高精密小零件加工
揭秘:加速度1G,精度0.009mm高精模具、零件加工中心的极致追求与定制要求技术难点。
一、客户背景与需求概述
汽车涡旋件精加工、医疗小零件等高精密加工均采用日本设备,不仅设备购置成本高,且维护成本高。因此捷甬达承接了深圳市重点攻关项目,开发高速高精密加工中心(加速度1G,三维加工精度0.009mm以内)。
二、定制要求与技术难点
1、国内通用型加工中心精度一般在0.03mm左右。加工精度达到u级,不仅设备精度
高,必须消除传动部件的间隙误差,同时环境温度的变化导致的加工精度变化也是要
解决的难点。
2、1G的加速度,要求设备的刚性高,在快速移动时,设备没有震动才能保证加工的
精度。
三、解决方案设计与实施
根据加工需求特点,研发设计的产品为GBC-650高精密加工中心
1、 设备的高稳定性设计:采用大理石基座预埋油冷却管路,根据机身及直线电机发热
特点制定专用的冷却方案,主轴箱采用球墨铸铁,保证机身的高抗震性和热变稳定性。
2、 设备采用高精加工技术和装配结束,配置高精密级的线轨及10纳米的光栅尺,全程
定位精度为±0.002mm以内,重复定位精度为±0.001mm以内;
3、采用西门子直线电机、40000转高精密定制电主轴,西门子828系统,通过参数的不断优化调整,实现了项目高速高精的加工要求。
4、加速度提升方案:选用高性能的直线电机和电主轴,提高设备的加速度性能;优化加减速控制算法,减少加减速过程中的冲击和振动,提高了加工效率和加工光洁度。
5、加工效果与精度调整:针对不同工件(蜗旋件、F+件、奔驰件等高精密测试件)的特点和要求,制定专门的加工工艺和精度调整方案;通过实际加工测试和优化调整,加工效果和精度均达到高精等级要求。
四、实施效果与客户反馈
该产品已运用于高精小零件加工领域,以替代日本进口设备为定位。项目相关的制造工艺、设计开发技术已经运用于公司的其它性价比较高的高精设备中,投放到高精模具、高精零件加工市场。