2018-09-19 06:08 來源: 汽車材料網
【中國汽車材料網】據外媒報導，在今年年底，價值180萬英鎊的世界上最大的超聲波輔助工具機——DMU 340 G線性工具機將入駐謝菲爾德大學先進位造研究中心（AMRC，位於英國謝菲爾德），它是第一款可配備超聲波功能主軸並可用於五軸加工的複合工具機。據推測，該DMU 340 G工具機將於12月下旬入駐AMRC。
這臺佔地59平方米的機器，是由德馬吉森精機公司（DMG MORI）在AMRC複合材料中心加工小組負責人Kevin Kerrigan博士的指導幫助下完成設計和開發的，幫助DMG MORI 創造出可以面向世界市場的產品。
從高端豪華車輛單體車到下一代輕型航空發動機風扇葉片，DMU 340 G能夠在複合材料加工方面顯著改善其複合加工性能。除此以外它還能夠進行鈦鑽孔和精加工操作，並且可以使用玻璃纖維增強鋁（玻璃纖維在樹脂層壓板中散布鋁板）和一系列高溫複合材料等材料進行作業。
該機器的功能包括用於高精度和快速運動的線性電機，新型除塵技術，高壓切削液輸送系統，機器檢測技術，以及工業4.0功能，如無線過程監控和控制技術，增強的連接和插件與AMRC數據分析套件接口的技術。
項目提案已經在進行中，該機器將為麥拿輪，羅爾 - 羅伊斯，波音，BAE系統和空客等公司提供應用。它還為可再生能源，醫療和建築領域提供了機會。
「這臺機器是DMU 340 G產品系列中第一臺配備超聲波輔助加工套件的產品，」Kerrigan說道，「它鞏固了AMRC在複合材料加工領域世界領先研究的聲譽。」
該機器超聲波功能的優勢在於高頻運動 ——可以實現每秒40000個微小運動，可以更高程度地控制系統內的晶片形成和熱量。這樣這臺機器可以帶來是更小的危害，更少的浪費並達到更好的完成效果，這些優點使得這種技術非常適合加工碳纖維複合材料、合金和CMC等堅硬、粗糙或易碎的材料。
「超聲輔助加工過程基本上與標準的旋轉切削刀具操作相同，但增加了高調諧，微尺度，切削刀具的軸向運動，在切削過程中提供了二次運動，」Kerrigan解釋說。這種額外的運動能夠控制提供給切割界面的總能量，並進一步影響到與此過程相關的熱能和斷裂能量。「這種新機器還擁有帶來更優秀加速度以及加速度改變性能的線性驅動器，該驅動器可以在5軸的工具路徑中快速推動機器，將有助於在高速率產生複雜形狀的同時保持一定的幾何精度。有了這個線性驅動系統，機器就能達到90 m/min的運轉速度。目前機器的進給率在保持在1到4m之間，主要由切割過程中產生的力所驅動，即使rpm超過每分鐘20000轉，在進給率足夠高的情況下，仍然有加速工具生產的空間。這一划時代的差異，足以使生產力產生飛躍。」
新機器還實現了智能化，配備了智能的可定製控制器，使機器具有了集成過程監控技術，不僅可以測量性能的數據，還可以提高工具的使用壽命。
Kerrigan 還表示「這臺機器的作用還體現在過程監控方面。840D控制器被認為是最先進的，可以提取過程信息，實現機器健康監控，車間連接和關閉環路自適應控制。它還可以連結到額外的實時改裝過程測量，這些測量與工具磨損，零件損壞缺陷等相關聯。這些有用的信息使我們能夠更深入地了解複雜材料的加工操作。「
複合材料中心加工研究工作的一個基本部分是測量切削力和溫度，因為它們提供了關於過程健康的大量信息，例如過程是否動態穩定，是否有任何顫振或強迫振動，刀具磨損率以及工具機是否超出其功能或經歷機械/軸承磨損。
「對於碳纖維基複合材料，即使金剛石作為工業中常見的切削刀具，你必須定期更換工具，因為它是一種高磨蝕性工藝 ，直到整個工藝成本的50-60％來自切割工具，」Kerrigan指出「將從這臺機器中提取的建議數據可供人工智慧平臺（如IBM Watson）使用，以學習如何在不中斷過程的情況下延長工具的使用壽命。」
「複合材料」機器能夠在乾式和溼式加工配置中運行，不會損壞機器運動部件，電子設備或操作員，並且通過快速移動速度具有高生產率。它還具有顆粒控制的門開啟，紅外測量探頭和換刀裝置引入了DMG新穎的模塊化轉盤設計。
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