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高速智能人性化的加工中心

http://cn.newmaker.com 8/8/2008 5:55:00 PM 现代制造

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展厅 1	加工中心/FMS展厅车铣加工中心, 铣削加工中心, 钻铣加工中心, 镗铣加工中心, 五轴加工中心, ...

近年来，由于用户对加工高效率的需求，尽可能用高速加工代替电加工，是加快模具开发速度、提高模具加工质量的必然趋势。加工中心是目前金属切削机床中发展最快的品种，其技术的创新亦同我国模具产业对加工中心的需求量增长一样非常之大。

高速的定义在不断刷新

高速切削技术是本世纪的重大发展趋势之一，对于模具制造更是如此。本次展览展出的加工中心主轴转速普遍都在20 000r/min以上。正如我们所知道的，高速切削的材料切除量大，加工时间短，优点还有不易形成毛刺，后续加工需要的时间短甚至完全不需要。而且，由于切削力和刀具受力小，高速切削可满足更高尺寸精度和形状要求以及更高表面质量要求。但是，除非机床结构能完全适应高速切削加工要求，否则所有这些特点都只能是理论的。越来越多的人意识到，简单地使用高转速主轴根本不可能满足生产领域所需的高速切削要求。

德马吉最新推出的HSC linear系列机床代表着高速切削技术的全新时代。据介绍，这个全新的系列产品满足了全方位要求，超坚固结构设计构成超高速运动的基础，高频高转速HSK主轴为标准配置，全部直线轴和旋转轴全部采用直接驱动技术以确保更高动态性能和更高精度，还配备具有易用3D功能的高性能CNC数控系统。

德马吉的新产品在速度，智能性以及外观和操作性上都得到加强

以备受瞩目的HSC 55 linear为例，它采用龙门结构具有超高刚性，热对称平衡结构，标配28 000r/min高速主轴，所有轴全部采用直接驱动技术，加速度达2 g。加工区的合理安排和主轴的高转速使HSC 55 linear加工中心不仅能高速加工高硬钢材还能高速加工石墨材料。

相比市场上的其它高速切削机床，选择28 000r/min主轴作为标配，德马吉这个新主轴的刚性更高。它不仅能降低加工中的振动，提高表面质量，延长刀具使用寿命。据介绍，该机床也可以配18 000r/min电主轴，还可用相同的价格选配42 000r/min甚至60000 rpm两种转速的主轴。

接下来再看MAZAK的VARIAXIS Ⅱ系列5轴联动加工中心，据介绍，即使是对于复杂形状工件的加工，也只需要在高刚性倾斜式工作台上一次装夹后就可以完成所有的加工，而且加工面相互位置的精度很高，在后工序阶段不用进行修正就可以实施装配作业也是该多面加工机床的特征。另外，通过5轴联运功能还可以进行叶轮等多维曲面工件的加工，具备了应对所加工类型的能力。除此之外，该机床还具备了诸如双交换工作台、单层和两层模块化多托盘系统等选项，这些自动化功能的加强对提高整体加工速度具有很大的推动。

Mazak将IT与制造技术完美结合

森精机此次展出的N系列令人印象深刻。被誉为业内最齐全、产品系列最丰富的森精机产品群中，N系列是主要产品。通过在主机上应用体现当今最尖端技术的DCG（重心驱动）DDM（直接驱动式马达）BMT（内置马达的转台）ORC（八角滑枕结构）等森精机原创技术，实现了更高的速度和精度。据介绍，NH系列具有世界最高速度。

据该公司介绍，为了将驱动力传送到轴，以前都要通过蜗轮，影响了驱动速度，精度。DDMTM可以不通过蜗轮而直接转送驱动力，实现了以往没有的高效率驱动。

由于DCG重心驱动加工机带有振动控制，在加速刚开始时产生的振动比较小，在开始时就可以以最大力加速。而非重心驱动机械，刚开始加速就会产生剧烈振动，只能慢慢加力。还有，NH系列采用Box in Box构造，可以很好地在保持移动物体重心平衡的情况下导向和驱动。同时提高了伺服马达的快速反应性能，实现从未有过的高速度、高加速度。

最新展出的MIKRON XSM 600U 高速铣削加工中心同样在追求创造高速加工的新标准。XSM 600 是在HSM/XSM成功应用及实现最高精度和最佳表面质量的基础上推出的创新产品。GF阿奇夏米尔设计的这款新机型，结合了HSM 3、4、5轴高速铣削加工的最优特点，因此，无处不体现着作为瑞士制造商长年以来的淳厚技术和丰富经验，主要用于模具和工具，以及高附加值零件的生产。采用了直线电机驱动技术的MIKRON XSM系列智能型超高速铣削加工中心和MIKRON XSM U智能型5轴联动超高速铣削加工中心则为超高速加工领域书写了新的标准。

新的MIKRON XSM 系统又一次挑战了加工技术极限，直线轴及旋转轴都采用了直接驱动技术，使动态性能及加工精度同时得到完美表现。所有的轴的动态性能都能达到惊人的参数值（80n/min, 2.5g），确保刀具能处于十分有利的工况。

森精机NH系列集成了其多项先进原创技术，该公司称具有世界最高速度

代表未来的智能化的机床

通过装载智能化功能，使机床本身可以不依赖，甚至替代操作员的经验技术或感受来进行加工，由此减轻操作员的负担。这是机床发展的重要方向，也是目前机床创新的热点所在。

依然以德马吉HSC 55 linear举例，其数控系统为新型DMG ERGOline Control和海德汉iTNC 530，代表着德马吉公司在5轴机床领域20多年的技术领先实力。例如“碰撞监测”功能可以实时动态监测碰撞，因此能最有效利用加工区域空间。“3D quickSET”功能可以快速检查和修正加工区内运动特性和用旋钮精确比较，“ATC”功能允许用简单的按钮设置自动调整驱动性能，从而缩短加工时间及提高和改善相关质量。“ACC”自动加速度控制功能使机床参数可以自动适应工件重量。因此可以高速铣削重量轻的工件，用低速度铣削重量大的工件。

MAZAK所展出的机床都强调如下四个特性，来突出其在智能化方面的进展。

（1）振动防止控制功能。动态振动控制，可以大幅度地抑制由于高速轴进给运动而产生的振动影响，由于在整个进给速度领域中获得了高精度定位，从而可以在加工时获得高速的进给速度，缩短加工时间。同时，由于降低了加工过程中的刀尖振动，从而防止刀尖异常磨损，可以不用考虑加工面、形状精度或者刀具寿命，安心地进行高速加工。

（2）智能化热屏蔽进行温度控制。通过使用新型热位移量推测系统，对伴随主轴转动、停止等运动类型所出现的急剧的主轴伸缩进行了高精度的补偿。通过这个高精度的热位补偿，以及采用抑制在机床周边气温变化时机床发生失真的热对称结构，从而能够获得长期稳定的加工精度。

（3）防碰撞控制。在进行刀具设定时，通过手动方式进行轴移动操作时，NC画面上的3D模型将与机床同步移动进行机床干涉检查，如果3D模型发生冲突，机床立即停止移动。

（4）语音导航功能。MAZATROL用语音通知在刀具准备时的操作内容或安全确认等事项，在防止错误发生方面可以发挥较大的作用。

MAZAK机床的智能性还体现在Done-in-one理念的贯彻。MAZAK在2005-2006年度获得日本“GOOD DESIGN AWARD”，凭借的就是Done-in-one的理念，而这之前的奖项均是颁发给某项产品或技术。展示的INTEGREXE-H Ⅱ系列适合多品种、少数量生产领域，虽然是以车床作为基础装备，但是却具有与加工中心同等的加工主轴。作为与CNC车床和加工中心合为一体的超级多任务加工机床，实现了对飞机或造船等大口径长型工件实施一次性装卡-Done-in-one。对长型零部件加工时间实现了划时代般的缩短。

比INTEGREXE系列更上一个平台的是带有e-Tower支援作业人员和生产管理信息塔的e系列。通过e-Tower，可以掌握加工程序、警告通知、维护方法的说明、生产日程管理、生产状况报告等工厂运行状况。它更充分地体现了MAZAK机床将IT技术与制造技术完美融合的特性。

GF阿奇夏米尔不断书写超高速加工新标准

最新的设计更加以人为本

对于操作人员的使用习惯、健康安全甚至工作愉快心情的考虑被提升到历史最高程度。纵观展出的机床，既有共性也有不同特色。

德马吉的“新造型设计”在EMO2007便全新亮相了，该公司介绍说，新造型设计能够提供最大的功能性和人体功能学，目的是为了突出其品牌的独特性和不可混淆性。我们在展览现场可以看到。所有的机床都使用统一的品牌设计和塑造标准，其中包括高质的奶白色和部分高亮度黑色的表面涂层，还包括DMG LIGHTline，从侧门领域纵向铺满整个机床，而传统的信号灯被不同颜色的运行状态灯所取代，运行的过程被更好地视觉化。

客户的需求是设计的出发点。DMG公司“新造型设计”这一代机床引人注目的地方还在于极高的透明度。全套设备有40%使用了安全玻璃。当其他的机床制造商用更多金属片在视觉上阻挡工艺流程透明化时，德马吉机床可让用户直接亲眼见到切削过程，增加操作的认同感，提高产品质量。

另一个亮点无疑是新的DMG ERGOline 19"控制面板，可以根据机床设计的不同安置在控制台的左边或者右边的悬臂上。它还具备一套横移装置，显示器和操作界面都可以调节，满足操作人员的最佳人体工程学的个人需求。可选择的还包括操作者座位调节或者同样是可选项的可调节鼠标和绘图板。凭借着DMG SOFTkeys ，DMG公司在操作舒适度上走出了一条新路。德马吉已经用智能的独特的DMG SMARTkey系统取代了传统意义上的钥匙箱。DMG SMARTkey 的外形与一个高级的MP3播放器相类似，提供不同的运行模式选择。该公司向我们演示了操作者个人授权以及所有的授权等级以及对运行操控的个人控制两个简单的例子。

让我们再来看看MAZAK的第6代CNC装置MAZATROL MATRIX，它是在具有20年以上历史的MAZATROL基础上开发出的最新款式，其研发花费了大约5年时间，是针对近年来更为进化的复合加工而开发出来的CNC装置。15"彩色液晶显示器，与PC用键盘同样按键排列的QWERTY键盘，在输入数据时具以与PC同样的感觉。这对于熟悉个人电脑操作的人来说，在使用MAZATROL时就会有一种驾轻就熟的感觉。还有鼠标，在进行虚拟机床操作时，通过这个鼠标可以方便地移动视点，简单地检查程序，确认机床状态等。标准装备的USB接口，可以方便地将在办公室编制的加工程序复制到CNC装置上。

MIKRON XSM 600U 高速铣削加工中心沿袭了“MIKRON系统“的技术发展，新的XSM采用了模块化的方式以及紧凑型工作区域的设计，包括床身、刀具及托盘自动化单元，以及液体及排屑管理装置。在以前的设计中，通过机床可看到或接触加工过程。而整个新的系统则更为流畅，更符合人类环境学概念，充分体现了尖端技术的价值。

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