“黑灯工厂”大揭秘（三）——“时间就是金钱” 黑灯工厂如何实现精密铝合金零件的高效加工？壳体类铝合金零件一般具有五面加工特征，有的甚至需要加工六面PG电子，装夹次数多，在加工过程中需要频繁的装夹、转序、更换加工设备及夹具，管理流程繁琐，同时由于该零件属于大型低刚度零件，多次装夹容易变形，影响加工精度。传统加工生产设备在遇到以上问题时，需要多台设备串联分序加工，而传统方式装夹找正时间长,转序时间长，一道工序的设备故障,所有工序都需停机等待，这就造成了其加工效率低、 设备稳定性低的问题。

　　黑灯工厂中华中数控与沈阳精锐合作研发的JW5040a5、JW5080a5五轴卧式加工中心，针对铝合金组件加工具有效率高、加工精度高等特点，可以保证大部分特征在一次装夹过程中完成精加工，完美解决这一问题。

　　一般箱体类铝合金组件，需要6面加工，传统的三轴加工中心在加工时，一次只能加工一个面，加工一个零件需要进行6次装夹，无论是效率还是加工精度都会受到影响。

　　该型五轴卧式加工中心针对铝合金工件采用卧式五轴加工，采用3+2的结构布局，装夹一次最多可以完成个6个面的加工，1次装夹就可以完成整个零件的加工,1台卧式五轴加工中心相当于传统的6台三轴加工中心的效率。

　　该型五轴卧式加工中心一次装夹，可以完成最少5个面的加工，相比传统立加每加工一次需要重新更换加工面，每次装夹都会产生一定的误差，换夹次数越多，误差与不确定因素就越来越大。

　　以某中型滤波器零件为例，加工三个面需要2台立式加工中心+1台配四轴的立式加工中心配合完成3次装夹才能加工完成。

　　机床配置华中数控HNC-848D数控系统，HNC-848为全数字总线式高档数控装置，支持自主开发的NCUC总线协议及EtherCAT总线协议，支持总线式全数字伺服驱动单元和绝对式伺服电机、支持总线式远程I/O单元，集成手持单元接口。系统采用双IPC单元的上下位机结构，具有高速高精加工控制、五轴联动控制、多轴多通道控制、双轴同步控制及误差补偿等高档数控系统功能。

　　针对铝合金组件的五轴加工，机床应用了华中8型系统的典型五轴功能有：RTCP功能、直角头双向刀长补、摆头分度、动态精度测定、数显手摇、斜面对刀、全闭环模式下零位保护功能、刀轴方向长度补偿、五轴倾斜面加工、法向进退刀、线性插补、大圆插补。

　　采用通用机床结构模型，支持任意机床结构类型和任意旋转轴方向，最多可支持3直线种常用五轴结构机床；支持RTCP功能，提供两种编程方式：旋转轴角度编程和刀具矢量编程。

　　通过主轴温升控制、B轴温升控制、几何精度矢量装配工艺等多种方法，保证了机床在RTCP状态下的切削精度，满足了数字预警机雷达核心零件的高精度加工需求。加工的S试件，表面光洁度高，检测的150个点，全部点的误差0.05 mm(全部点的误差在-0.04mm~+0.02mm以内)。

　　虚拟轴铰链技术是混联机床传动的核心部件，设计中铰链轴双侧均采用一对滚柱角接触轴承，通过配磨调整消除间隙，这样双侧受力刚性更高；铰链轴旋转轴采用前后轴承支撑形式， 通过增加跨距提高抗弯刚性。

　　“黑灯工厂”大揭秘(二)精密铝合金组件的加工工艺特点及对数控机床和数控系统的需求

　　“争分夺秒的意义”黑灯工厂如何实现精密铝合金组件的高速高精加工？

　　“超级大脑”黑灯工厂如何实现通讯关键零件多品种、变批量、无人化、混流加工？

　　“超大容量武器库”黑灯工厂产线如何实现中央刀库与机床刀库的融合（来源：华中数控技术与服务）

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