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2019

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19班同学企业昊志机电专注研发五轴转台,打破国外垄断

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汤丽君

昊志机电(股票代码:300503)董事长

后E 19班同学


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李辉

昊志机电(股票代码:300503)副总经理

后E 19班同学


近年来五轴联动数控加工中心在航空航天、汽车、船舶、精密仪器等制造行业获得了广泛的应用,当遇到异形复杂零件的高效、高质量加工需求时,五轴联动加工无疑是解决这类问题的首选途径。


其中五轴转台作为五轴加工中心的核心功能部件,适用于复杂、多工序、高精度零件的加工,对机床的加工精度与加工效率起着决定性的作用。


国产五轴转台的发展现状


国内五轴转台研发起步稍晚于国外和台湾地区,目前国内市面上常见的五轴大多是蜗轮蜗杆五轴转台。与蜗轮蜗杆转台相比,力矩电机五轴转台省去了齿轮传动、蜗杆传动等机械传动,其“零传动”方式解决了传统的机械传动中遇到速度、精度、寿命、维护上的瓶颈问题,具有精度高、速度快、无磨损、无间隙、受力状态优良等优点,在精度、速度与稳定性等方面拥有明显的优势。


但目前,力矩电机五轴转台大多都是从国外进口。为打破国外的垄断,实现进口替代。昊志机电多年来一直致力于力矩电机五轴转台的研发,如今已形成系列化的产品供应,各种规格的五轴也已走向市场,并已远销欧美等发达国家。


雄厚的研发实力


01 创新方面


昊志机电始终坚持五轴转台的市场需求与创新设计相结合,且已取得转台相关的多项发明专利与实用新型专利,实现产品创新升级。


02 电机方面


通过产学研等方式与高校共同开展力矩电机的研究,引进先进电机开发技术及理念,提高公司电机开发人员的开发能力。


03 设计方面


高素质的研发人员,强大的研发团队,先进的设计理念,丰富的产品设计经验,且对五轴结构进行全方面的仿真分析,在理论上确保产品可行性,从而使产品设计更加科学合理,具备良好的市场适应能力。


04 测试方面


昊志机电配备了高精密、齐全的测试设备,并搭建了专用的五轴测试平台,样机装配调试完成后,严格按照行业标准对转台的定位精度、承载、A/C轴轴线关系、动态精度、电机性能进行检测,同时对各个功能部件进行可靠性测试,确保产品的性能及稳定性。


严谨质量保障方案


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公司现有整机检测平台配有高精度的测高仪、功率分析仪、激光干涉仪和驱动系统,具备检测A/C轴的回转精度、定位及重复精度、刚性、承载、电机性能、刹车机构性能及可靠性、动态精度等能力。按照国际和行业标准要求,制定了严格的品质检测标准及过程监控流程,充分保证产品的性能、精度及可靠性。


此外,昊志对五轴转台每个零件的加工过程严格把控,并对原材料的来源、质量进行严格把关,从源头开始管控,为产品加工品质提供坚实保障。具有5大性能优势:


01 高扭矩、高速力矩电机


通过采用先进的电机设计理念进行电磁方案的优化,降低电磁损耗,减少发热,电机转矩密度达到 6.69Nm/kg ,效率最高达到 83%,确保产品的输出扭矩,从而使转台具有较大的加工适应性;并且旋转轴可达3000rpm,远高于蜗轮蜗杆类转台的转速,使转台不仅可用于常用的低速铣削加工还可进行高速的车削加工方式,从而进一步拓宽了机床的加工范围,提高了产品的加工效率。


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02 高效稳定的刹车机构


在转台的使用中常需在某一位置进行长期的保持加工,若一直使用电机来保持不仅经济性较差而且会引起电机发热等问题,因此通常会使用机械结构来刹车。昊志机电经过长期测试,对转台常用碟刹、钳夹刹车及环抱刹车机构都有着较为深入的研究,针对不同的应用行业及转台特点会配置不同的机构,具有结构稳定,刹车力强劲等特点,且自主研发的双向碟刹最大限度的降低了对回转轴系的影响。


03 高承载、高刚度、高可靠性结构


通过对轴系结构的优化布置,并采用进口高精度轴承,以仿真分析计算及整机测试验证为支撑,使转台具有较高的回转精度、刚度及承载力,从而确保较高的动态精度输出。


04 高效密封结构


转台采用高精密轴承,如切削液、灰尘或其他异物进入轴承内部,易造成轴承精度降低甚至损坏。因此,转台密封性能是确保转台高精度、长寿命运转的关键因素。


低速转台采用昊志机电所研制开发的双重密封结构,除油封外还增加了迷宫结构,使密封性能更优越,密封寿命更长久,有效防止切削液,灰尘甚至是不干净空气进入转台内部。高速转台采用非接触式高速旋转密封结构,避免了接触式密封结构在高速旋转时遇到的密封件和旋转件损坏,密封结构失效,使用寿命低下问题,其可以在高速旋转下达到密封要求,且不易损坏,有更长的使用寿命。


05 高动态精度


转台使用进口高精度绝对值光栅编码器,分辨率可达26位,配合控制系统可实现高精准定位,其中重复定位精度可达±1″,大大提高了加工件的表面质量及精度。


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