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海天精工機(jī)床有限公司 海天精工博客

一種加工中心多軸加工裝置

目前，多面體都需要加工的復(fù)雜零件,，如泵體等,，在機(jī)械加工中心加工時，需要多 次裝夾翻面,，多次裝夾定位精度差,，泵體各面上不同位置的加工特征之間的位置公差很難 保證,，并且生產(chǎn)效率低,，無法實(shí)現(xiàn)大批量自動化生產(chǎn)。隨著四軸加工中心的大量使用,，加工 泵體類復(fù)雜零件更需要一種多軸裝置，通過一次裝夾被加工零件,，能實(shí)現(xiàn)多軸加工,，提高泵 體各面上不同位置的加工特征之間的位置精度和實(shí)現(xiàn)大批量自動化生產(chǎn)。

SGM50A臥式加工中心有限元模型

在HyperMesh中合理設(shè)置了各部件的單元大小之后,，整個加工中心共劃分了 5462673個單元,，1050270個節(jié)點(diǎn)，設(shè)置單元類型為實(shí)體單元solidl85和相應(yīng)的材料屬 性,。將網(wǎng)格模型導(dǎo)入ANSYS后,，連接等效結(jié)合點(diǎn)位置的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)生成用戶自定義單元 MATRIX27來模擬零件之間相接觸部分的特性，根據(jù)實(shí)際結(jié)合部類型和數(shù)量,，共建立了 522個MATRIX27彈簧阻尼單元,，并根據(jù)實(shí)際結(jié)合部的特性參數(shù)設(shè)置了 MATRIX27單 元實(shí)常數(shù)。這里需要說明的是,，將HyperMesh中的網(wǎng)格模型導(dǎo)入ANSYS后，模型中只 有單元和節(jié)點(diǎn),，而不存在體和面了,。綜上所述，整機(jī)有限元模型如圖2.5所示,。

加工中心模態(tài)分析

模態(tài)分析可以確定一個結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型,，結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型是動力學(xué)分 析的起點(diǎn)。固有頻率和振型是振動系統(tǒng)的物理屬性,，在對一個振動系統(tǒng)進(jìn)行分析時,，首 先任務(wù)就是求得其固有頻率并得出相對應(yīng)的振型,，模態(tài)分析即是用來確定這兩項(xiàng)內(nèi)容。

加工中心諧響應(yīng)分析及兩方面結(jié)果綜合分析

機(jī)床在實(shí)際工作時,，連接在主軸上的刀具相當(dāng)于激勵輸入點(diǎn),，該激勵響應(yīng)作用在由 夾具固定在工作臺上的工件上，所以分析時在機(jī)床主軸前端施加一對副值大小為1000N 的簡諧力（相當(dāng)于轉(zhuǎn)矩）,，提取工作臺上一點(diǎn)為響應(yīng)輸出點(diǎn),，分析機(jī)床250Hz內(nèi)的諧響應(yīng)特性，分析步長選擇1000,阻尼比設(shè)置為0.05,利用模態(tài)疊加法Mode Superposition計(jì) 算

V255加工中心虛擬仿真環(huán)境構(gòu)建

在VERICUT中有兩種構(gòu)建機(jī)床的方法,，一種是通過軟件自帶的簡單建模工具對新 機(jī)床進(jìn)行模型的建立，另外一種是******應(yīng)用其他的三維建模軟件建立好機(jī)床模型,，然后 將機(jī)床模型文件導(dǎo)出為VERICUT可以識別的文件格式,，最后再導(dǎo)入到VERICUT中。 用VERICUT自帶的建模工具建立模型比較麻煩,，所建立的模型文件也比較粗糙,，這里 采用第二中建模方法，利用NX將建好的機(jī)床模型文件導(dǎo)出為“****.ply”格式文件,，并導(dǎo) 入到VERICUT中用以建立五軸加工中心,。

加工中心仿真環(huán)境構(gòu)建

要建立VERICUT機(jī)床模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)必須先了解機(jī)床各軸間的運(yùn)動關(guān)系以及相關(guān)的 參數(shù),，尤其是比較復(fù)雜的五軸坐標(biāo)機(jī)床，各個組件質(zhì)檢的相對關(guān)系比較復(fù)雜,，轉(zhuǎn)動中心 間的偏置,、轉(zhuǎn)動中心軸線到主軸線的偏置和轉(zhuǎn)動中心到主軸端面間的距離等，這些參數(shù) 尤其重要,，參數(shù)的準(zhǔn)確與否直接決定了仿真結(jié)果的真實(shí)實(shí)用性,。

5.4.2刀具刀柄建模

刀具建好后還應(yīng)被合理的安裝到機(jī)床上相應(yīng)的位置以求達(dá)到與真實(shí)機(jī)床相一致。通 過調(diào)整刀具裝夾點(diǎn),，可以調(diào)節(jié)新建刀具在主軸上的安裝高度,。在刀具管理器窗口中單擊 裝夾點(diǎn)下面的文本框就可以看到刀具裝夾點(diǎn)顯示的刀具區(qū)域中紅圈內(nèi)的箭頭,，當(dāng)在 VERICUT中激活文本框時,，就會在圖形顯示區(qū)域激活捕捉光標(biāo),，將鼠標(biāo)移動到刀具顯 示區(qū)域時,，箭頭會自動捕捉一些關(guān)鍵坐標(biāo)點(diǎn),，也可以手動輸入裝夾點(diǎn)的坐標(biāo)值,，如圖5.15所示,。

鉆攻中心機(jī)床多工件加工裝置

機(jī)床是指制造機(jī)器的機(jī)器,，亦稱工作母機(jī)或工具機(jī),，簡稱機(jī)床,。機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn) 代化的建設(shè)中起著重大作用,，其是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展。目前,，常見的機(jī)床有車床,、鏜床、銑床,、刨 床、磨床和鉆床等,。鉆床指主要用鉆頭刀具在工件上加工孔或攻絲的機(jī)床,，與其他機(jī)床相 比，鉆床的結(jié)構(gòu)相對簡單一些,，其加工精度也相對較低,。加工過程中，通過更換相應(yīng)刀具,，可 進(jìn)行擴(kuò)孔,、锪孔、鉸孔或攻絲等加工,。目前,，現(xiàn)有的機(jī)床當(dāng)中，除了精密復(fù)雜的加工中心,，現(xiàn) 有的鉆攻中心機(jī)床僅能對單一工件裝夾加工的,，還沒有能對多工件裝夾持續(xù)依次加工的裝置。 另外,，加工中心的造價高昂,，維護(hù)成本高，操作專業(yè)性強(qiáng),，不適于對應(yīng)中小型企業(yè)使用,。另 外，現(xiàn)有的鉆攻中心機(jī)床只能對單一工件進(jìn)行鉆孔或攻絲,，不能對單一工件連續(xù)預(yù)鉆孔,、鉆孔,、 攻絲加工,。

一種型材加工中心

隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)械領(lǐng)域中需求的零部件的樣式也越來越多,，各種零部件 的孔,、槽的加工機(jī)床或加工中心也越來越多,。盡管現(xiàn)有技術(shù)對于槽加工的技術(shù)在不斷更新,， 但現(xiàn)有技術(shù)對于長槽或多槽且?guī)в衅渌庸の恢玫墓ぜ诩庸r，通常都是先用刨床刨銑 槽位,，然后再用加工中心切銑鉆其他加工位置,。這樣的加工形式人工勞動強(qiáng)度大,，加工耗時 較長，而且增加了成本高,加工效率低,。

一種石墨加工中心除塵裝置

石墨以導(dǎo)電性能良好,，價格相對便宜，且更適于高速高精加工等優(yōu)點(diǎn),，在模具行業(yè) 替代銅材,，制成模具零件（主要是電極）產(chǎn)品的品種和數(shù)量日趨量增，因此能夠加工石墨 為材質(zhì)的零件的加工中心也應(yīng)適應(yīng)市場的需求,，不僅做到性能優(yōu)良,，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用,。雖然石 墨材料易于加工,，但是在加工過程中會產(chǎn)生很多粉塵,，石墨加工過程中切屑產(chǎn)生的粉塵很 細(xì)膩（最小達(dá)0.006mm)，由于石墨密度小,，粉塵細(xì)膩,，使得石墨粉塵漂浮在空氣中，不易清 除,，對操作人員的身體健康造成嚴(yán)重影響,。所以目前市場上用于加工石墨零件的加工中心 ******的難題是排屑及過濾系統(tǒng)龐大，處理繁瑣,，效果也不是很理想,，而且成本居高不下，制 約了該產(chǎn)品的發(fā)展,。目前加工中心對石墨粉塵的收集主要靠全封閉的吸塵系統(tǒng),，但是這種 方法對密封裝置要求嚴(yán)格,，否則不利環(huán)保；而且裝置比較復(fù)雜,，體積龐大,，因此造價昂貴，制 造成本及加工成本都比較可觀,。最主要的是利用吸塵法去除石墨風(fēng)塵會有很多吸塵死角。 由于石墨粉塵的相互接觸,、摩擦,、分離等均會產(chǎn)生靜電。在工業(yè)生產(chǎn)加工過程中,，物料顆粒 之間或物料與器壁之間免不了互相碰撞摩擦,，進(jìn)行反復(fù)的接觸和分離，這樣,，它們之間就會 產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,，使石墨粉塵帶上不同極性的靜電。