圖1 以最小的安置面積獲得高的生產(chǎn)率：SW的立式加工中心BA S03利用在整體構件上框架結構的優(yōu)點 |
為求最高的生產(chǎn)率刺盏，需要在有限而成本較高的作業(yè)面積上進行經(jīng)濟地生產(chǎn)畦怒。作業(yè)面積是選擇合適加工中心時的重要準則。最好是采用多軸機床喊宿，結構盡可能緊湊的機床饭磕。兼有這兩種特性是比較理想的。而施韋比施機床有限責任公司(SW荞宰，廠址：Waldmossingen)的專家們现伺，以BAS03立式加工中心(圖1)的結構系列成功地做到了這一點，這些機床通過兩個主軸和兩個橋式夾具的雙回轉支座度潜，在批量生產(chǎn)中以最小的安置面積來獲得最高的生產(chǎn)率嘹据。
結構緊湊、高剛性和高精度源于整體構件完善的結構和配置特點致殉，使BA S03結構系列的所有加工中心具有較多的優(yōu)點茎贩。由于是三側面封閉的整體構件，對于單位置類型(加工位置同時又是工件上逃铝、下料位置)的機床只需3.6m×2.6m的安置面積锅锨，而對于雙位置類型(分別設有加工位置和工件上、下料位置)的機床也僅需3.9m×3.0m的安置面積虽惭。另外橡类，這種框架結構方式還具有特別高的剛性并在傳遞加工力時能形成封閉的力線蛇尚⊙看剑框架結構中，可將直線運動軸的驅動裝置和導軌設置在加工區(qū)的上方和外面取劫。其上就不會濺落切屑和冷卻潤滑液匆笤。Z軸是在一個封閉的框架內移動，這個框架以兩側的滾動導軌作為X軸谱邪，而滾動導軌又在Y軸的封閉框架上移動炮捧，由此構成一個“框中框”的封閉框架。Y軸由兩個單獨的驅動裝置使進給絲杠實現(xiàn)進給運動惦银，通過與直接測量系統(tǒng)的結合咆课，即使由于切削力而產(chǎn)生偏心載荷，也可避免滑臺的傾斜(圖2)扯俱。這樣书蚪，使加工中心BA S03在整個加工區(qū)達到的定位精度Tp為0.008mm(按VDI DGQ3441)。特別有利的是，由此而保持長期精度维似，這與立柱移動式機床和在立柱上配置滑臺的這類典型結構的立式加工中心是不同的冀远。直線軸快速移動時，以8m/s2的加速度進行加速顺诽，快速行程速度可達75m/min峰毙。
圖2 不受載荷影響：X軸和Y軸通過封閉框架滑臺的對稱結構(框中框)和兩側單獨可調節(jié)的驅動裝置，即使在偏心力的作用下韵披，在整個加工區(qū)仍能達到一致而穩(wěn)定的精度
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圖3 可用于大部分裝料任務的位置：對于加工中心的單軸變型失臂，橋式夾具最大可承載400 kg重的夾具和工件，并由此可實現(xiàn)裝夾多個工件 |
直接驅動的主軸轉速達17500 r/min镇锣。從2500 r/min的轉速開始贿桃，其驅動功率為15.5 kW(主軸電動機接通時間40%)。由于采用刀柄HSK63和轉矩60 Nm类玉，也可適用于較大的刀具裹视，例如平面銑刀和裝有可轉位刀片的面銑刀。在這一年度嫂茸，推出的一種新的機床變型缠黍，具有比迄今的主軸大兩倍的轉矩。進行換刀時药蜻，刀具的重量可達7.5 kg和刀具直徑70 mm瓷式，當?shù)稁煅b刀刀座兩旁的兩個刀座沒裝刀具時，該刀具可采用160 mm大的直徑语泽。加工中心的刀庫容量為40個刀座(選項64個刀座)贸典，對于雙主軸加工中心，刀庫容量為2×20個刀座(選項2×32個刀座)踱卵。提取式換刀原理——主軸移動到換刀位置——減少了換刀所需的時間廊驼，由此，切屑到切屑的時間(兩次切削間的平均中斷時間)僅為3秒惋砂。
對于單位置類型的立式加工中心妒挎，在以600×400×400 mm(X軸、Y軸西饵、Z軸)量度的加工區(qū)內配置一個橋式夾具酝掩。可回轉360°(A軸眷柔，最高回轉速度為50 r/min)和承載不超過400 kg重的夾具及工件(圖3)棋叁。直接驅動和直接測量系統(tǒng)的結合可達到±5(角)秒的定位精度。
圖4 減少輔助時間：在批量生產(chǎn)中允纬，通過在回轉支座上的兩個橋式夾具在與基本時間平行的時間內進行工件的上铜部、下料和兩個主軸的加工從而提供了最高的生產(chǎn)率和最好的經(jīng)濟性
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在最少輔助時間情況下進行綜合加工雙位置類型的加工中心偶嘁，可使用由回轉支座兩側支承的橋式回轉夾具(A軸)。僅僅在3.5秒的時間內睦氧，橋式夾具回轉180° 是龟，從上、下料位置回轉到加工位置世砰。通過這種方式后匀， 操作人員可以在與基本時間平行的時間內，按人機工程學最合適的裝料高度進行工件的上友合、下料论赋，這在SW公司的臥式加工中心上已證明是最好的設計準則。通過有機玻璃隔板把上颊夷、下料位置完全同加工區(qū)隔開牌辛，這樣，切屑和冷卻潤滑液完全被阻隔在加工區(qū)內础芍。從而排除了操作人員在進行上杈抢、下料時可能出現(xiàn)的危害。由于整體構件是向前和向上敞開的仑性，所以具有良好的可接近性惶楼。這樣，可以毫無問題的采用工業(yè)機器人實現(xiàn)工件的自動上诊杆、下料或通過龍門式上料裝置實現(xiàn)工件的輔助上歼捐、下料(圖4)。
在橋式夾具上通過附設的回轉工作臺晨汹，就可以以任意的角度進行加工豹储，并且可以在工件一次裝夾下實現(xiàn)工件的五面加工(B軸)。為實現(xiàn)這種加工和對于工件夾具所需的液壓驅動裝置和氣動驅動裝置或夾緊裝置的接口淘这，已經(jīng)裝在回轉支座和橋式夾具上剥扣。在這里所謂的5軸工作臺裝有像橋式夾具的第4個軸相同的電動機】穑回轉工作臺配置一個朦乏，還是兩個橋式夾具要經(jīng)過經(jīng)濟性計算來決定球及。
在向下敞開的加工區(qū)里慢夸，光滑的隔板有利于切屑的流動，BA S03又非常適合于進行干加工化歪。在機床上也設置了主軸的內部冷卻液供給裝置咕菱，主軸可通過專門的回轉接頭把微量油氣潤滑液(濕潤劑)送到刀具的切削刀刃上，這可以像常規(guī)的冷卻潤滑裝置那樣產(chǎn)生最高達120巴的壓力敛档。由這種立式加工中心結構系列組成的機床系統(tǒng)珍喘，使我們可以在最小的安置面積上獲得必要的高生產(chǎn)率殿潜。在這里，生產(chǎn)企業(yè)可以從機床的不同品種中靈活的選擇最合適的變型品種性谬。對于小批量生產(chǎn)和頻繁更換工件的情況灌次，應優(yōu)先選擇單主軸單位置類型的并在橋式夾具上采用手動夾具的立式加工中心。
在中批量和大批量生產(chǎn)中為了達到很高的生產(chǎn)率连嘹，應選擇雙主軸雙位置類型的并在橋式夾具上裝有附加NC回轉工作臺的立式加工中心颈有。可實現(xiàn)工件在一次裝夾下疲狼，在其五個面上并以任意的角度進行綜合加工吁沉。這就減少了生產(chǎn)時間，并對獲得極高的精度作出了貢獻寸士。加工較小和中等尺寸的工件檐什，可以采用結構緊湊、高生產(chǎn)率的BA S03結構系列的加工中心弱卡。
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