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在一次性裝夾完成管材和棒料的全部切削加工任務時，或在加工直徑不超過60mm，長度在650mm以內的鑄件、鍛件或沖壓件時，配備了多軸的加工機床有著最高的、超出其他各種切削類型機床的生產能力、加工精度和最短的生產工時。要想充分發(fā)揮這種機床的優(yōu)點，就應該有很大的生產批量。同類或同系列的零件每種至少50000，或單一品種零件至少250000件。

KE-D型多軸加工機床可以在不對夾具進行調整的情
況下加工長度在50～650mm之間的零件，完成工件的
全部加工工序；或完成不同長度形狀類似工件的加工

過去幾年中，切削加工領域中的一些新技術已經得到了廣泛的應用，一些趨勢也將會發(fā)生改變。Eubama公司是多軸加工技術的專家，它始終認為：多軸加工技術能夠提供最高的加工精度和生產能力。而實現(xiàn)這些“最高”的前提條件只有一個：足夠大的批量；或者說是有足夠數(shù)量的零件需要加工。因為，如今沒有其他切削加工機床能夠像多軸加工機床那樣擁有如此高的生產效率。在一臺機床的一個生產節(jié)拍中同時有26根主軸進行加工，這就是多軸加工機床能夠做到的，也是許多人在試驗中不斷嘗試的。當使用管材加工時，材料的準備費用明顯降低，它不僅降低了零部件的原材料費用，而且也提供了無人值守全自動生產加工的前提條件。

而這些特點正是Eubama公司生產的最大直徑60mm、長度650mm多軸加工機床與其他廠家生產的類似的機床的不同之處。圖1所示的是該機床生產制造的一些零件。在選擇使用多軸加工機床之前，必須首先了解一下使用這種加工方案的基本前提條件。與傳統(tǒng)的車銑復合機床或加工中心不同，多軸加工機床的生產節(jié)拍不是按照零件各個步驟、工序加工時間之和來確定的，相反多軸加工機床的生產節(jié)拍取決于零件加工中時間最長的一個加工步驟。根據(jù)多軸加工機床的具體配置方案，Eubama公司稱之為回轉鼓輪式夾具多軸加工機床的夾具中一次可裝夾13個待加工零件；而在他們稱之為轉塔式回轉夾具多軸加工機床中，可裝夾16個零件，可以在一個工作節(jié)拍中對這些零件進行加工。這樣，在大批量生產過程中每一個零件的單件工時低的幾乎沒有一個競爭對手可以與之相抗衡。從經濟性計算的角度來看，必須強調一點：與使用靈活的車銑復合加工中心相比，多軸加工機床只有在多種規(guī)格的同類零件，每種批量大于50000件時，在單一品種零件的數(shù)量大于250000件時，才是經濟合理的。合理的使用管材、無人值守的工作班次、自動化的上料裝備，包括單一工件的自動化上料等措施，都在提高多軸機床生產能力方面發(fā)揮著重要的作用。

圖1  可在多軸加工機床上加工的零件

基于零件的幾何尺寸和形狀，與按照工藝順序先后的自動加工生產線方案相比較，多軸加工方案的優(yōu)點是在一次裝夾中完成零件的全部加工。除省略了零件在各個夾具之間的裝夾時間之外，加工刀具從一個工位到另一個工位的移動時間也大大縮短，而這些都在提高效率和產量方面發(fā)揮著重要的作用。

采用多種切削加工技術

考察一下車銑復合加工中心，加工中心和自動加工生產線，它們在錐形工件的加工中有一定的可比性。在加工對稱回轉體的工件時，使用車床或多軸自動車床是最合適、最有意義的。但與這種加工技術相比，多軸加工機床在切削加工、工件形狀的復雜性、上下料和工藝技術方面也能充分展現(xiàn)它們的優(yōu)點和長處。

圖2  S-6系列多軸加工機床可以在一次裝夾中完成復雜工件
的三方位加工，配備有12把水平進給和3把垂直進給的刀具

在完成一個對稱回轉體零件，以及錐形零件的全部加工中，有多種多樣的回轉鼓輪式夾具或立式轉塔夾具的多軸機床可供選用。根據(jù)所選機床配置的控制系統(tǒng)、加工單元和上下料裝置，可以在一臺多軸加工機床上完成各種直徑達60mm、長度尺寸達650mm工件的全部加工工序。根據(jù)機床配置的不同程序，它們適合于從小批量到大批量的零件的加工。

隨時增減和補充機床配置

就Eubama公司的機床設計方案來講，多軸加工機床不是特種機床。它可以像通用萬能機床那樣，通過機床的調整和加工單元控制系統(tǒng)來保證不同種類、不同批量的生產加工。每種零件的具體加工方案都是建立在模塊式系統(tǒng)集成之上的，根據(jù)生產任務的變化可以隨時調整機床的模塊。

Eubama公司研發(fā)生產的S-6和S-8型的多軸加工機床是惟一能夠加工工件全長的自動加工機床（見圖1）。高速成型車削或車槽單元（見圖2）能夠加工出非常高的表面質量，有著強大的切削功率，可以采用強力車削。這種設備的優(yōu)點是：需要加工的工件外輪廓都暴露在外，在夾緊后能夠對工件所有需要加工的表面進行加工，從而可以在一次裝夾中完成工件的全部切削加工。這樣，在管材類零件的加工中結合調整工具的使用，使得多軸加工機床能夠達到最高的生產效率。

最多有18個加工單元

能夠在一次裝夾中完成工件的全部加工工序是上述兩種機床的共同特點（見圖3）。而幫助機床實現(xiàn)這種功能的是一整套三方位加工刀具單元：15個水平加工刀具單元和3個垂直加工刀具單元。在這些刀具單元的幫助下，S-6型多軸機床可以加工直徑至49mm、長度至45mm的工件。S-6型多軸機床配備有CNC系統(tǒng)，配備有可移動的刀具單元支架，是一種相似零件“系列”加工的專用解決方案。而S-8型多軸機床則主要集中與直徑至18mm、長度至150mm零件的全部加工。在S-8型多軸加工機床的上下料工位之間，S-8機床采用的是機械式的節(jié)拍控制。每分鐘高達96個節(jié)拍的生產效率使得S-8多軸機床成為這類機床中生產效率最高、加工速度最快的機床。在2008年的AMB國際金屬制造加工展覽會上，Eubama公司展示了他們的S-8二合一新型解決方案：它能夠同時加工一對相互配合的零件。在這一款S-8多軸機床中，一個生產節(jié)拍內可以加工出一對不同的零件，或兩個結構形狀相同而材質不同的零件。

圖3  利用不同的刀具驅動單元可以完成車槽、車螺紋或
滾花加工，可以在兩次上料之間完成零件的全部加工工序

擁有16工位轉塔式夾具多軸機床

在S-20型多軸機床（見圖4）中有16個裝夾工位和26個加工刀具單元。這是一種性能強大的轉塔式夾具多軸機床，它不僅可以生產對稱回轉體工件，而且還可以生產不同形狀的錐形工件?；谄鋱怨痰臋C床結構，使得這種S-20多軸機床能夠強力切削直徑至60mm、長度達320mm的工件。其加工性能和工件夾具可以根據(jù)被加工工件的實際情況有針對性的進行設計和制造。在確定機床夾具結構時，用戶可以在卡盤、彈簧卡盤、定心卡盤和楔齒卡盤等不同種類之間進行選擇。

圖4  S-20型多軸加工機床有16個裝夾工位，26個刀
具單元，是一種強力切削的轉塔式夾具多軸機床，
其良好的穩(wěn)定性使其非常適合于大批量的生產加工

與其他轉塔式夾具加工機床相比較，在S-20型多軸加工機床上完成工件5個方位上的加工無需二次裝夾。也就是說，在工件當前的裝夾工位上可以對工件進行上、下、左、右、前、后6個方位中的5個方位加工。這就能夠節(jié)省工件二次或多次裝夾的輔助時間，而且大大的提高工件的加工精度。加上轉換裝夾的工序之后，可以在S-20型多軸加工機床上完成6個方位的全方位加工。因此，在大批量生產加工中，這種多軸加工機床是CNC加工機床最好的替代方案。長期以來，一次裝夾完成工件5個方位的加工一直是CNC加工中心的“專利”。而這種多軸加工機床還擁有數(shù)控機床所不具備的其他優(yōu)點：柔性的S-20多軸數(shù)控加工單元。（見圖4）利用這種柔性數(shù)控加工單元可以按照軌跡控制方式完成規(guī)定坐標點處的孔加工，如完成圓槽銑削、平面銑削、鍵槽銑削、切槽和螺旋軌跡控制的銑削加工工序。

S-20型多軸機床在轉塔式夾具機床中的定位是基于其切削性能，尤其是其銑削加工的性能，使它成為這類機床中的頂級加工設備。很高的切削加工效率，精確的加工質量，提高了的刀具耐用度、經濟的切削速度和強勁而又穩(wěn)固的機床導軌都對機床的加工性能給予了強有力的支持，即使是切削那些難以加工的原材料時，也能在S-20型多軸加工機床上輕而易舉的完成加工。

就加工工件所消耗的原材料而言，今天則有著更加重要的意義。而且這個重要意義還不涉及在生產加工過程中到底要消耗多少材料。隨著金屬材料價格的上漲，今天的許多工件已經不再是用實心材料車削而成的了。相反，越來越多的是用冷軋變型或冷擠壓變型后的型材（管材）經多軸加工機床加工最終成型的。這種趨勢與越來越多的使用高性能的金屬材料和目前不斷上漲的金屬材料價格有關。例如，當傳統(tǒng)的車削件的數(shù)量超過50萬件時，在工件外形切削加工余量較大時，越來越多的使用鍛件毛坯，目的在于減少金屬切屑的總量。

未來的趨勢

Eubama公司在2007年EMO歐洲機床展覽會上就展示了滿足靈活性和強力切削加工方案的機床設備，并已經按照這種新的要求調整了自己的經營方針。切削加工是Eubama公司研發(fā)設計的各種多軸加工機床的主要應用領域。

在1977年接手了Kneissller公司之后，Eubama公司在其KE系列機床的基礎上成功推出了兩款S-20系列的創(chuàng)新性的、用于加工鑄件、鍛件和冷擠壓件的轉塔式夾具多軸機床。而且他們的S-6和S-8兩種回轉鼓輪式夾具多軸機床配備了引人注目的工件上、下料機構，從而滿足了單一零件自動化加工的前提。

圖5  Minibama回轉夾具自動車床是一種復雜工件高效生
產的加工設備，它可以非常精確地車削零件的外輪廓形
狀和尺寸，可以加工工件的直徑達16mm，長度達50mm

首次在2007年EMO歐洲機床展覽會上公開展示的Minibama（見圖5）型多軸加工機床是Eubama公司的最新產品。這種機床是對最高產量、最短工時、多軸機床傳統(tǒng)優(yōu)點和簡單工件加工要求的“答復”。Minibama多軸機床能夠精確的完成復雜工件的外型加工，可以配備和使用五把驅動式加工刀具，完成直徑達16mm，長度達50mm的零件加工。它能夠在一次裝夾的情況下，完成普通加工中三道工序的加工內容。