鋁合金結構件加工及鋁合金缸蓋類(lèi)零件的加工

鋁合金結構件加工及鋁合金缸蓋類(lèi)零件的加工，所用材料均為鋁合金，但加工工藝要求大不相同。鋁缸體類(lèi)零件的加工，深度較大，且常采用銑刀加工，因此切削力一般較大，設備選擇傳統支架式五軸聯(lián)動(dòng)機床。但在鋁合金結構零件的加工中，無(wú)論是壓鑄還是擠壓型材的切削力都遠遠小于氣缸蓋的切削力。

那什么設備是合適的呢？哪一種設備在保證加工精度和工藝可靠性的前提下，加工效率、經(jīng)濟好？

我國汽車(chē)鋁合金零件的加工主要采用內燃機缸蓋、變速箱等空腔鑄造零件，因此在鋁合金零件的加工中多采用以往的工藝設備。結構剛性大，工藝設計可采用高切削量高速銑削加工。機械結構形式多采用五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，配有支架式工作臺。這一典型的機床結構的確有很多優(yōu)點(diǎn)，但是對于一般鋁合金和復合材料結構件的加工來(lái)說(shuō)，有些材料體積較小。

不管是精鑄型還是擠壓型，車(chē)身鋁合金結構件大多不需要大量的機械加工，也不需要大量的材料清理，因此，與箱體型零件相比，車(chē)身鋁合金結構件大多只需少量的機械加工，由于機床的結構剛性要求較高，所以，在滿(mǎn)足精度要求的前提下，應盡量減少部件重量，提高速度和自動(dòng)化程度。

當前Hamuel系列車(chē)系的復合CNC主要是對硬質(zhì)材料葉片進(jìn)行大切削量加工，其加工精度為0.003mm,Reichenbacher系列多柱形(鏜床)CNC偏愛(ài)輕質(zhì)材料加工：零件較大，精度要求不高(一般結構精度不超過(guò)0.1mm，重要形狀精度要求0.02mm，但尺寸較小)，零件附加值(相對缸蓋)不高，自動(dòng)化程度要求較高。

通過(guò)模塊化柱子設計，可以根據零件和工藝要求靈活組合模塊。使用者可選擇單柱、雙柱或多柱立柱(銑頭)，也可選擇相對配置或同側配置的臺式機型更靈活，還可對全車(chē)構造零件進(jìn)行加工，修正焊接時(shí)對車(chē)身構造的誤差。Audi的Etron鋁制車(chē)體與保時(shí)捷的911采用相同的方案。

應該指出的是，圓柱并非采用傳統的鏜床結構，而是在圓柱上部加裝龍門(mén)結構，在圓柱結構上增加剛度，而不會(huì )使成本大幅增加。這樣，可安裝較重的磨頭，圓柱的高度也可相應增大。

銑削頭可自由擺動(dòng)，配以垂直轉臺，與其它3個(gè)直線(xiàn)自由度組成5軸聯(lián)動(dòng)，也可采用2個(gè)自由度，與其它3個(gè)直線(xiàn)軸組成5軸聯(lián)動(dòng)，可配有多個(gè)加工主軸，每個(gè)主軸可配有訂購的組合工具，節省了更換刀具的時(shí)間，也節省了刀庫的成本。

全封閉雙面數控銑床，采用多通道控制，可以同時(shí)加工一個(gè)零件的不同部分或兩個(gè)不同部分。通過(guò)優(yōu)化工藝，空載速度達到80m/min，進(jìn)一步提高進(jìn)給速度，加工效率比普通CNC高2倍以上。

轉臺設計更為靈活，公司具有豐富的車(chē)系復合結構CNC開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，熱衷于各種轉臺的靈活運用。與柱式結構相配合的工作臺可以是聯(lián)動(dòng)式或分度式轉臺，轉臺轉動(dòng)方式可以是水平或垂直旋轉。

主軸端部采用自由度(左右)擺動(dòng)銑削，而聯(lián)動(dòng)式轉臺采用垂直位置銑削，形成車(chē)系組合形式的聯(lián)動(dòng)式轉臺則采用垂直位置銑削，適用于復合材料葉片、涵殼等大型回轉體零件。

該結構剛度高，但不適用于汽車(chē)輕量化結構件等產(chǎn)品，需改進(jìn)機床本身，削弱其功能，更適合汽車(chē)零部件的生產(chǎn)要求。

轉臺也可不參與連結，只作為換面或換面之用。這樣不但能改變一個(gè)部件的位置，還能將多個(gè)部件固定在轉盤(pán)上，成為托盤(pán)交換機構，與自動(dòng)化裝卸機器人配合使用，實(shí)質(zhì)上與數控系統組成柔性制造單元(FMC)

豎向分度式轉臺，轉臺被垂直放置后分成前后兩面，工件可分別固定在兩個(gè)工作臺上。使內部工件在加工時(shí)，外部可作好生產(chǎn)準備或機器人自動(dòng)更換。這種設計在節省生產(chǎn)線(xiàn)空間的同時(shí)，也避免了重換托盤(pán)系統，非常適合夾持汽車(chē)鋁合金部件。另外，工件移至加工區域后，由兩臺銑削設備同時(shí)進(jìn)行加工，每臺銑削設備配有三臺電動(dòng)主軸，加工過(guò)程無(wú)需更換刀具，更換工件時(shí)也只需幾秒鐘的時(shí)間，使整個(gè)設備的利用率接近。

切割量大，加工時(shí)間長(cháng)(航空鋁合金構件較多，汽車(chē)構件加工時(shí)間較短)，無(wú)須頻繁更換構件。這樣，還可以使用帶有2個(gè)自由叉銑頭的翻轉工作臺，從而構成6年前流行的翻轉銑削結構。對小批量、多批次的加工企業(yè)而言，這種輕量化的翻板銑削操作簡(jiǎn)單，零件水平放置，垂直加工，同時(shí)還可在另一臺臺臺臺處翻動(dòng)零件，準備去毛刺等生產(chǎn)。機床外邊的工作臺，自動(dòng)裝卸也很方便。

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