高柔性高效率的立式加工中心液压车床

发布时间：2022-07-29 02:01:46

高柔性、高效率的立式加工中心

高柔性、高效率的立式加工中心 2011年12月03日来源：如果要想精密、经济地进行铣削、钻孔、攻螺纹和车削加工，那么对加工中心的要求是多方面的。在这种情况下，非常短的加工时间并保持所要求的几何精度和公差，以及工件能在一次装夹下进行加工是最起码的要求。立式加工中心必须要满足这些要求，并且具有高的生产效率，从而使单件加工时间缩短，单件成本降低（如在汽车工业中的情况那样），这是采用经济切削解决办法的一种准标准。驻地在Tuttlingen的Chiron公司，通过新的FZ 12K S五轴立式加工中心证明，这种高效加工中心即使在单件和小批量构件的综合加工方面，也可以使用户在加工时间和费用方面居领先地位。 FZ 12K S 五轴型加工中心应用范围是很广的。这种机床广泛应用于钟表工业、医疗机械、工具和模具制造业或精密机械制造业。而且，对这些应用，机床生产厂对机床结构的紧凑、柔性、简单化十分重视，且符合人体工学，可操作性佳。同时，为了能获得最佳的切削性能和效果，机床厂对与其相关的如快速、可靠和精密等性能也非常重视。

图1 过程可靠性：立式加工中心FZ 12K S 五轴上盖板能经受住较高的机床动载荷，并能使切屑流畅地落到容屑槽里。

该机床另一个优点是采用了结构简单、费用不高的主轴转速分档解决方案。这样，工厂交货时就可选择不同的主轴转速而得到15000（标准转速）、24000、30000和40000转/分的转速。主轴驱动采用同步驱动技术，可进行精确调整并具有较高的动态性能，所以，如果最高额定速度为24000转/分的主轴，只需0.6秒便可加速到这个最高转速。特别是对于精密加工及深孔加工，能够提供的通过主轴通道的冷却液压力可高达70巴。

图2 FZ 12K S五轴：这种立式加工中心结构紧凑、简单，符合人体工学，可操作性佳。同时将快速、可靠和精密等性能集于一体

刀库容量可装48把空心锥柄HSK-A-50（德国工业标准DIN69893）的刀具（标准型）或64把空心锥柄HSK-A-50的刀具，对于需要很多刀具的情况，可使用运行不受基本时间影响、刀库容量为161个刀座甚至是240个刀座的辅助刀库。整个刀库安装在机床床身上，所以可有效地防止溅落上冷却润滑液、油和切屑。更引人注目的是：换刀时间仅仅为0.9秒钟，这使切屑到切屑的时间（即指两次切削间的时间间隔——译注）缩短至1.9秒。在轴加速度和快速行程速度方面的峰值是Chiron公司所有加工中心性能的基础。FZ 12K S五轴型加工中心在X轴(500mm)、Y轴(400mm)和Z轴(360mm)的快速行程速度达75m/min。其双轴摆动回转工作台的转动同样令人印象深刻：由经预紧而无间隙的精密传动装置驱动的第4个轴，在其±120诙段谝 15m/s2的轴加速度加速至最高转速50 r/min。第5个轴(回转工作台直径250mm，1000Nm的夹紧力)由一个转矩电动机直接驱动，可实现的最高转速为200 r/min。为了给夹具提供动力源，还安装了六个液压和气动接头。值得注意的是：还可以选择1000r/min转速的回转工作台。由此，FZ 12K S五轴也适合于进行车削加工。

图3 动态性能: FZ 12K S五轴加工中心在X、Y和Z轴上快速行程速度可达到75m/min。第4个轴(摆动鞍座)可达到最高50 r/min的转速。第5个轴(回转工作台)最高转速可达200r/min

工作台允许载重为320kg。在回转工作台左边和右边，摆动鞍座布置有规格尺寸为M16× 15H7×50mm的一组定位紧固孔。恰恰是这种特征的摆动回转工作台，给用户创造了为不同工件实现最佳定位的许多结构自由度，也可以按两次进行装夹。 Chiron公司加工中心的床身采用动态阻尼和热稳定性最佳的聚合物混凝土结构，因此，五轴运动机构的较高动态性能不会影响到精度。为了实现坐标轴的精密定位，采用了直接的、数字控制的驱动装置和非常精密的位移测量系统及角度测量系统。这样，回转坐标轴以±5秒的精度进行工作。对于控制系统，用户可以从Siemens、Fanuc和Heidenhain公司目前的CNC系统中选择。

图4 符合人机工程学：通过较大的侧面窗口和可摆动的操纵台，使调整人员和机床操作人员在任何情况下能看到整个加工区

不锈钢叠层盖板是用于加工区承受切屑碎落用的。这些盖板有两个功能：一是它能经受住极高的机床动载荷；二是它能使切屑流畅地落到中央的容屑槽里。为采用润滑油，Chiron公司提供相应的成套装置。通过打开活动门，就能很方便地接近主轴、双轴摆动回转工作台和夹具。通过较大的侧面窗口及可摆动的操纵台，调整人员和机床操作人员便可以看到整个加工区。然而，FZ 12K S 五轴加工中心是一种可满足众多需求的积木式机床。为此，有许多可集成的选项。其中这些选项包括：出排屑装置，冷却润滑液处理装置，刀具寿命监控系统，Chiron激光检验装置，测量头，抽吸装置和过滤器等装置。为了降低成本的压力，Chiron公司可提供诸如电动机驱动的活动门、工业机器人接口、工件交换装置和随行夹具托板等自动化解决方案的多种装置。

主轴机能： FZ 12K S五轴加工中心的主轴转速有15000 r/min（标准型）24000r/min，30000 r/min和40000 r/min。通过主轴通道的冷却润滑液的压力可高达70巴

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