 高级工程师 吕 祎 1.数控机床在机械制造中，机床是工作母机，其性能、可靠性、寿命和精度保持性必须经得住用户使用和验证，用户和市场要求机床具有高效、精密和高可靠性。经过创新、优化设计，出现了车铣复合、车磨复合、大型镗铣复合、大型龙门加工中心、多轴多联动数控、齿轮加工数控机床、高档精密数控旋风铣床和高速物流传输机床等。再加上智能化、高精尖、环保性、拟人性以及工业机器人的应用，以满足市场和用户需求。图1所示为数控齿轮喷丸机，图2所示为高速物流自动传输机，图3所示为6m高效精密闭环数控滚珠丝杠滚道旋风铣床，图4所示为滚动直线导轨副滑块自动装配机，图5所示为全闭环数控精密滚珠丝杠磨床，图6所示为全自动上料数控精密滚珠丝杠磨床生产线。 大家听说过哪吒吗？喜欢看动画片和神话传说的朋友对哪吒肯定不陌生。脚踏风火轮，手持红缨枪，三头六臂是哪吒的经典形象。他顽皮好动、嫉恶如仇，为救百姓，对抗强敌龙王，甘愿舍弃自身性命而保护家人和百姓。  图1 数控齿轮喷丸机  图2 高速物流自动传输机  图3 6m高效精密闭环数控滚珠丝杠滚道旋风铣床  图4 滚动直线导轨副滑块自动装配机 1.出料输送机 2、7.螺钉振动盘 3、8.返向器+内衬 4.触摸屏 5.钢球振动盘 6.保持架振动盘9.人工放料 10.对射光栅  图5 全闭环数控精密滚珠丝杠磨床  图6 全自动上料数控精密滚珠丝杠磨床生产线 2.夹具夹具是工艺装备中不可缺少的元素。经过创新、优化设计的夹具，定位准确、结构简单、装夹可靠、精度高、效率高、智能化以及操作容易。尤其是采用先进电永磁技术设计的夹具，结构简化，定位精度、刚性、准确性、合理性和可靠性提高；一次装夹工件数大幅增加，尺寸一致性好，效率高，加工周期缩短，成本降低，可赢得大利润，提高产能，适用于大批量生产；操作简单，对操作者要求降低，可实现一人多机操作；无泄漏、无污染、环保、经济，为金属加工企业所接受，更凸显出创新、优化设计的电永磁夹具的重要性。图7所示为电永磁工作台，图8所示为电永磁快速装夹夹具，图9所示为数控车床软爪夹具，图10所示为立式磨床专用电磁夹具，图11所示为滚珠丝杠自动上料装置，图12所示为滚珠丝杠自动上料桁架装置。 新《高等学校英语专业英语教学大纲》指出,“课外学习对提高学生综合素质、培养创新意识和能力有着重要意义”[10]。  图7 电永磁工作台  图8 电永磁快速装夹夹具  图9 数控车床软爪夹具及修磨技术  图10 立式磨床专用电磁夹具 图11 滚珠丝杠自动上料装置 图12 滚珠丝杠自动上料桁架装置 3.刀具刀具是金属加工中型面成形的关键所在。用户希望刀具结构最佳，精度高、寿命长、制造成本低以及价格便宜。比如最新的4刃双面车刀片，用于替换带2个切削刃的常规ISO标准单面刀片，自投入市场以来，获得了用户好评，用户满意度高。图13～图17所示为各类创新、优化设计的刀具。 图13 精密涡轮铣刀 图14 6刃高效R圆弧刀 图15 可转位涂层夹固式硬质合金盘铣刀 图16 4刃双面车刀片 图17 可转位涂层夹固式复合硬质合金成形铣刀 4.模具模具成形制造产品具有生产率高、节省原材料、操作工艺简单及对操作者技艺要求低、能制造出形状复杂的零件制品、精度高、尺寸稳定、有良好的互换性、制成的零件和制品不需进一步的机械加工、易于实现自动化生产、成本低，更适用于大批量生产的优点。特别是利用先进的电永磁技术后，再经创新优化设计，快速换模机和注塑机的性能得以大幅度提高，更彰显出模具成形技术的巨大优越性。即使是形状复杂、型腔复杂的高刚性、高塑性工程塑料件，也能利用三维立体仿真、注塑模具精密成形技术，一次注射成形，一次开模成功，保证零件一次设计制成成品。譬如快速换模机在汽车、家电等行业的广泛应用。图18、图19所示为快速换模机，图20～图27所示为各类注塑机。 5.测量 图18 冲压机快速换模机 图19 快速换模机 图20 恩格尔V300注塑机 图21 恩格尔600t注塑机 图22 海天MA650t注塑机 图23 伊之密800t注塑机 图24 恩格尔1 000t注塑机 图25 赢泰1 750t注塑机 图26 克劳斯玛菲KM3 200t注塑机 图27 海天MA3 300t注塑机 测量是保证产品性能和精度的试金石。应不断通过创新、优化设计，改善测量仪器结构，提高精度、可靠性、准确性、灵敏度、分辨率、精度保持性、环保性、易操作性及拟人性，为产出高质量产品保驾护航。例如，滚动轴承中滚珠的在线精度检测，将直接决定轴承的精度。图28所示为轴承中滚珠在线检测装置。 图28 轴承中滚珠在线检测装置 6.关键部件随着智能化、高效、高精度、高可靠性、高服役性能、高耐用度、高环保性和高拟人性对机械制造设备的更高要求，再加之工业机器人的广泛应用，其中必然涉及到一些辅助设备及关键部件。比如精密高速减速机（见图29）在具有高扭矩、高刚性和高耐过载冲击载荷能力的同时，兼具有高精度和非常的回程间隙，广泛应用于工业机器人、卫星、雷达天线、半导体和焊接技术等工业自动化领域，被日本垄断。这是我国在上述应用领域的瓶颈，就像手机核心芯片一样，必须创新，花大力气进行攻关。 图29 日本精密高速减速机 7.结语数控机床、专用工艺装备及关键部件只有不断创新、优化升级，才能满足经济飞速发展的要求，从而提高制造业发展水平。 参考文献： [1] 孙凤池．机械加工工艺手册［M］．北京：机械工业出版社，2007. [2] 《模具制造手册》编写组．模具制造手册［M］．北京：机械工业出版社，1982. [3] 朱耀祥，浦林祥．现代夹具设计手册［M］．北京：机械工业出版社，2009. |
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