機床加工整合工藝

幾十年來，典型固定的主軸箱裝有水平主軸和與之對應尾架的車床，一直是軸類零件最理想的加工設備。而對於直徑小且構件重量中等的盤形零件來說，卧式機床也早已是通用的了。不過在零件直徑較大和重量較重時，主軸軸承的負荷也加重了。為此而設計的立式機床是經典式的立式車床，其上裝有被驅動的固定式旋轉工作台。主軸立式的安裝不僅使機床的剛性較強，而且重型零件也可以直接從上部裝夾。

20世紀90年代初，這項原理第一次被弄得雜亂無章。在行業景氣開始形成好轉的情況下，各企業都在尋找高效率加工大批量盤類零件且物美價廉的機床。由J.G.Weisser發明、Salach Emag公司成功推向市場的懸掛式可移動主軸的機床成為一個新的解決方案。這種機床具有明顯的優點；成本低廉地實現自動化而不必再額外附加裝料裝置，而且由於切屑飛落甚佳，使得過程安全可靠。由於現在是由工件做移動運動，因而這種方案發展成了地地道道的多面手。

近些年來，通過技術整合，縮短過程鏈成為Emag公司的一個卓有成效的業務領域。Emag公司技術部總經理Jürgen Walz先生說：「高技術含量的資產如汽車等，買主越來越多地要求舒適性，要求個性化設計，要求有很高的操作安全性和很長的壽命。這樣，對於製造商來說，產品批量越來越小，而同時加工質量則越來越高。生產工具的安裝和運轉時間長已經一去不復返了。如今立等可取的交貨既不允許停機，也不允許製造廢品。某個零件的過程成本要降低，歷經多年的生產設備總成本也要削減。」

此外，需要縮小的還有佔地面積，還有這些生產設備的交貨時間和安裝時間，安裝調試和投產階段以及滿負荷開工階段也要縮短。這些要求正如walz先生所說；「必將導致生產的靈活性.原先的大批量生產可以放在許多台機床上并行加工，現在經過工藝整合后，實現了多台可以相互取代的生產設備實行并行化生產。工藝過程一體化一方面明顯縮短了過程鏈，另一方面通過生產中過程的并行化而大大提高了穩定性。」

採用VTC結構方式(立式轉塔式裝料中心)，Emag公司又對軸加工進行了一場革命。其基礎是一個聚合物混凝土製成的穩定基體。同傳統的材料相比，其減振性能高出許多倍，因而使機床的表面質量更好，刀具壽命也更長。主軸電動機、主軸、刀具轉塔以及開關櫃全部採用液體冷卻，加上很高的驅動功率(29／38kW)，轉速高和刀具轉塔穩定，刀具柄直徑達40mm，從而使VTC 250成為一個4軸加工的高生產率的車床加工中心。其尾座和中心架經CNC控制可以移動。除了刀具夾緊機構外，在做完整加工時，兩個刀具轉塔最多可以有11個位置，可以裝配固定車刀或者被驅動的鑽頭和銑刀。

在時間上，兩個刀具轉塔承擔坯件和成品件并行的裝和卸：1號轉塔的抓具從坯件存儲箱里取走下一個坯件，將其運送到夾緊位置；與此同時，2號轉塔的抓具從夾緊位置取下加工好的工件，將其從工作間里運出去，存放在成品件存儲庫里。

零件的製造商加工大小不同批量的工件，對小批量則需要使用可以通用的。快速編程井可快速改裝的車床：而對於較大批量的系列生產，則需要有高生產率的自動生產設備。Emag公司的VL系列可以完成這項任務，現在又有較大的VL 5型作為補充，其夾頭直徑達250mm。

該車床配備有切屑傳送帶。電動機液體冷卻裝置、主軸和刀具轉塔以及工件自動裝卸裝置。夾具中有合適的夾板穩固零件，不需要再進行手工操作，因為這些工件非常簡單地被放人傳動框架里，即使在機床正在運轉過程中也毫無危險。某些「晃動的」工件，先用手把按工件順序調整好的工件筐放人傳動框架里，然後再特工件放到工件筐里。

Esslingen lndex-Werke GmbH&Co.KG股份有限公司推出了新型V160C機床，使其Vetch-Line立式車床系列中又增加了一種緊湊型車床.該車床佔地面積雖小，但卻擁有極大的工作空間。工作空間為兩側開放式，在立式車削加工方面可以提供極為便利的操作和安裝性能。

該系列機床在加工簡單到複雜盤類工件時，可以降低每個工件的加工成本，批量可小可大。基本型號為V160C，該型機床裝有主軸，有3個刀具轉塔，擴展型V160G機床裝有副軸，刀具轉塔多達4個，V160系列也包括模塊系統：各種模塊、進料單元以及附加裝置可以按個性要求組合成面向生產過程的解決方案。

具有大工作空間的立式車床可自由進出的大型工作空間特別適合於使用附加裝置。利用這些附加裝置，可以把多項工藝組合成為一個加工工序，例如磨外圓軸和磨內圓軸，多軸鑽頭和多邊車削裝置，高頻主軸或者大型被驅動的銑頭和刀頭。由於V160G的副軸是安裝在刀具支架下面的，現在可以由主軸直接開磨，從背面整套加工而不會造成精度損失，而且這樣可以使兩個加工側面嚴格控制在公差範圍內。

V160系列夾盤直徑為160mm(所帶副軸為200mm)，主軸最大轉速為5000r/min，驅動功率為20kW。X軸方向上的最大滑動距離為1160mm，進刀力為8kN左右，快進速度達80mlmin，加速度(X軸)為lOm/S2。

Magdeburg機床股份公司將在Metav金屬加工博覽會上推出其新研製的MVTl60U-4型CNC立式車床。近些年來，中、大批量車削加工波紋形零件的方案在減少投資成本和縮短工件更換時間方面取得了可喜的進展。現有的解決方案採取的已經是模塊式結構，其特點是將工件操作的時間耗費減到了極小。除了車削模塊外，還可以使用切斷模塊和定中心模塊。MVTl60U-4也可以歸入這個範疇。

Adolf Waldrich Coburg&CO股份有限公司負責世界範圍銷售與產品開發的立式車床產品部經理MaUhias Fleischer先生說：「早在20年前，大型機床就已經開始將多種不同技術整合到一台機器上。Adolf Waldrich Coburg&Co股份有限公司的立式車床的運動範圍很大，工件的直徑範圍為2000—12000mm之間。在研製Multi-Tec和Multi-Turn機床時，我們特別顧及到了這種發展趨勢.比如立式或者也說是垂直式車床的概念就不再是適合於這種加工中心的名稱了。因為車、鑽和銑現在是標準功能。但其他的技術，如平面磨。外圓磨和內圓磨或者還有五軸銑，目前都屬於標準備選技術。用於偏心鑽和銑加工以及用於托盤系統的第三根直線軸也是備選功能之一。」

一台機床上整合多種不同的技術

將機床轉接到不同的技術上，首先是通過交換加工單元實現的，加工單元是自動裝配到刀具移動器上的。此後刀具又自動換回到加工單元上。Matthias Fleischer說：「我們最新研製的是加工單元的交換系統以及用於我們Multi-Turn機床的刀具。多層的圓柱形刀具庫可以在2?的基礎面積上容納200把刀具。」

Willich WMS機床服務與銷售股份有限公司在2004年杜塞爾多夫Metav金屬加工博覽會上推出了新型機床系列。WMS是比利時FAT/Haco公司設在Breslau的德國總代理處。作為歐洲的機床製造商，FAT製造傳統的周期控制的CNC車床。大約5年前，比利時Haco公司購買了Breslau市的FAT公司。

其產品目錄中擴展了兩種新型的機床。TUR 1150/1350MN型周期控制車床是一種新的思路，其規格為，循環直徑1150和1350mm，車削長度達8000mm。此類車床的優點是對機架底座提出了新方案，其寬度為1020mm。機床底座採用單塊現澆結構，儘管床身低，前面內置的切屑傳送裝置也無儒插入到地基里。FCT 700型CNC斜架車床的循環直徑為700mm.車削長度為1100-3100mm。