强力成型磨床和高速脉冲锯切智能带锯床的技术亮点

来源:网络  作者:网络转载   2019-09-29 阅读:506
写在技术介绍之前的故事
  
强力成型磨削这一技术虽早已被发明,但当时对于砂轮磨耗补偿尚未过关,只好冷藏。随着现代数控技术迅速发展,砂轮补偿技术过关,所以近期少数世界知名企业开始在航空发动机、军工等工业中应用。但这种技术被少数国家垄断,售价昂贵,甚至大多数业内人根本不知道强力成型磨削这一技术,对强力成型磨削能一次切深达10~32mm,比旋风铣削还要快都感到十分惊讶。

在上海市机械制造工艺研究所工作时,我是强力成型磨削研究课题的课题组长。当时,这一研究课题是科委下达的,与当时世界zui先进水平同时起步。我和课题组的同伴们一起,一直做强力成型磨削作系统的研究工作,直到被文化大革命中止。

研究成果不能应用于生产,这令我非常遗憾。所以多年来,我一直关注这一技术在世界发展的动态。当得知近期国际企业开始研发强力成型磨床时,我立即萌发了一个心愿:在我的有生之年,将这一成果转化为生产力!

为了实现这个心愿,我自学了数控、数字化设计等新技能,并自费研制了MLK6667带齿型强力成型磨床实验机型。功夫不负有心人:2009年,这项技术获得了上海市科委和经委创新专项奖,中科院上海市科学研究成果查新中心也认定这个项目达到了国际ling先水平。

关于带锯切削,我也一直在研究——早在2004年,我就发明了高速带锯床,只要30秒,就可以同时锯切三根直径100mm的纯铜,比国外先进的圆锯床更快、更安全、无噪声、消耗少。为成都钢厂研制的高速带锯床,锯切直径320mm的纯铁(潜艇专用无缝钢,特别软,且粘、韧),只需5分钟,比圆锯床快得多。我还将高速带锯床应用于连铸流水线的定长锯切工段之中,这一创举淘汰了国外先进的圆锯床,打破了洋设备一统天下的局面。

这两种技术案例已经过了生产实践的考验,在技术层面上没有风险,都是应用性技术。下面是对这两种技术的具体分析。

强力成型磨床的亮点
  
在金属成型切削加工类的机床中,因成型切削加工的难度大,磨床的发展相对于其他机床的发展,是慢一拍的,因此至今在金属成型加工领域中,仍沿用传统的制造工艺——先铣后磨的方法进行生产,设备的投资大,生产效率低、工具的消耗大、能耗大、加工成本高,成为金属切削加工领域中的老大难。

强力成型磨床具有众多亮点:
  
◆生产率高:

强力成型磨削的金属去除率高达3~6kg/min,一的切深可达10~32mm,比铣削、车削、拉削快,一台强力成型磨床的功效不仅可以以磨代铣,还能一台顶二至三台铣床,颤覆了传统机械成型加工工艺,只要在光上一次全切深走刀,就能颐肷庇,一气啊成,获得高精度的成型产品。

◆强力成型磨削的砂轮损耗甚微,加工的能耗少,所以加工成本低,绿色环保节能。

◆节省固定设备的投资:

一台强力成型磨床的生产率≥1~数个传统机械成型切削单元(一台成型铣床加一台成型磨床组成一个单元)的总和,并可节省原专为刃磨成型铣刀的刀具磨床,可以节省一大笔固定设备的投资款。

◆强力成型磨削损耗甚微、成型精度高,所以批量生产自动化(自动补偿)程度高。

◆特别适合加工各种深沟槽,还可加工各种不锈钢、难加工、高强度、耐热合金及陶瓷材料。

强力成型磨床的市场应用需求
  
齿轮、齿条、蜗杆、丝杆等零件,是机械行业中的基础件,全球需求量十分巨大。这些机械零件的法向截面都是成型面,因此加工很困难,而强力成型磨削在这些成型加工中具有独特的优势。

在这些琳琅满目的基础件之中,经充分的调研,我想首先研发精密齿条强力成型磨床。这是因为:

随着现代数控加工中心机床的普及,在高速、承重、低噪声、长距离直线传动机构中,需大量精密齿条,在电梯行业中用齿条替代钢丝绳索大大提高了完全系数。

目前世界上精密齿条仍然是先铣后磨传统老工艺,费工费时,所以精密齿条的售价十分昂贵,我国是低端齿条的制造大国,但因没有国产精密齿条磨床,所以我国的市场被德国ATLANTA、日本KHK、台湾YYC三家公司垄断。

zui近我得知太仓多家齿条制造商,都认识到如再在低端产品血拚是没有出路的,所以已有一家公司不惜血本从德国GLOBAL公司进口了两台精密齿条强力成型磨床、两台齿条铣床以及专为刃磨齿条铣刀的刀具磨床。

为此我前去了解情况,起初遭到了拒绝。我知道他们对强力磨削工艺还不甚了解,所以向他们耐心地解析了强力磨削新工艺中的常见现象,如此才有机会进入车间。

但是我发现这两台磨床只能对齿深小于9mm之下模数的齿条进行强力成型磨削,因为它们的工作台面跨度较大、刚性不够、磨头主电机功率不足,此外配置不合理、加工工艺程序编制也不合理,因此砂轮的消耗偏大,不能充分发挥强力成型磨床的威力,所以仍然甩不掉先铣后磨的老法子。

有些企业为了提高产品的质量、降低加工成本,想进行技术改造,比如苏州力强机械制造公司。这是一家船用万匹机制造商,他们本来想购买强力成型磨床磨制连杆齿形接合面,但国外强力成型磨床太昂贵,所以只能望洋兴叹。其实,这种连杆齿形强力成型磨床比精密齿条磨床的结构更简单。


精密齿条强力成型磨床的市场前景
  
我所发明的精密齿条强力成型磨床,在机床结构方面具有重大突破性的创新,能充分发挥强力成型磨削的功效,ling先国际水平,能够真真做到以磨代铣,所以特别适合磨削齿条类零件,具有磨头功率强大、生产率高、可加工的跨度大、刚性高、加工长度无极限、机床智能化、信息化、机床结构简单成本低、附加值高等优势。

齿条强力成型磨床投产后,也可以生产精密齿条供应市场,还可生产消隙减速箱与此配套。与砂轮配套单位结成战略合作伙伴后,还可以在为客户售后服务的同时销售砂轮、金刚滚轮和冷却液等等耗材。

此外,这款机床结构独特、性能,有知识产权保护,技术复杂系数高,所以不易被仿造。目前,这一新技术正处于市场培育期,是一个可持续发展的好项目。

高速脉冲锯切智能带锯床的优点
  
我国是钢铁生产大国,下料是各种金属材料进行加工前的首道工序,所以带锯床已成为必要的工艺装备。现在我国带锯床行业发展得很红火,但只能生产低端的带锯床产品,锯切各种难加工材料时,效率低、甚至无法锯切、带锯条的损耗大,截面歪曲浪费材料,所以进口的带锯床在我国还很有市场,且售价不菲,尽管销售量不大,但是仍占据了我国带锯床销售额总量的较高比例。

全世界带锯床与其他各类机床比较,发展速度并不快,国外的带锯床创新点也不多,除制造质量好之外,近几年来只在高速锯切和数显及程序控制方面有所进步。

我发明的高速脉冲智能带锯床具有以下亮点:
  
一,高速脉冲复合锯切,便于排屑、锯切力小、锯切效率高是通常带锯床锯切速度3~4倍,能达到甚至超过圆锯床的锯切速度。

二,带锯条的使用寿命长,锯床结构刚性好、可使每根带锯条运行到寿终正寝,不易发生意外损坏,锯切成本低。

三,锯床智能化程度高,的伺服机成本低廉、工作可靠,信价比高,市场竞争力强。

举例说明:在2012年10月上海工博会上,我观察到某德国公司的带锯床,配置了液电伺服系统,目的是预置并显示锯切速度。但实际情况是:由于液压系统反映迟钝,受周围环境温度影响大,zui多只能具有数显和按程序运行功能,根本不能智能控制。这样的产品,价格昂贵,可靠性又很成问题。

高速脉冲锯切智能带锯床市场分析
  
带锯床市场已成熟,市场容量大,是一种量产的产品,德国一家90人的小带锯床厂年产值750万欧元左右,浙江壶镇带锯床企业规模较大的企业年产值达0.8~1.2亿元,中等规模的企业年产值4000~7000万元,一般小企业1600~3000万元。

随着我国钢产量、特种钢、模具、桥梁、高层建筑、高铁等等行业的兴起,必然会带动带锯床市场,这款产品是带锯床升级换代的新产品,性价比高,可帮助广大中小企业量身定制,解决生产中的难题。

   (作者:上海耀胜机床科技中心 顾关耀)
标签: 磨床
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