机床与未来的制造业

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　　象机床一样工作的视器人或者象机器人一样工作的机床。制造业呈现的新雳求是更大的灵活性，刺激着新一代机器设备的产生。这种设备就生产能力而言将会在制造业中保持一种独持的地位。计算机控制将会在深层次上介入新一代创造机床，当然这也属于信息产业新世界的一个组成都分。
  V! ~* H3 ]8 ?% i& q2 j+ ?　　制造业新世界部分景象
* `  @% _( k* t　　满足汽车业与航天制造业出现的新要求的新型生产机床将会在CNC加工中心与工业机器人领域之间取得一席之地。如此一来，它扩展了传统机器刀具的生产能力并赋予了机器人执行更加合理的重负荷处理能力。需要采用独特的设计与应用方法才能实现这种组合--正如NEos机器人工程公司创造的Tricept概念。
　　“在汽车业与航天制造行业呈现出许多令人兴奋的新景象，我们是这个新世界的一部分，”NEOS机器人工程公司的创建者与产品执行经理karl Erik Neuman解释道，“谈到设计生产线时，我们提供可能具有更大灵活性的解决方案，对于从事较小规模生产、需经常变换产品种类的车辆制造商来说，灵活性是其中一个关键因素。在航天领域，从制图板到从机床上卸下这一段时间是关注的焦点，它需要采用非传统的方法来解决，不但要快速完成原形生产，还要保持较高的生产效率，情势紧迫。”
- E/ e3 X7 Z# ?& a$ U+ {　　灵活性是重中之重
3 }- ~; y" R4 y$ K& E( F6 Q　　“汽车业与航天制造行业中即将出现的生产类型至少需要两种类型的灵活性：生产线工艺灵活性与机床自身生产能力，从而可以多方向工作，新任务适应性强。例如，加工轿车底盘压制零件:这种零件结构比较复杂，设计中变化较多，需要5轴制造设备与快速再编程能力。铝合金零件并非是生产线中加工的唯一产品，薄板技术发展迅速，加工中必需激光焊接与机加工。Tricept机床可以适用于这两种过程，动力传动箱变得越来越复杂，具有多种不同的设计特征，各侧面都需要进行精密加工与摩擦搅拌焊接，从而减小螺栓连接。Tricept机床可以加工5个侧面，运动方式多种，能够施加焊接所需压力。”
  r0 v4 s5 I8 P7 X　　“在我们所设计的生产线中应用了诸如机床全冗余与重构等多种方法。如果在一条生产线中配置了四个协同作业的Tricept单元，其中一个单元发生故障时，其他三个单元中的某一个单元具有执行故障单元作业的能力。我们配置的机床可以进行重构，以执行不同的工序，因为，比如说一条生产线具有几年的使用寿命，在讨论的加工作业已被淘汰后，Tricept单元能够在几天内进行更新，执行生产线的新任务。过去用于钻孔的机床设备可以进行改动，进行高速激光焊接作业，而且各单元都具有工作台与托板更换器等不同选项。”
, x* _3 i3 m4 R6 |6 x' o; a5 ]; M　　信息产业机床与加工方法
7 r4 D; j3 f: c. e7 p" }　　“Tricept方法的另一方面内容是应用改进型信息流系统。我们的机床是真正建立在计算机数控基础之上的，是复杂的5轴机器人机床，具有进行各种组合运动的能力。对于传统的机床，从原理上可以拆下电机，用凸轮带动机床运转，但是对于Tricept机床，如果没有安装功能相对强大的计算机与软件，功能就无法发挥出来。我们正在使用的西门子CNC系统与软件已被应用于控制Tricept机床，在很大程度上决定了机床的独特性能。假如在传统的飞机与现代最先进技术的飞机之间划一条分隔线，必定是沿着计算机发展方向。现在，我们也综合应用了直接测量、激光探测、自校准与其他方法，构成机床质量闭环系统的一个重要组成部分。”
　　“第二方面，从信息流角度看，我们是信息产业的弄潮儿。在我们自己的制造业以及与客户息息相关的项目开发上，我们选择了以万维网通讯作为技术发展的唯一方向。与我们的供应商与系统综合供应商相关的网络构成一部分，与客户相关的供应产品构成一部分。因特网正在变成一辆能够完成各种服务的公共工具，而且通过因特网，我们可以监控机床状态与客户要求的性能。另外从备用零件供应与升级角度看，网络也是我们售货服务的重要组成部分。”
) X( H: P( O: @! y　　新一代CNC机加工
　　NEOS机器人工程公司已销售出150套设备，客户包括福特、波音、通用、雷诺、大众、沃尔沃、斯堪尼亚与Hydro等公司和诸如JMC、Lamb、Comau、SEF与PCI等综合供应商与OEM(原始设备制造商)等，技术合作伙伴有西门子与山特维克可乐满，已建立起用于推广机床项目的分布有序的全球基地，用于提供特殊机床与标准机床。现在，己研制出三种机床模块类型，可以安装在连续生产线与具有特殊用途的生产机床设备上，也可以作为单独使用的机床。NEOS的研究开发方向包括机器人(600与605模块类型)与用于金属加工的机床刀具(805与845台机床)。机床己应用于包括装配、焊接、接到重型机械加工等方面，主要行业包括汽车、航天、模具以及制膜等领域。
5 h- \2 U( y3 L* Q7 |　　由于融合了强动态响应、全5轴能力、良好的静动态刚度等性能，Tricept机床应用领域非常广。但是，由于使用与切削刀具相同性能的机床刀具，因此NEOS把与山特维克可乐满等刀具供应商的合作作为重点。传统的切削参数限制已被突破，新的加工工艺试验成功，优化切削工具与加工方法应作为优化加工工艺与提高安全性的重要途径，这一点非常重要。NEOS选择了诸如西门子与山特维克乐满等公司作为合作伙伴，因为它们能够为公司的研究开发提供先进的技术方案与保证。而且山特维克可乐满被确立为本公司的供应商，同时在NEOS经营的行业中，即是合作伙伴，又是本公司的客户。
　　NEOS与山特维克共同开发机加工解决方案。重点研究新工艺、新材料、较大的切削参数、加工质量一致性并保持在较高水平以及加工安全性等。鉴于Tricept概念可以提供方案的灵活性、新方法与更短的加工时间以及来自山特维克可乐满的新的加工概念--诸如使用新型刀具材料牌号硬质合金刀具的研制计划、新型刀具夹紧与机加工支撑--使主轴端部实现质量与安全性的优化。【MechNet】
文章关键词： 机床