一、關(guān)于臥加轉(zhuǎn)臺
傳統(tǒng)的臥式加工中心基礎(chǔ)機(jī)型是三軸結(jié)構(gòu)的,一次只能加工一個立面,如果需要四面加工,則需要加裝轉(zhuǎn)臺;高端臥式加工中心加工復(fù)雜零件,需要XYZB四個軸聯(lián)動,則需要配置四軸回轉(zhuǎn)工作臺;同樣為進(jìn)一步提升裝卡、加工效率,臥式加工中心配置交換工作臺、多工作臺等(以下簡稱臥加轉(zhuǎn)臺)。
臥加轉(zhuǎn)臺廣泛應(yīng)用于臥式加工中心、多工位組合機(jī)床、自動線等,是完成此類設(shè)備承載、角度定位、輔助加工等的核心功能部件。臥加轉(zhuǎn)臺在主機(jī)系統(tǒng)控制下,可實(shí)現(xiàn)孔系、槽或者連續(xù)特殊曲面第四軸高精度加工。
1.四軸回轉(zhuǎn)工作臺構(gòu)成及分類
四軸回轉(zhuǎn)工作臺一般由工作臺面、回轉(zhuǎn)盤、 基座、 支承軸承、鎖緊機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伺服電機(jī)、光柵尺等組成,交換轉(zhuǎn)臺還有托架、液壓升起及定位錐結(jié)構(gòu),此外還有配套的消隙、檢驗(yàn)檢測、反饋等機(jī)構(gòu)。臥加轉(zhuǎn)臺的分類有很多種,一般按驅(qū)動鎖緊方式可分為以下兩種:
--電磁式回轉(zhuǎn)工作臺,由伺服扭矩電機(jī)驅(qū)動,電磁離合器鎖緊,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)分度,轉(zhuǎn)臺最小分度單位是0.001°,可以XYZB四個軸同時聯(lián)動。驅(qū)動原理為:電磁離合器啟動,工作臺面鎖緊機(jī)構(gòu)松開,伺服電機(jī)帶動蝸桿、蝸輪機(jī)構(gòu)傳動,繼而帶動工作臺面360度旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)到位,電磁離合器緊斷電自鎖,工作臺面定位鎖緊。
--牙盤式回轉(zhuǎn)工作臺,由伺服扭矩電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn),液壓驅(qū)動齒盤定位鎖緊,定位旋轉(zhuǎn)角度由牙盤的齒數(shù)決定,目前最常用的是轉(zhuǎn)臺最小分度單位1o,價格較電磁式低。驅(qū)動原理為:液壓系統(tǒng)給油將轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)內(nèi)上下嚙合分度齒盤脫開(亦又稱為牙盤、鎖牙盤),伺服電機(jī)帶動蝸桿、蝸輪機(jī)構(gòu)傳動,繼而帶動工作臺面的360度旋轉(zhuǎn),工作臺面旋轉(zhuǎn)到位,液壓油缸系統(tǒng)回油、上下齒盤結(jié)合鎖緊,完成工作臺的定位與鎖緊。
2.核心技術(shù)
臥加轉(zhuǎn)臺的技術(shù)重點(diǎn)是定位鎖緊機(jī)構(gòu)的可靠性、定位與重復(fù)定位精度、轉(zhuǎn)位與交換時間等;其性能直接影響整機(jī)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和精度參數(shù),自動線配套的托盤對互換性要求比較高。臥加轉(zhuǎn)臺的核心零部件齒盤、鎖緊件、定位鎖緊機(jī)構(gòu)、加工需要坐標(biāo)鏜、立磨等高精密設(shè)備,而驅(qū)動電機(jī)、軸承、傳感器等需要外協(xié)外購。
二、市場需求態(tài)勢
目前,具體的國內(nèi)臥加轉(zhuǎn)臺年產(chǎn)銷沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù),根據(jù)最近一期的機(jī)床工具年鑒,2020年臥加產(chǎn)量為1007臺,考慮到服務(wù)與其他配套需求,初步判斷臥加轉(zhuǎn)臺年需求在1500臺套以上。
1.需求分布
依據(jù)工作臺托盤面尺寸大小,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格有320×320、400×400、--1600×1600、2000×2000等。其中500×500、630×630、800×800規(guī)格是需求量排行TOP3的,當(dāng)然配套企業(yè)可依據(jù)客戶設(shè)備要求,配套特殊尺寸轉(zhuǎn)臺。
2.原產(chǎn)地分類
國內(nèi)外臥加轉(zhuǎn)臺廠家眾多,為國內(nèi)金切機(jī)床制造企業(yè)配套采用的臥加轉(zhuǎn)臺,按照原產(chǎn)地可分為四大類。
第一類進(jìn)口臥加轉(zhuǎn)臺,目前進(jìn)口臥加轉(zhuǎn)臺原產(chǎn)地主要是歐盟、日本,以高端產(chǎn)品為主,派士樂peiseler、西泰克CYTEC、斯鑌森SPIRSIN、飛博FIBRO、帕斯卡PASCAL,北川KITAGAWA、津田駒TSUDKOM、三共等國際品牌,保持該領(lǐng)域的領(lǐng)先水平;
第二類臺灣臥加轉(zhuǎn)臺,臺灣滾動功能部件產(chǎn)業(yè)起步時間比大陸晚10年左右,但是發(fā)展水平卻在大陸之上,已經(jīng)形成成熟的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模。性價比高,為大陸中檔數(shù)控機(jī)床配套,并已占據(jù)50%左右的市場份額。數(shù)控轉(zhuǎn)臺代表品牌為GSA旭陽、Detron德川、TJR潭佳、TANSHING潭興、PARKSON寶嘉誠等;
第三類自制臥加轉(zhuǎn)臺,作為核心功能部件,臥加轉(zhuǎn)臺的性能決定了機(jī)床的檔次,為掌握核心技術(shù)、提升機(jī)床品質(zhì)、降低采購成本與交貨期,國內(nèi)外很多機(jī)床企業(yè)采用自制臥加轉(zhuǎn)臺,如馬扎克、大隈、斗山、DMG MORI、北京精雕、創(chuàng)世紀(jì)、海天精工等使用其公司自制的轉(zhuǎn)臺。
第四類專業(yè)廠配套,隨著專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)日益擴(kuò)大,部分機(jī)床廠選擇了專業(yè)廠配套,國內(nèi)數(shù)控轉(zhuǎn)臺代表品牌為煙臺環(huán)球、古田、超同步、江蘇德速、藍(lán)藍(lán)科技等。由于市場規(guī)模有限,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相近、制造資源需求相近,各配套企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)臥加轉(zhuǎn)臺的同時,亦生產(chǎn)數(shù)控刀架、立加轉(zhuǎn)臺、五軸頭、五軸轉(zhuǎn)臺等系列功能部件。
3.發(fā)展趨勢
近幾年,隨著我國高端制造業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,大型、復(fù)雜、高精度的零件加工需求越來越多。四軸臥加存在加工效率低、無法保證復(fù)雜零件高精度加工等問題,而通過加裝五軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺,立/臥式加工中心復(fù)合工作臺,實(shí)現(xiàn)由四軸到五軸的集約化加工。使用五軸轉(zhuǎn)臺、復(fù)合工作臺可以提高生產(chǎn)效率,得到更高的精度標(biāo)準(zhǔn);可以簡化加工過程,五軸加工可以避免切削時刀具的相互干涉,使生產(chǎn)順利完成,用于更復(fù)雜零件的生產(chǎn)過程,五軸化、復(fù)合化、精密化是四軸轉(zhuǎn)臺的未來發(fā)展趨勢。
落筆數(shù)千言,純純外行人,只對臥加轉(zhuǎn)臺有個初步認(rèn)識,一家之言、不成體系,歡迎批評指正,僅供借鑒交流!