隨著綠色能源的廣泛普及,風(fēng)力發(fā)電成為重要的低碳能源之一。而風(fēng)力發(fā)電主要的構(gòu)成部分--葉片制作生產(chǎn)也在逐漸攀升。傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場(chǎng)需求,而大型五軸加工中心是重要的生產(chǎn)機(jī)床,對(duì)于風(fēng)電葉片動(dòng)輒幾十米,甚至上百米的長(zhǎng)度,可以智能化的雕銑、切割、打磨、鉆孔加工,極大的節(jié)省了人工成本。那么,針對(duì)由玻璃鋼、碳纖維等復(fù)合材料構(gòu)成的風(fēng)電葉片,在日常的加工生產(chǎn)中,對(duì)數(shù)控加工中心有哪些要求?
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大型五軸加工中心
1、機(jī)床結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)剛性:風(fēng)電葉片動(dòng)輒幾十米的長(zhǎng)度,其龐大的物體結(jié)構(gòu),注定其加工中心選擇龍門式機(jī)床,跨度5米,長(zhǎng)度超幾十米長(zhǎng)。橫梁和立柱采用有限元分析化的高剛性結(jié)構(gòu),可以避免在切割、打磨時(shí)出現(xiàn)振動(dòng),讓工件表面出現(xiàn)振紋;采用重載型直線導(dǎo)軌,且具有防護(hù)罩,否則容易造成導(dǎo)軌的磨損。
2、主軸性能和粉塵防護(hù):葉片材質(zhì)主要由玻璃鋼、碳纖維、輕木、PVC泡沫等復(fù)合材料組成,有一定的加工難度,對(duì)機(jī)床主軸要求苛刻。特別是風(fēng)力發(fā)電葉片根部,銑削時(shí)需要低速大扭矩,才能更好的完成加工工序;而對(duì)葉片表面進(jìn)行打磨時(shí),有需要高速精加工。最切實(shí)有效的機(jī)床主軸,還是要選擇高速大扭矩主軸,這樣可以更好的完成工件的雕銑加工。主軸采用液冷方式,可以更好的保障主軸長(zhǎng)時(shí)間加工穩(wěn)定可控,更可以控制主軸的干涉范圍,避免主軸太大影響加工行程。
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風(fēng)力發(fā)電芯材加工中心
3、五軸聯(lián)動(dòng)和后處理:風(fēng)力發(fā)電葉片型面是復(fù)雜自由曲面,通常選用AC或BC雙擺頭聯(lián)動(dòng)。擺頭角度范圍一般是A軸±120°,C軸±360°,可以對(duì)于葉片的葉根和葉尖區(qū)域更好的加工。雙擺頭采用伺服電機(jī)和減速機(jī)控制,可以更好的保證擺頭的加工精度;具有RTCP功能,具備真正的三維刀具補(bǔ)償。
4、除塵和防塵系統(tǒng):加工時(shí)產(chǎn)生的粉塵污染極大,特別是玻纖維和碳纖維顆粒,非常細(xì)微,很容易對(duì)操機(jī)人員造成身體傷害。一些小型機(jī)床通常在主軸電機(jī)有防塵罩,可以及時(shí)處理加工時(shí)產(chǎn)生的粉塵,大型機(jī)床通常單獨(dú)擱置在一個(gè)生產(chǎn)車間,配置大功率除塵裝置。如果加工碳纖維等復(fù)合材料,一般還會(huì)安裝火花探測(cè)系統(tǒng),避免加工粉塵時(shí)造成火災(zāi)等危險(xiǎn)。
5、測(cè)量和補(bǔ)償系統(tǒng):由于葉片體積過大,因自重、溫度、夾持力等因素會(huì)有彈性變形,加工前需要對(duì)葉片進(jìn)行全尺寸掃描,生成實(shí)際模型和理論模型的偏差云圖,然后自動(dòng)生成補(bǔ)償?shù)堵贰?/p>
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木模加工中心
6、控制系統(tǒng)和加工工藝:目前國(guó)內(nèi)五軸加工中心機(jī)床控制系統(tǒng)主要有臺(tái)灣新代、德國(guó)西門子等,這也是五軸聯(lián)動(dòng)算法最為熟練,支持大型復(fù)合材料加工,且在國(guó)內(nèi)有著較大用戶的一種選擇。雖然現(xiàn)在也出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)五軸控制系統(tǒng),但不建議選擇,畢竟BUG太多,很容易將工件干廢。專業(yè)的CAD/CAM等軟件加工風(fēng)力發(fā)電葉片時(shí),最好選擇軟件提供的工藝包,可以更好的完成風(fēng)電葉片的加工生產(chǎn)。
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大型五軸加工中心
7、環(huán)境適應(yīng)性和服務(wù):風(fēng)力發(fā)電葉片通常在風(fēng)場(chǎng)車間,溫度控制在-10°~40°,風(fēng)電基地電網(wǎng)可能不穩(wěn),要求機(jī)床電源模塊具備寬電壓輸入和掉電保護(hù);風(fēng)電葉片加工時(shí)對(duì)刀具磨損極大,需要選擇金剛石涂層刀具,可以更好的延長(zhǎng)加工壽命。
大型五軸加工中心設(shè)備,根據(jù)風(fēng)電葉片的生產(chǎn)規(guī)模,機(jī)床長(zhǎng)度可達(dá)百米,床身分段數(shù)量和導(dǎo)軌潤(rùn)滑方式不同,長(zhǎng)期精度天差地別。所以,在選購(gòu)這類機(jī)床時(shí),一定要注意機(jī)床核心配置,確定其加工能力。
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