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《航空制造技术》论文模板
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航空航天行业复合材料加工的利器——Grand Speeder

    自1979年以来,Jobs机床一直是最专注于航空航天业的高品质五轴铣床制造商之一。公司业务不仅集中在铣床的设计和制造上,还延伸到自动化、工装和切削技术领域,通过单机、自动化单元和交钥匙服务为客户提供最先进、最严苛的技术应用体验。
    多年来,公司不断拓展产品线,以满足民用和军用航空航天项目的需求。如今,Jobs可以为飞机或航天器制造的很多方面提供专用机床和系统,包括:
    -工装夹具制造
    -复合铺覆材料的工装制造
    -复合材料修边和打孔应用
    -总装线加工单元
    -高性能铝合金铣削加工
    -硬质金属材料的三轴和五轴铣削加工
    -定量化整体解决方案
    Jobs产品的模块化设计使每个单一机型都能针对特定的应用需求进行量身定制,无需延长交货期和增加客户的整体成本。Jobs是全球为数不多的几家掌握设计、制造和装配大型高性能铣床关键技术的公司之一,并利用这些技术提供非常具有竞争力的高性价比产品,不断丰富的客户名单包括众多航空航天业的顶级制造商和OEM代工厂商,他们都将Jobs视为最关键制造装备的可信赖的供应商。
    独特技术,助力航空航天行业复合材料加工
    高难度复合材料零件加工是Jobs创立以来最早涉及的领域,这一应用对于功率的要求相对有限,但是对于动态性能和加工精度的要求极其苛刻。基于30多年的经验,Jobs开发了一系列专用产品。
    Grand Speeder机型是Jobs的产品之一,常被航空航天业的重要客户选择用来装备工厂。此系列属于大中型移动式龙门铣削加工中心,具备高动态性能,并结合特殊结构和各种功能解决方案,用于加工复合材料和非硬质材料。
    Grand Speeder的结构特点是,电焊钢制移动横梁在立柱导轨上移动,机床滑鞍沿横梁横向运动,而滑枕保证垂直运动。这种结构确保了在定位和配置方面的高柔性,最大限度地保证了操作人员的安全,以及对加工过程的良好监控。
    Grand Speeder采用了最先进的项目和结构分析技术,结合专注于持续质量监控和成本控制的生产方法。所有主要结构元件均由消除应力的预制钢制成,以最大限度地降低铣削频率。
    机床横梁在两侧焊接底座的直线导轨上沿X轴方向移动,滑道上装有预加润滑脂的自循环滚柱滑块。
    为了达到速度和精度组合的最佳性能,横梁移动通过双驱动系统实现。机床的每一侧都由一组带电子自动消隙的双电机双齿轮齿条系统来驱动。定位通过两个高分辨率加压直线光栅尺(绝对式玻璃型或钢带型)来进行测量,具体取决于行程长度。这两个光栅尺会持续监测底座上横梁的对齐情况(双驱动)。
    导轨、传动和测量系统均采用橡胶波纹管保护,防止灰尘和切屑进入。
    十字滑鞍由电焊钢制成,引导机床滑枕在带有预装润滑脂的自循环滚柱滑块的导轨上沿横梁滑动。横梁的尺寸允许导轨之间有适当的距离,即使滑枕完全伸出也能维持恒定的精度和刚性。
    十字滑鞍采用双驱动系统,由双电子预加载电机和双齿轮齿条减速器组成,可实现自动消隙,从而获得最佳的动态性能。定位通过绝对玻璃型或钢带型高精度加压直线光栅尺测量系统进行。
    滑枕在十字滑鞍内滑动,围绕主轴对称结构,方便确定尺寸,即使滑枕完全伸出也能维持恒定的精度和刚性。带有加压直线光栅尺(绝对玻璃型)的测量系统确保定位精度。导轨由刮片保护。
    为了保证Z轴每个行程位置上的稳定性能,机床配备了极其有效的液压气动平衡系统,以平衡滑枕和主轴头在Z轴方向运动时的重量。
    在十字滑鞍上装配了一个双效气缸,阀杆远端直接连接在滑枕侧面,位置方便,加工过程中不会产生任何干扰。


                                                                            图一 高速高架桥式龙门加工中心

    使用上的高柔性使Grand Speeder成为最终用户(特别是分包商)的理想解决方案,满足高科技应用对高性能和低成本的要求(复合材料、航空零部件、造型模型和原型、模具精加工、跑车、船艇和塑料的加工)。
    除了针对高难度复合材料零件加工这个领域开发的机床外,Jobs还开发了一系列的附件,包括:用于加工复材工件的柔性夹具





     亮点:
     柔性夹具,用于加工具有复杂几何形状及多个曲率的复材面板
      针对不同的零件类型可实现迅速再配置
      作动器运动:
      主动:作动器采用伺服驱动,并通过专用触摸屏CNC控制 
      被动:作动器采用气动驱动,并通过数控机床控制
      技术描述:
      工作台尺寸、作动器及吸盘定位可定制
      适用于复材湿式加工(IP66)
      高刚性,满足各种打孔、修边加工需求
      行程可达800mm
      精度可达±0.1mm
      吸盘可摆动一定角度

    高效吸尘系统(Jobs专利),实现复材干式加工



      工作区采用全封闭式防护,可安装空调并实现零污染,操作安全便捷 
      主轴箱及电气柜加压防尘
      各种高性能吸尘装置,以满足最严苛的环境认证标准 (例如 ATEX)
   
     高性能冷却液过滤系统,满足复材湿式加工


      工作区及工作台设计有排放收集系统,用于残渣及冷却液处理
      高效多级收集及过滤系统,可持续分离物料残渣(颗粒最大15 µm)
      环工作台大流量冲洗系统,用于收集复材废料 
      由于优化了刀具冷却系统及复材残渣清除,可显著提高切削性能及刀具寿命
      环主轴鼻端的冷却液喷嘴环可有效避免粉尘产生,并符合最严苛的环保规定

    高柔性自动化功能,优化生产流程




      用于复杂形状复材板料加工的夹具及夹持装置:
      带真空夹紧的工装
      主动及被动作动器,带自动重置功能
      柔性自动制造系统:
       托盘交换系统,配多个移动工作台
       柔性制造系统,配RGV和AGV系统
       JOBS加工单元管理软件: 
       实时托盘调度 
       前瞻式生产规划 
       具备工业4.0功能,通过智能手机或平板电脑进行在线机床状态监控
       计量:
        3D激光扫描
       工业非接触式蓝光3D传感器
       报告:
       生成用于参数跟踪的日志文件
       加工状态及参数数据采集
    优质产品及先进技术,满足钛合金和高强度合金加工需求
    在高要求材料加工方面,重点在于非常高的刚性性能和最高效率的工艺控制系统上。为此,除了通用机床之外,Jobs还专门研究和设计了Tarkus铣削中心,其特点是:
      - 框架结构具有非常高的刚性和最大水平的动态性能
     - 独特的机床结构,在加工区域任何点上具有相同的铣削能力
     - 横向和纵向粗加工
     -高效的刀具磨损和刀具寿命控制系统
     -大容量高压冷却剂供给
     - CompofleX, Jobs万能柔性工装系统,用于复合材料工件校准和夹紧
     -高精度沉孔加工系统,具有动态深度控制,可选内置除尘配置(Jobs专利)
     - 带吸尘装置的干式加工系统,主轴内置吸尘罩、行程可编程控制(Jobs专利),工作台吸尘,加工区域全封闭
     -- 防腐蚀处理,适用于湿式加工的机床,配置防水主轴头、污水收集系统、切屑过滤和处理系统
     - 堆叠加工系统
     -自动换料识别系统扫描加工参数并后续实时调整技术参数

 
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