【機床商務(wù)網(wǎng)欄目 新品出爐】血紅細胞是屬于真正微小的東西，它在人體血液里把肺部里的氧氣輸送給人體里的其他器官。血紅細胞的直徑只有0.008mm，如果不借助于光學(xué)放大器的話，人眼是看不到的。而當(dāng)Mikron公司宣布其VX-10型立式圓轉(zhuǎn)臺多工位機床可以在0.4s內(nèi)達到±0.002mm的定位精度時，我們就可想而知其難度了。該設(shè)備屬于世界上精密和靈活的六面加工系統(tǒng)之一，它可對40mm×40mm×80mm規(guī)格以下的精密部件進行加工。
 

　　加工設(shè)備的穩(wěn)定性是加工高精密部件基本的前提條件。因此從一開始，設(shè)備穩(wěn)定性問題便成為研發(fā)和設(shè)計人員所關(guān)注的焦點。
 

軸承立式圓轉(zhuǎn)臺（圖中間）沿著一條水平軸線進行旋轉(zhuǎn)，它在0.4 s之內(nèi)并以±0.002 mm的定位精度，把工件從一個作業(yè)站傳遞到下一個作業(yè)站" width="400" height="600" border="0" />

　　雙軸承立式圓轉(zhuǎn)臺(圖中間)沿著一條水平軸線進行旋轉(zhuǎn)，它在0.4s之內(nèi)并以±0.002mm的定位精度，把工件從一個作業(yè)站傳遞到下一個作業(yè)站。

 

　　借助于有限元方法對設(shè)備進行優(yōu)化設(shè)計
 

　　在有限元計算方法(FEM)的基礎(chǔ)上，對設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，從機架、圓轉(zhuǎn)臺軸承及其驅(qū)動系統(tǒng)，一直到加工單元和機座等部分。多臺設(shè)備的實際應(yīng)用結(jié)果表明，F(xiàn)EM計算方法非常正確。設(shè)備內(nèi)的加工力通量被調(diào)節(jié)到佳的剛度上。整個封閉的力通系統(tǒng)中基本上都有一套系統(tǒng)會擁有一個立式圓轉(zhuǎn)臺和雙軸承，其他兩套力通系統(tǒng)則把圓轉(zhuǎn)臺與其兩側(cè)的加工單元進行連接。很強的剛性會給工件表面質(zhì)量帶來不良影響的加工振動現(xiàn)象，此外，也可以延長刀具的使用壽命。
 

　　圖1 對于用戶來說，VX-10型設(shè)備的一個獨特之處便是直接從棒材或線材材料出發(fā)實現(xiàn)六面加工
 

　　刀具冷卻劑溫度的調(diào)控精度為±1℃
 

　　對于高精密加工作業(yè)來說，除了設(shè)備穩(wěn)定性和機械精度之外，另一個重要的因素便是要把溫度波動控制在低限度內(nèi)。因此，需要把刀具冷卻劑的溫度調(diào)控到±1℃的精度范圍之內(nèi)，在加工過程中盡大可能維持低的溫度波動，可以有助于避免因熱變形而造成精度不足的問題。
 

　　為了避免因液壓夾具的張力作用而發(fā)生變形，可對工件加持力進行編程和控制，工件只受到實時加工步驟所需的夾持力。因此，在精加工時，就可以有針對性地采用比粗加工所需更低的夾持力來夾持那些對變形非常敏感的部件。
 

　　通過對基準(zhǔn)面、鉆孔和輪廓進行在線測量，設(shè)備可以實現(xiàn)對尺寸偏差的早期糾正，以確保連續(xù)穩(wěn)定的質(zhì)量。工件在經(jīng)過十個工作站的所有六面加工處理之后，即報告生產(chǎn)完成。該設(shè)備的一個特殊之處便是，它可適用于對長度為160mm的工件進行加工。
 

　　Mikron公司指出，這類始于線材或棒材的六面加工是該設(shè)備的獨特之處。在裝載站夾鉗接到源于線材或棒材或經(jīng)機器人傳遞進來的工件時，首先要對正面和后續(xù)將由圓轉(zhuǎn)臺夾鉗所夾持的那個面進行加工。裝載站的加工與主要生產(chǎn)時間并列進行，如后續(xù)的圓轉(zhuǎn)臺夾鉗對工件的夾持和對線材卷或棒材的鋸切。通過車削、銑削、鏜削、螺紋削、拉削、沖模和雕刻等工序，裝載站上的四軸加工能力可以滿足精密部件加工方面的所有要求。
 

　　在裝載站之后，圓轉(zhuǎn)臺便把工件傳送給后續(xù)的八個工作站，位于裝載站和卸載站之間的八個作業(yè)站擁有加工精密部件所需的各類加工能力，當(dāng)工件到達第十個作業(yè)站時，所有六個面就已加工完畢，第十個作業(yè)站便是卸載站。在這里，完工的工件被交付給廠內(nèi)物流輸送系統(tǒng)，例如裝配點或包裝點。
 

　　該設(shè)備可以從相同的棒材或線材中同時制造出不同的工件，例如設(shè)備在一個生產(chǎn)流程中制造出所需數(shù)量的不同寬度和不同長度的腕表表帶的帶節(jié)。在此情況下，已完工的腕表表帶零部件在卸載站上會被自動放入到分揀站的正確箱子里去。
 

　　該緊湊型設(shè)備只有2.6m長、6.7m寬和3.6m高。此外，需要根據(jù)不同的制造環(huán)境來考慮和確定對外圍設(shè)施的場地需求，例如通過線材卷、棒材庫或毛坯件托盤對原材料的輸入和成品的卸載裝置以及中間儲存等，同時還需設(shè)置一個針對20kg/h切削量的帶有過濾器和切屑排放裝置的冷卻劑設(shè)備的場所。
 

　　圖2 該設(shè)備屬于世界上精密和靈活的六面加工系統(tǒng)之一，它可以實現(xiàn)對40mm×40 mm×80mm規(guī)格的精密部件的加工
 

　　液體冷卻的力矩發(fā)動機可以確保定位精度
 

　　雙軸承立式圓轉(zhuǎn)臺沿著一個水平軸線旋轉(zhuǎn)，它在0.4s時間內(nèi)把兩側(cè)加工單元上的十個工件傳遞給其他作業(yè)站，所述的高定位精度通過一臺帶有恒溫裝置的液冷力矩發(fā)動機來實現(xiàn)。在裝載站和卸載站之間的八個作業(yè)站中，每個作業(yè)站在圓轉(zhuǎn)臺兩側(cè)都設(shè)有一個CNC加工單元。由此，除了裝、卸載站之外，一套設(shè)備上還共設(shè)有18個加工單元。每個作業(yè)站多可以配備有兩個水平和一個垂直的加工軸，這種配置可以使得VX-10型設(shè)備不僅具備很高的生產(chǎn)效率，而且也擁有非凡的靈活性和多面性。每個加工單元上的兩個加工軸可以配備統(tǒng)一的刀具，這樣做有兩個優(yōu)點：一方面，當(dāng)一個刀具發(fā)生損壞或刀片磨損時，可以立即從相鄰的加工軸上把相同的刀具換入，而無需中斷生產(chǎn);另一方面，生產(chǎn)設(shè)備可以擁有雙重線材引入能力，由此可以使生產(chǎn)效率翻倍：從裝載站到卸載站，所有作業(yè)站上有四把刀具在同時加工兩個工件。
 

　　靈活性也是該CNC設(shè)備的強項之一，只要具備相應(yīng)的程序，在生產(chǎn)任務(wù)變更時，設(shè)備操作人員只需調(diào)用相應(yīng)的CNC程序即可。機械部件的換裝也同樣簡單，在需要更換圓轉(zhuǎn)臺上的夾具時，設(shè)備可通過一臺掃描測量儀對夾具位置進行測量，并在軟件系統(tǒng)里對零位進行自動校準(zhǔn)。而后在加工過程中，CNC系統(tǒng)即可自動基于更新了的基準(zhǔn)點開始工作。
 

　　圖3 這款造型緊湊的設(shè)備長度為2.6m，寬度為6.7m，高度為3.6m。此外，由于實際制造環(huán)境各不相同，因此也需要對外圍設(shè)施的場地需求作出考慮
 

　　Mikron公司有多種型號的加工單元可供使用
 

　　18個加工單元具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口界面，并可實現(xiàn)模塊化更換。Mikron公司具有多種型號的加工單元可以供應(yīng)，例如三軸立式加工軸，這種加工軸的所有軸線徑向?qū)χ鴪A轉(zhuǎn)臺軸線，而三軸臥式加工軸的軸線則與圓轉(zhuǎn)臺軸線平行。結(jié)合采用臥式和立式加工軸的三軸加工單元也可供使用。針對這兩者之間的角度位置，也有一款從﹣90°～﹢90°手動可調(diào)的相應(yīng)的三軸加工單元可供采用。還有一款加工單元是專門適用于槽口和側(cè)凹件加工的，其U軸橫對著主軸方向，而Z軸則平行于主軸，這兩個軸均以CNC內(nèi)插方式進行作業(yè)。
 

　　所有加工單元可以配備不同類型的主軸和不同類型的主軸驅(qū)動裝置，例如針對銑削、鏜削、去毛刺和切螺紋等不同加工場合。主軸內(nèi)部的冷卻劑導(dǎo)入系統(tǒng)大工作壓力可以達到80bar(1bar=0.1MPa)。為了實現(xiàn)生產(chǎn)多樣性，用戶也可以在后續(xù)的工作中隨時追加購置加工單元，以對生產(chǎn)線進行擴展。
 

　　工業(yè)領(lǐng)域里的大量應(yīng)用實例便是很好的證明
 

　　除了上述針對腕表表帶需要從相同的棒材材料中同時加工出各種不同部件的場合之外，還有大量的應(yīng)用實例也有力地證明了Mikron公司VX-10型設(shè)備在實際工作中的良好表現(xiàn)。還有以鈦金屬為原料每分鐘可生產(chǎn)22件的小彈簧盒，它可以使時髦眼鏡很好地折放在一起。實際工作人員在制造眼鏡關(guān)節(jié)的其他鎳銀合金材質(zhì)的難加工部件時，也積累了大量有益的工作經(jīng)驗。在生產(chǎn)汽車零部件、青銅材質(zhì)的氣門附件和門鎖或不銹鋼材質(zhì)的醫(yī)療設(shè)備部件，尤其是牙科所需的部件時，該設(shè)備也表現(xiàn)優(yōu)異。
 

　　Mikron公司的總部位于瑞士Tessin地區(qū)的Agno，該企業(yè)自數(shù)十年來在客戶專用型高精和高產(chǎn)切削設(shè)備上一直享有良好的聲譽。大約有7000種制造技術(shù)方案在各不同行業(yè)對復(fù)雜金屬部件的制造上表現(xiàn)不俗，例如汽車零部件配套行業(yè)、制藥和醫(yī)療行業(yè)、書寫器具制造業(yè)、電子行業(yè)、鐘表行業(yè)和太陽能技術(shù)設(shè)備等領(lǐng)域，其他的技術(shù)解決方案也在液壓和氣動以及日用品生產(chǎn)等領(lǐng)域里獲得好評。VX-10型設(shè)備由于既擁有很大的多樣性和很高的加工精度，也擁有“從線材開始加工”的靈活性優(yōu)勢，因此受到這些行業(yè)的極大青睞。
 

　　(原標(biāo)題：34把刀具同時進行六面加工)