
图1 大尺寸的风能发电设备钢构部件在立车上进行加工
在加工设备上附设角度钻头或多轴钻头等传动装置,可以提高生产效率。角度钻头可以实现对难接触到的部位进行加工,而采用多轴钻头则可以通过一次进给中的平行加工,缩短主加工流程时间。
在立式车床上对风能设备的一个钢结构部件进行夹持、车削、再夹持、校准、自下向上进行钻孔和攻螺纹等流程,其费用从工件的超大尺度(直径达若干米)和重量等方面来看,是非常巨大的。尽管Sket Maschinen- und Anlagenbau公司专门从事重量达数吨大型工件的加工任务(图1),但其专门设计的Romai特种角度钻头仍具有较强竞争力,在批量加工中可节省上述这些流程。对此,从一开始即可在立式车床上把环状钢结构部件抬起,使它离开地面一段距离,对其进行夹持。在夹持位置不发生变动的情况下,采用角度钻头自下向上进行钻孔和攻螺纹(图2)。与以往的钻孔方法相比,采用角度钻头每加工一个工件,可以缩短大约3h的作业时间(图3)。

图2 在立车上抬高夹持位置,由此可以从下向上在钢构件上钻孔和攻螺纹,而无需改变工件的夹持状态
采用多轴钻头降低主加工流程时间
批量加工的风能设备部件从其尺度上看还均属于适度的部件。这家位于马德堡的企业专门从事对大型和重型的金属工件进行加工。例如,该公司的车床适用于对最大300t和13000mm直径的部件进行加工。在大约23000m2的加工场地上,大约有80台机床均适应于各种排屑式加工工艺,可用于制造风能和水力涡轮机等设备部件和发电机部件,达到所需的加工精度。
与采用角度钻头加工的部件场合相类似,使用多轴钻头也可达到节省时间的目的。

图3 与加工任务要求相匹配,采用角度钻削头可以提高机床的加工效益
通过在一个工序上并列加工多个钻孔,可以缩短主加工流程时间,由此可以达到提高合理化效益的目的。典型的例子便是在钢构件圆周面上对固定孔的加工(图4)。针对此类批量加工场合,该公司每次向外协厂订制这种专用的Romai多轴钻头。通常此类多轴钻头被视为是固定式多轴钻头,它带有刚性镗孔加工头和最多五个加工轴,同时与每台设备相匹配。这家位于Vaihingen/Enz的公司可以从自身丰富经验和已实现的252个心轴技术方案中得到灵感。

图4 Sket公司的多轴钻削头在一道工序上可以镗出五个固定孔
动态平衡确保近似无振动的循环运行
如同角度钻头一样,所开发和研制的多轴钻头专门迎合特定的加工要求。如果角度钻头专门用于很高力矩的加工场合,如粗加工,则应采用特殊的铣削轴承;如果针对高转速的精加工作业,则采用高精度心轴轴承。采用格里逊圆弧啮合或循环准渐开线啮合和特殊涂层的锥齿轮传动系统确保了设备达到平稳运行和很高的力矩传递。
在多轴钻头上,传动齿轮呈倾斜啮合或边缘磨光。通过动态平衡校准,可以达到近似无振动的圆周运行。此外,密封件的运行面接受陶瓷涂层和磨光,以免密封件相互接触导致心轴滚切。针对难切削的加工场合(如Sket公司的加工场合),在多轴钻头上采用高承载量的高级圆锥滚子轴承。因此,即便是在很苛刻的加工条件下,也可以持续保持很高的加工精度。
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