[01400078]铝门窗高效智能精密锯削加工装备

我国有 30 多亿平方米的新建建筑和超过480亿平方米的既有建筑需要用到门窗和幕墙,铝门窗锯削加工设备是制作铝门窗幕墙的关键设备,目前国内所用高端设备多为进口,其价格高,使用成本与收费高。我国研究开发的铝门窗锯削加工设备在加工精度和效率、自动化水平、控制技术、节能环保等方面与国际先进水平相比仍存在较大差距,加工精度和生产率相对较低,材料浪费比较严重,且冷却液污染环境。创新研发先进的铝门窗加工设备,是集数字化、智能化、网络化和绿色制造为一体的门窗行业专用重大装备,符合2015年山东省重点研发计划项目扶持重点,也符合“中国制造2025” 工业强国新路线的顶层规划目标项目,所研发的智能化门窗加工装备将替代进口,性价比可达到或超过国际先进水平。对于充分发挥高校的人才和科研优势以及企业的研发和制造优势,构建以企业为主体的技术创新体系,创新研发新一代铝门窗高效智能精密锯削加工装备高性能产品,对于提高提升我省工业数字化、智能化水平有重要意义。本研究顺应这一要求,针对铝门窗锯削设备,开展了相关的研究与开发,创新研发新一代铝门窗高效智能精密锯削加工装备高性能产品,总结如下： 1)研制了智能化铝门窗锯削装备。基于创成式设计原理,创新研发了智能化铝门窗锯削装备。具有自动化、智能化程度高的特点,可以通过远程通讯进行控制,自动完成上料、定位、夹紧、切割、出料;能根据输入的不同门窗尺寸和型材尺寸实现优化排料,并自动控制送料步长,比普通锯削装备提高效率3-5倍。 2)高效率、高精度的锯削进给运动。构建智能的锯削控制系统,实现人机的远程通讯和控制,采用齿轮齿条传动方式,加上磁栅尺全程实时误差补偿,实现送料进给速度为60m/min的情况下,保持进给定位精度小于50μm,刀具垂直运行速度可达20m/min。 3)发明了高效先进锯削刀具。通过合理设计锯片,使得锯片厚度从3.8 mm减小到2mm,且下料精度可达100μm,减少切屑40%以上,同时提高了材料利用率;加上优化的合理消音槽结构与位置分布,使得锯削时的噪音小于60分贝,减小噪音污染。 4)高效刀具冷却润滑：针对高效锯削的要求,通过高速、微量、雾化的锯削刀具冷却、润滑,实现全天候无间断连续锯削,无须切削液过滤回收,不会产生废气、废液,实现绿色锯削。 铝门窗高效智能精密锯削加工装备在节能型建筑门窗领域的应用会越来越广,对其复合化加工的功能要求也会越来越高。因此,在以后的研发中应予以加强以下内容。 1) 功能复合化的高效智能锯削装备,该种装备具有典型铝门窗零件的锯削、钻孔及攻丝的复合功能; 2) 多工位并联型的高效智能锯削装备,具备智能故障识别与控制系统,可以实现高的锯切容错能力。