圖1: 機(jī)械制造中的美學(xué):CNC數(shù)控多主軸車床MS22C-8的主軸滾筒、刀具滑動座架和同步主軸。該車床在高復(fù)雜度零部件生產(chǎn)方面(截至目前與六主軸車床匹配)為原本已經(jīng)很快的多主軸加工開辟了新的可能性。
Index最新技術(shù)產(chǎn)品——CNC數(shù)控八軸機(jī)床。兩個附加軸可以在同一個工作區(qū)域增加更多刀具,從而使生產(chǎn)那些越來越復(fù)雜的零部件變得更加高效,更加靈活。
在危機(jī)中誕生的創(chuàng)新力和生命力
坐落于Esslingen的Index-Werke公司總是在危機(jī)中誕生出強大的生命力和創(chuàng)新力。我們可以從公司生產(chǎn)的CNC數(shù)控車床、CNC數(shù)控車銑復(fù)合加工中心和CNC數(shù)控多主軸車床在歷屆EMO眾多新機(jī)械設(shè)計方案中向外界展示的巨大能量看出其發(fā)展?jié)摿Α?br />
Index-Werke公司負(fù)責(zé)人Reiner Hammerl說道:“去年年底我們戰(zhàn)勝了經(jīng)濟(jì)危機(jī)。而且,在經(jīng)濟(jì)危機(jī)期間還有目標(biāo)的進(jìn)行了投資,比如對大型零部件生產(chǎn)的投資。依靠短時工作計劃,我們留住了大部分經(jīng)驗豐富、態(tài)度積極的員工,從而使我們能夠縮短生產(chǎn)時間,公司也得以繼續(xù)發(fā)展。EMO展上我們推出了新開發(fā)的R300、TNL32,當(dāng)然還有我們的八軸機(jī)床MS22C-8。我們用最新技術(shù)的機(jī)械設(shè)備為我們的客戶在來年取得成功提供保障。”
圖2:技術(shù)趨勢:Index負(fù)責(zé)人在研發(fā)新型八軸機(jī)床時進(jìn)行了大量緊密的客戶溝通和市場分析:公司總裁Reiner Hammerl在接受記者的采訪。
從六到八的進(jìn)步
將現(xiàn)有的CNC數(shù)控六軸車床擴(kuò)展到八軸的決定來源于客戶的需求。多主軸技術(shù)銷售經(jīng)理Bernd Reutter說:“現(xiàn)在市場的趨勢是生產(chǎn)越來越小、越來越復(fù)雜的零部件,而且一定程度上還要適用于小批量生產(chǎn)。借助MS22C-8,我們在這三個方向都做到了當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)的極致”。
MS22C-8機(jī)床的特點包括:棒料直徑擴(kuò)展至24毫米,兩個附加主軸,每個可以比現(xiàn)在多安裝四個刀架,該結(jié)構(gòu)也可以作為復(fù)合四軸車床,用于簡單零部件雙倍產(chǎn)出,背面加工的刀具最多為12個,最后也可以在工作區(qū)域內(nèi)與集成機(jī)器人裝載卸載系統(tǒng)結(jié)合使用。依靠相適應(yīng)的技術(shù)和優(yōu)越的裝配性、操作性,這種機(jī)床實現(xiàn)了高度靈活性。
該設(shè)備的新亮點在于主軸滾筒和主軸軸承的流體冷卻。對此,Reuttler說:“由于我們要將眾多功能集合在一個小空間內(nèi),因此氣冷無法滿足生產(chǎn)需求。” 經(jīng)流體冷卻的主軸滾筒——該技術(shù)從前年開始就已成功應(yīng)用在了MS40上——將主軸支架的加熱程度降到了最低。
MS22C-8機(jī)床規(guī)格比MS22C-6稍微大一些。六軸車床主要的核心部件在經(jīng)過部分更改之后被繼承了下來,包括主軸、十字滑臺和同步主軸。“這能減少機(jī)械風(fēng)險,并能確保通用件的使用比例。”Hammerl如是說道。
質(zhì)量輕巧的靜壓十字滑臺與集成的伺服電機(jī)憑借其較小的慣性力矩和由此產(chǎn)生的較高的動力,獲得了出色的加速度。送料軸(Z軸)的靜壓滑軌的優(yōu)點就在于其減震性,它能小心地避免通過主軸箱將工作震動轉(zhuǎn)遞給相鄰的滑動座架,即使是在八個軸同時進(jìn)行最不相同的加工作業(yè)時也是如此。一個主軸在進(jìn)行強力粗加工時,不會對其他正在進(jìn)行精細(xì)加工的主軸所呈現(xiàn)出來的表面質(zhì)量產(chǎn)生影響。此外靜壓支承也不會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象——既不會磨損也不會有滯滑現(xiàn)象。
圖3: 舒適、靈活、安全:Index操作臺是對已經(jīng)經(jīng)過實踐驗證的Index多主軸車床操作臺的持續(xù)拓展。
該新型車床還可以根據(jù)其裝配不同改裝為三種不同結(jié)構(gòu)。其銷售經(jīng)理Michael Czudaj說:“MS22C-8可以當(dāng)作帶有一個旋轉(zhuǎn)同步主軸的八軸車床使用,也可以當(dāng)作復(fù)合四軸車床或帶有復(fù)合背面加工功能的設(shè)備使用??蛻粼谫徺I時不需要決定到底需要哪種結(jié)構(gòu),完全可以根據(jù)需求添加十字滑臺和旋轉(zhuǎn)同步主軸,改造成自己需要的結(jié)構(gòu)。”
八軸車床不僅僅能在棒料加工上展現(xiàn)其高效率。Michael Czudaj說:“該設(shè)備也可以作為鍛制件、深沖件、棒料段或精加工的操作設(shè)備使用。毛坯件送料時大部分是單面加工,不需要同步主軸。因此可以從前面通過一個旋轉(zhuǎn)板自動裝配一個外部裝載系統(tǒng)和一個集成的機(jī)器人。”對于操作人而言,前開式的構(gòu)造讓他們在設(shè)置和裝配設(shè)備時可自由進(jìn)入設(shè)備。此外廢屑也可以自由向后掉落到廢屑槽中。
八軸車床在設(shè)備上還帶有一個外部堆疊裝置的搬運裝置——可以根據(jù)需求對輸送出來的工件進(jìn)行連續(xù)測量,及時反饋信息,以便在需要時自動修改工作參數(shù)。
新型控制架構(gòu)
從控制方面看,對于大部分新開發(fā)的設(shè)備都是必不可少的。Bernd Reuttler說:“我們竭盡所能消除人們在與這個第一眼看上去非常復(fù)雜的‘多主軸車床’接觸時產(chǎn)生的恐懼感。以前接觸過NC的人,經(jīng)過幾周的培訓(xùn)就可以毫無問題地為多主軸車床預(yù)編程。它與單軸車床的最大不同在于,不再是刀具向工件移動,而是工件向刀具移動。每個滑動座架都可以單獨設(shè)置。”
滾筒驅(qū)動器也進(jìn)行了改造。滾筒驅(qū)動器被集成在支承壁上,既能用于驅(qū)動主軸滾筒,又能用于驅(qū)動棒料補給,省去一個驅(qū)動器的同時,也節(jié)省了空間。同樣對于更高能源效率的貢獻(xiàn)和質(zhì)量優(yōu)化零部件,通過可反饋啟動器回收能源,在自由選擇時間(待機(jī)模式下)切斷能耗密集型裝置的電力供應(yīng)。最后冷卻設(shè)計方案能夠確保主軸、液壓、電器柜持續(xù)冷卻,熱量通過一個‘接水口’被輸送出去,用于新的用途。
該設(shè)備對于用戶的另一個好處是:所有標(biāo)準(zhǔn)刀具架和刀具架系統(tǒng)接口都可以配備相應(yīng)的適配器繼續(xù)使用(Capto,HSK, VDI, Index系統(tǒng))。在標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)中可供使用的刀具達(dá)到27種,其中16個可同時使用,擁有車床加工中心上的所有技術(shù)。Bernd Reuttler介紹說:“我們精通車削、鉆孔、銑削、多邊車削、齒床切削、滾銑、鉆深孔和沖擊。如果裝配了Y軸,那么我們還擅長偏心橫孔、橫向銑削以及橫孔的橢圓除毛刺。”
靈活性,同樣適用小批量
該新型CNC數(shù)控八軸車床MS22C-8的應(yīng)用范圍遍布各個行業(yè)——從汽車制造業(yè)到醫(yī)藥技術(shù)業(yè)。這里有趣的是,小批量生產(chǎn)同樣具有經(jīng)濟(jì)性。公司總裁Reiner Hammerl說:“對于任何希望進(jìn)一步提升常規(guī)復(fù)雜度的零件生產(chǎn)效率的行業(yè)來說,我們的新型八軸車床都是首選。不僅如此,可供使用的主軸又增加了兩個,也就是增加了四個刀具,因此我們的車床也可以完整加工復(fù)雜性更高的工件??梢哉f,無論是在創(chuàng)新性還是在技術(shù)的先進(jìn)性方面,Index憑借該設(shè)備的完美技術(shù)以及在多主軸車床領(lǐng)域的多年經(jīng)驗,都為零部件市場向更高更遠(yuǎn)發(fā)展搭起了一座技術(shù)的橋梁。■