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      鉆攻中心Z軸進給系統的優化


      鉆攻中心是一種應用廣泛的數控機床。隨著智能 手機的興起與普及,鉆攻中心被廣泛地應用于 3C 行業( 電腦( computer) 、通訊( communication) 和消費性電子( consumer electronic) 。而鉆攻中心在智能手機的鋁合金中框、手機外殼的加工用量最大。而目前常用的加工方法為銑削加工,基本加工方式為使用專用夾具( 一般為氣動夾具) 固定在工作臺上,使用棒銑刀或球銑刀銑削加工面,整個加工工藝費時、影響生產率( 用鉆攻加工銑削一個后蓋需要 50 min) ,且容易因外形面、底部曲面、大平面等交接面形成分級、凹印和刀紋 等外觀問題,增長開發周期,增大不良品率,并嚴重影 響后序表面處理難度[1]。因此結合手機外殼加工的加工特性及其加工工藝要求,設計研發了一種新型的鉆攻中心 Z 軸進給系統,同時在此系統上增加了鉆攻中心的車削功能,與傳統的進給系統相比,具備以下特 性: ( 1) Z 軸傳動結構簡單,響應快,效率高; 由于采用了直線電動機,省去了中間的絲杠螺母傳動副。( 2) 可實現較高速度和加速度。本方案選用的直線電動機最高速度達 60 m / min,加速度可達 20  m / s2。( 3) 整套傳動系統中不含會磨損的部件,屬于剛性連接,沒有彈 性變形,具有較高的靜態和動態剛性[2-3]。
      因此通過對 Z 軸進給系統優化設計,在原有主軸法蘭盤端面上增加一個車刀鎖緊機構,同時在工作臺上配置一個 DD 直驅轉臺( 額定轉速為 2 000 r / min) , 可以實現車削功能,經過整體優化改進擴大了鉆攻中心的加工范圍,不僅價格低、效率高,其加工表面精度也比常規銑削效果好。

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      宇匠數控專業生產:高速精密 雕銑機、精雕機、石墨機、鉆攻中心、加工中心


      4    結語
      ( 1) 本文主要研究了一種新型的手機外殼加工鉆攻中心 Z 軸進給方案,對比了該方案與傳統的絲杠傳動的優勢。并結合其實際加工效果驗證了直線電動機 傳動系統的高剛性,高動態響應。
      ( 2) 用電主軸取代了原有鉆攻中心的機械主軸, 并在主軸的法蘭面上設計一個定位銷以及專業的裝卡  刀柄,實現了車削加工。
      ( 3) 對主軸箱進行了模態分析,得出了前 5 階振型圖以及變形量,其總體結構滿足振動準則,剛性較好。
      ( 4) 直線電動機總體來說其抗污染能力較弱,特別是其永磁鐵表面不能出現粘連鐵屑,否則會影響其推力,在防護等級上應相應提高,同時直線電動機的發 熱較大,應搭配水冷機。
      ( 5) 車削加工時,由于手機外殼總體曲線為不規則的圓弧面加工,在實際加工時其驗證 Z 軸進給的響應能力,并調節好轉臺轉速與 Z 軸進給的特性匹配, 此功能主要涉及系統電動機的頻率響應相關參數。

      標簽: 鉆攻中心  
      分類: 鉆攻中心  
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