％該加工中心具有5個(gè)直線運(yùn)動(dòng)軸、2個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸，即立式與臥式主軸各具備兩個(gè)直線軸Y1、Z1、Y2、Z2,工作臺(tái)的X軸，以及工作臺(tái)上搖籃擺動(dòng)軸A、工件旋轉(zhuǎn)軸C。當(dāng)進(jìn)行銑削加工時(shí)，全部直線軸與兩個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)均有可能參與聯(lián)動(dòng)，完成特定的法向或特定姿態(tài)加工。該加工中心是根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣的幾何結(jié)構(gòu)特性以及70%以上的材料去除率、難加工的鎳基高溫合金材料等工藝特點(diǎn)而研制的專用機(jī)床。龍門式框架結(jié)構(gòu)具有良好的剛度，能夠滿足大功率切削需求，立式、臥式雙主軸既可實(shí)現(xiàn)機(jī)匣的對(duì)稱加工，也可分別對(duì)機(jī)匣同一部位的內(nèi)壁與外型進(jìn)行同步加工，不僅極大地提高加工效率,而且還能夠有效地減少加工變形。加工中心泰式和臥式主軸的滑鞍與導(dǎo)軌連接均采用滾動(dòng)、滑動(dòng)復(fù)合導(dǎo)軌證0速進(jìn)給特性前提下增強(qiáng)導(dǎo)軌的承載能各軸均^用重載高剛度滾珠絲杠，提高機(jī)床各軸的#精個(gè)回轉(zhuǎn)軸均選用具有軸向、徑向雙向支撐的專用軸承,增加轉(zhuǎn)臺(tái)的律定性，C軸轉(zhuǎn)臺(tái)采用力矩電機(jī)直驅(qū)式設(shè)計(jì);立臥雙主軸均采用液壓重力平衡裝置，提高機(jī)床穩(wěn)定性。1.2加工中心的主要技術(shù)參數(shù)雙主軸銑削加工中心的主要技術(shù)參數(shù)包括：(1) 聯(lián)動(dòng)軸數(shù):雙通道七軸聯(lián)動(dòng)。(2) 行程與定位精度：工作臺(tái)行程(X_) :2200mm;立式主軸行程(Y1 *Z 1): 2650mm* 1000mm ；臣卜式主軸行程(Y2*Z2): 450mm*700mm;X/Y/z 定位精度名0.01/0.01/0.01 mm。(3) 搖籃式旋轉(zhuǎn)臺(tái)：擺動(dòng)行程(A軸):±115。；回轉(zhuǎn)行程(C軸):360。；一一對(duì)應(yīng)的，并保證編程中所指定的受控通道編號(hào)必須與所選轉(zhuǎn)臺(tái)最高轉(zhuǎn)速擇的通道號(hào)相一致。在華中8型精工系統(tǒng)中常用的通道控制指表1 雙通道程序示洌通道1的程序通道2的程序 %1000 %2_ N10 G103 ?3 Q2000 N15G01 Y1-120 N10G01 Y2-180 N20G104P3L1 N15G104P3 L1 N25 G01 Z1-200 N20G01 Z2-100 N30G104P3L2 N25G104P3L2 N35 G01 Y1-200 N30 G01 Y2-240 N40G105P3 N35 M30 N45M30 發(fā)代碼的具c體執(zhí)行時(shí)序過程如圖3所示3 轉(zhuǎn)臺(tái)連續(xù)回轉(zhuǎn)扭矩:3800Nm;轉(zhuǎn)臺(tái)鎖緊扭矩:6500Nm。(4) 立式、臥式主軸功率和扭矩:立式主軸最高轉(zhuǎn)速:2500rpm(無級(jí)）；臥式主軸最高轉(zhuǎn)速:4500rpm(無級(jí)）；立式主軸******功率/扭矩:75kw/2000Nm;臥式主軸******功率/扭矩:37kw/500Nm。(5) 刀庫(kù)形式:雙鏈?zhǔn)姜?dú)立刀庫(kù)，分置于龍門兩側(cè)，立式主軸刀庫(kù)為立臥式換刀刀庫(kù),臥式主軸刀庫(kù)為滑軌換刀式刀庫(kù)。2精工系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2.1硬件體系結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)選用的是華中8型全數(shù)字高檔精工系統(tǒng)，是一種基于多處理器的開放式、總線式(NCUC)精工系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)，如圖2所示，它主要由IPC單元、HMI單元、HIO單元、HSV單元等構(gòu)成。IPC單元為嵌人式工業(yè)計(jì)算機(jī)模塊，可運(yùn)行Windows和Linux操作系統(tǒng)，兩個(gè)IPC單元構(gòu)成主、從雙處理器結(jié)構(gòu),分別實(shí)現(xiàn)立軸、臥軸兩通道的控制功能；人機(jī)交互單元HMI包括顯示、鍵盤和操作面板;HIO單元是外部輸人/輸出接口，通線方式實(shí)現(xiàn)與外部開關(guān)量、傳感器的連接；HSV-180U交流閑服驅(qū)$單：元實(shí)現(xiàn)與精工裝置的高速數(shù)據(jù)交換。該數(shù)多通道并行控制技術(shù)可使用戶同時(shí)執(zhí)行幾個(gè)程序,通過在幾個(gè)程序間的信息交換來實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的復(fù)雜控制。該系統(tǒng)中兩通道間機(jī)床軸(如通道2中Y2、Z2軸與通道1中的A、C軸)的同步并行實(shí)施方案采用的是主從通道方式，即以通道1為主動(dòng)通道，通道2為跟隨通道，根據(jù)工件的初始值絕對(duì)量和主動(dòng)通道1的運(yùn)動(dòng)值，實(shí)時(shí)地計(jì)算出從動(dòng)通道2的機(jī)床軸的運(yùn)動(dòng)量進(jìn)行控制，通過共享插補(bǔ)數(shù)據(jù)緩存區(qū)，實(shí)現(xiàn)不同機(jī)床軸數(shù)據(jù)間的同步存取，達(dá)到通道的重疊控制。海天精工備注：為保證文章的完整度，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試，手機(jī)瀏覽可能無法正常使用！結(jié)束語(yǔ)：針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金、鈦合金機(jī)匣類零件難加工的現(xiàn)實(shí)需求，在深人調(diào)查、分析機(jī)匣類零件的幾何特性和薄壁件加工工藝基礎(chǔ)上，應(yīng)用多通道多軸聯(lián)動(dòng)精工加工技術(shù),研發(fā)的雙主軸高剛性七聯(lián)動(dòng)加工中心，實(shí)現(xiàn)了機(jī)匣的大扭矩強(qiáng)力銑削、立式/臥式雙主軸同步加工，為國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣類零件的加工提供了從工藝到裝備的整體解決方案,在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造行業(yè)起到示范作用，提升我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的自主制造水平。海天精工是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機(jī)、石墨機(jī)、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機(jī)床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省寧波市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務(wù)！聲明：本站文章均來自網(wǎng)絡(luò)，所有內(nèi)容不代表本站觀點(diǎn)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任！

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