旗下擁有歐美多家機床廠商的MAG集團辛辛那提部門(MAG Cincinnati)開發出了飛機領域用大型臥式5軸控制加工中心(MC)“HyperMach H4000GTi”,設想的切削對象工件除翼肋外,還有飛機的隔板、支架、著陸裝置用連桿、機身骨架、引擎吊架、引擎安裝座及座椅導軌等。
旗下擁有歐美多家機床廠商的MAG集團辛辛那提部門(MAG Cincinnati)開發出了飛機領域用大型臥式5軸控制加工中心(MC)“HyperMach H4000GTi”,并在美國芝加哥機床展“IMTS2010”(會期:2010年9月13~18日,會場:McCormick Place)上展出(圖1)。該加工中心可切削飛機翼肋(Wing Rib)等長而寬但厚度較薄的一體式部件(圖2)。
該加工中心采用支柱與床體對面而立,兩者的上下端分別以梁臂連接形成“口”字形封閉截面的構造。可保持長寬工件各處的高剛性及加工精度。
由于要裝載最大為5t的大型工件,因此采用了減少工件方的軸數,增加主軸方軸數的設計。即,盡量不移動沉重工件,而以靈活移動主軸來切削。具體為,嵌入床體一側用于握持工件的工作臺只沿著相對于床體的水平(橫向)方向的X軸移動。而垂直(縱向)方向的Y軸及與工件呈重直方向的Z軸、以X軸為旋轉中心的A軸,以及以Z軸為旋轉中心的C軸均在主軸一側。
為了實現上述設計,采用了具備A軸旋轉功能和C軸旋轉功能的主軸單元。A軸的旋轉角為220°,而C軸可無限制旋轉。通過使該主軸單元沿Y軸和Z軸方向移動,實現了主軸一側的4軸可移動。
X軸、Y軸、Z軸的行程分別為4200mm、2100mm、700mm。快速進給速度,X軸和Z軸均為50m/分鐘,Y軸為3.5m/min。
主軸單元可根據所切削的工件選擇。比如,強力切削時,可采用嵌入減速器的高轉矩規格的主軸單元“Model GTi”(圖3)。該主軸單元的最高轉速控制在6000r/min,轉矩則提高到了854N·m(581r/min時)。采用這種強力切削規格,還可切削鈦合金及不銹鋼等硬質金屬的工件。
設想的切削對象工件除上述翼肋外,還有飛機的隔板、支架、著陸裝置用連桿、機身骨架、引擎吊架、引擎安裝座及座椅導軌等。
圖1 大型臥式5軸控制加工中心。可切削較薄的長而寬一體式飛機部件。
圖3 主軸單元。具有A軸旋轉功能和C軸旋轉功能。因是強力切削規格,所以在內部嵌入了減速器。
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