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盡管恰逢艱難之年，但對(duì)于Baum Zerspannungstechnik公司來說，擴(kuò)展其設(shè)備品種的決定無疑是正確的。經(jīng)過前些年在平臺(tái)式銑床和高剛性銑床的投入，他們現(xiàn)在又決定購置兩臺(tái)龍門銑床。這個(gè)舉措主要是以最新的加工技術(shù)來滿足客戶在精度、質(zhì)量和供貨周期方面提出的高要求。此外，廠家想通過大型加工設(shè)備來提升為客戶群加工重達(dá)20?t大工件的能力。

圖1 ?在龍門銑床上對(duì)熱交換板進(jìn)行加工并實(shí)現(xiàn)精確的鏜孔

位于Marl地區(qū)的Baum Zerspannungstechnik公司經(jīng)常對(duì)其生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，設(shè)備的平均年齡為4.4年。今天，該公司擁有近40名員工，可以對(duì)直徑在1000?mm以內(nèi)、長(zhǎng)度在6000?mm以下的部件進(jìn)行車削加工。銑削加工工件的規(guī)格可以達(dá)到6230?mm×2800?mm×1650?mm。除了車削和銑削加工之外，鏜孔、精車、刻槽、插削、拉削和深鉆孔均屬于該公司業(yè)務(wù)范圍。表面加工技術(shù)、熱處理、鍍層、焊接技術(shù)以及簡(jiǎn)單組件的裝配進(jìn)一步擴(kuò)展了該公司的業(yè)務(wù)。

在所加工的部件中，一部分為新部件、備品備件、樣件以及小批量部件，有些為復(fù)雜工件，有些為金屬件，也有些為非金屬件。這些部件被廣泛用于全歐洲的機(jī)械和設(shè)備部件上，其中涉及玻璃工業(yè)、食品工業(yè)、驅(qū)動(dòng)與輸送、減速機(jī)制造和能源產(chǎn)業(yè)等。

在熱交換板上實(shí)現(xiàn)精確的鏜孔

自2009年以來，Baum Zerspannungstechnik公司為客戶加工所謂的管束式熱交換板，這種復(fù)雜的熱交換板(例如用于發(fā)電站熱量回收的裝置)對(duì)加工提出了很高的要求。這種熱交換板鋼體部分的材質(zhì)為S355G2，尺寸為2200?mm×2000?mm×50?mm;其儲(chǔ)氣部分為不銹鋼材質(zhì)(1.4435)，尺寸為2350?mm×2000?mm×15?mm。

在對(duì)板體外輪廓進(jìn)行銑削加工之后，才開始面臨真正的很高的加工要求，即對(duì)為數(shù)眾多和相互交錯(cuò)的孔位進(jìn)行精確的鏜孔(圖1)。不銹鋼板上的主要鉆孔直徑為19?mm，而鋼體上的孔徑為14.2?mm(圖2)，共有166240個(gè)孔。對(duì)此，該公司采用了帶有內(nèi)冷卻的轉(zhuǎn)位刀片整體鉆頭進(jìn)行鉆孔。此外，針對(duì)將來連接或螺紋接頭的鉆孔，還進(jìn)行了鑲齒筋銑削。

圖2 ?在熱交換板上，采用一道工序?qū)χ睆綖?9?mm或14.2?mm的孔進(jìn)行鏜孔

所有加工過程只需一道工序

加工作業(yè)在全封閉的龍門銑床上進(jìn)行，主軸所提供的驅(qū)動(dòng)功率為30?kW，轉(zhuǎn)速達(dá)7500?r/min，內(nèi)冷卻壓力可達(dá)35bar以上。所需的全部加工流程可以在3000?mm×2000?mm的臺(tái)式夾持面上一次性地進(jìn)行完畢，經(jīng)濟(jì)性很好。銑床在X、Y和Z軸上的行程分別為3230?mm、2200?mm和850?mm。銑床還內(nèi)置有一個(gè)雙臂抓爪刀具更換裝置，可自動(dòng)管理30把刀具。

有趣的是，此類訂單最初目測(cè)在200?mm的設(shè)備上竟然無法得到加工。因此，可以說Baum公司在正確的時(shí)間點(diǎn)上對(duì)正確的技術(shù)作了投資，從而即使是在金融危機(jī)之時(shí)，也可以達(dá)到良好的設(shè)備負(fù)荷率。可喜的是，所述的新訂單并非個(gè)別現(xiàn)象。僅以電梯加工的特殊訂單為例，也能明顯看出該公司在繼續(xù)開拓市場(chǎng)。

在對(duì)位于樓梯間內(nèi)的電梯環(huán)的加工上，該公司接到一個(gè)同樣不同尋常、要求很高的訂單。這種電梯環(huán)由不銹鋼材料(E1.4404)構(gòu)成，其外徑尺寸為1970?mm，內(nèi)徑尺寸為1870?mm，厚度為50?mm。該部件涉及到環(huán)和扇形段問題，加工余量為5?mm。所要求的加工公差和平面度對(duì)于所投入使用的龍門銑床來說不成問題。通過可循環(huán)的銑削作業(yè)，達(dá)到了所要求的內(nèi)外輪廓的平面度(圖3)。

圖3 ?不銹鋼環(huán)的內(nèi)外輪廓通過可循環(huán)的銑削而達(dá)到良好的平面度

從穩(wěn)定性角度上看，工裝夾具和設(shè)備的動(dòng)力性能在整個(gè)加工步驟中表現(xiàn)良好。因?yàn)閷?duì)待這種相當(dāng)薄且直徑較大的工件，不能像對(duì)待其他鋼質(zhì)材料一樣，采用磁板進(jìn)行固定。振動(dòng)或材料應(yīng)力等現(xiàn)象沒有出現(xiàn)。新型龍門銑床的許多優(yōu)點(diǎn)都得到了展現(xiàn)，尤其是采用角度銑頭可以實(shí)現(xiàn)多面加工。

所設(shè)計(jì)的機(jī)床設(shè)備適用于立式加工，直接輸出4000?r/min，也可實(shí)現(xiàn)垂直軸的延長(zhǎng)(550?mm)。針對(duì)臥式加工作業(yè)，有一種通過Hirth齒條、可每5°進(jìn)行自動(dòng)索引的90°L銑頭可供使用。此外，還有一種通用型銑頭可用于對(duì)斜面和倒角進(jìn)行加工。同時(shí)，這種加工中心設(shè)有Random雙臂抓爪式自動(dòng)換刀裝置，它可以對(duì)50把刀具進(jìn)行自動(dòng)的水平和垂直管理。

銑頭可通過一個(gè)位于換刀裝置側(cè)前方的拾取站被自動(dòng)撿起和存放。銑頭存放站可為三個(gè)銑頭自動(dòng)接受垂直防護(hù)板和主軸延長(zhǎng)件以及90°L銑頭。存放站可自動(dòng)駛?cè)耄�也可自�?dòng)關(guān)閉。拾取站位于工作室的外面，因此可以保護(hù)銑頭免受切屑和冷卻劑的干擾。換刀裝置可以為直接輸出作垂直更換，也可為L(zhǎng)銑頭作水平更換。

龍門銑床具有很高的定位精度

所述的加工中心為一種定位精度可達(dá)0.014?mm和重復(fù)精度可達(dá)0.005?mm的Iberimex龍門銑床。Baum Zerspannungstechnik公司與Erkrath機(jī)床進(jìn)口商的合作早在12年前就已經(jīng)開始了，當(dāng)時(shí)該公司購置了Geminis型CNC車床。其間，Baum Zerspannungstechnik公司又購置了6臺(tái)Iberimex機(jī)床。

與常規(guī)高剛性平臺(tái)機(jī)床和圓臺(tái)式機(jī)床相比，特別是在對(duì)大尺度工件的高精度加工上，龍門銑床的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。很高的精度，穩(wěn)定的加工流程，良好的靈活性，很寬的加工范圍以及生產(chǎn)效率的提高，所有這些都有助于公司達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效益。