高速切削的新時(shí)代

作為汽車工業(yè)之母的模具產(chǎn)業(yè)，必須在快速發(fā)展的汽車工業(yè)環(huán)境下，全面提高自身的加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效率和高精度加工。高速切削技術(shù)的合理應(yīng)用，無疑是一條有效途徑，而DMG HSC linear全系列產(chǎn)品的問世，再次為我們?cè)忈屃诉@一理念。

    現(xiàn)代機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)中，如果不考慮被加工工件的材料因素，那么實(shí)現(xiàn)高效和經(jīng)濟(jì)切削的基本條件就是：刀具切除量大、使用壽命長，加工過程可靠、加工表面精度高。因此，粗加工過程將不可避免，所以大容量的金屬切削在精密機(jī)床上仍然有很大的作為。而刀具材料也將更多地使用高速、高強(qiáng)度材料，如PKD、CBN或者CVD。

    高速切削技術(shù)的出現(xiàn)，成為了現(xiàn)代切削技術(shù)的重大發(fā)展方向之一。高速切削具有材料去除量大，加工效率高的特點(diǎn)。同時(shí)加工表面不易形成毛刺，后續(xù)加工花費(fèi)的時(shí)間短甚至完全可以省略。此外，高速切削條件下，刀具受力小，可滿足更高尺寸精度和形狀要求，以及更高表面質(zhì)量要求。更為重要的是加工過程中熱負(fù)荷低，這對(duì)減小被加工區(qū)域的局部變形有積極影響。

    但是，以上這些對(duì)高速加工技術(shù)優(yōu)勢的評(píng)價(jià)都是建立在理論基礎(chǔ)上的，因?yàn)檫@一切的實(shí)現(xiàn)都必須建立在一定的機(jī)床結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上。為此，全球切削領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商德馬吉公司（DMG）特別開發(fā)了一個(gè)面向未來適應(yīng)所有加工尺寸要求的系列機(jī)床，不僅在加工過程中無妥協(xié)地滿足所有要求，更能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化目標(biāo)，甚至將確立高速切削技術(shù)的全新標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)全新的系列包括HSC 20/55/75/105 linear，產(chǎn)品覆蓋從小工件加工

（200mm×200mm×280mm）到工件重量達(dá)1 800kg的大型工件的精密加工。新開發(fā)的這個(gè)全新產(chǎn)品線滿足了全方位要求：超堅(jiān)固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)成超高速運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，高頻高轉(zhuǎn)速HSK主軸為標(biāo)準(zhǔn)配置，直線軸和旋轉(zhuǎn)軸全部采用直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)以確保更高動(dòng)態(tài)性能和更高精度，配備具有易用3D功能的高性能CNC數(shù)控系統(tǒng)�？梢哉f，DMG最新推出的HSC linear系列機(jī)床代表著高速切削技術(shù)的全新時(shí)代。

緊湊型HSC 20 linear

    加工小型工件的HSC 20 linear機(jī)床是DMG高速切削技術(shù)實(shí)力的一個(gè)代表機(jī)型。它擁有高質(zhì)量、高速度加工所需的全部功能。更廣義地說，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)性能好、精度高、結(jié)構(gòu)緊湊、通用性強(qiáng)和智能化程度高的高尖技術(shù)機(jī)床。例如，其X、Y和Z軸全部采用直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)和精密冷卻技術(shù)，動(dòng)態(tài)性能佳；所有軸全部采用直接測量技術(shù)；具有主動(dòng)冷卻方式的高性能主軸帶HSK-32刀柄，轉(zhuǎn)速可達(dá)42 000r/min。其主要特點(diǎn)如下：

1.采用龍門結(jié)構(gòu)，自帶NC數(shù)控回轉(zhuǎn)擺動(dòng)工作臺(tái)，支持5軸聯(lián)動(dòng)加工。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，占地面積僅2.5m2，X、Y和Z軸行程范圍200mm×200mm×280mm。

3.水冷轉(zhuǎn)矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)A、C軸。

4.所有直線軸加速度可達(dá)2g，快移速度達(dá)40m/min。

5.輪廓精度和準(zhǔn)確性高，表面質(zhì)量小于0.2μm。

6.堅(jiān)固減振的礦物鑄造底座，單體結(jié)構(gòu)。

7.自動(dòng)換刀，標(biāo)配24刀位的刀庫，選配60刀位。

高端立式精密加工中心HSC 75/105 linear

    DMG HSC 75 linear或HSC 105 linear絕對(duì)是加工大型工件的高端立式精密加工中心。由于它的所有軸全部采用最高動(dòng)態(tài)性能的直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)，其高生產(chǎn)效率、高輪廓精度和高表面質(zhì)量只是這個(gè)劃時(shí)代產(chǎn)品的少數(shù)幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。單以德馬吉全新設(shè)計(jì)理念為例，通過創(chuàng)新的選配功能HSC 75 linear和HSC 105 linear是該產(chǎn)品線中第一個(gè)提供B軸轉(zhuǎn)矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的機(jī)床，能擴(kuò)展為5軸聯(lián)動(dòng)高速加工中心。

    這兩種高速切削機(jī)床的所有軸全部為直線驅(qū)動(dòng)，能產(chǎn)生高達(dá)2g的加速度和90m/min的快移速度，可以將生產(chǎn)效率提高20%。龍門的緊固鑄造結(jié)構(gòu)和有限元優(yōu)化的模塊化床身構(gòu)成這臺(tái)完美機(jī)床運(yùn)動(dòng)特性的基礎(chǔ)和最高表面質(zhì)量的基礎(chǔ)。而且，直接路徑測量系統(tǒng)使加工精度和輪廓精度更無懈可擊。

    選配的5軸聯(lián)動(dòng)加工功能也是全新產(chǎn)品，轉(zhuǎn)矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的銑頭擺動(dòng)軸和快速NC回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)確保整臺(tái)機(jī)床不會(huì)損失任何動(dòng)態(tài)性能和精度。另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是加工區(qū)域更大，通過改善床身結(jié)構(gòu)使該機(jī)床落屑和操作接近性更好。而且橫向機(jī)床門和前門使機(jī)床開門時(shí)頂部敞開允許吊車在整個(gè)加工區(qū)進(jìn)行裝卸。

    在數(shù)控系統(tǒng)方面，立式高速精密加工中心HSC 75 linear和HSC 105 linear以及所有DMG全新設(shè)計(jì)理念開發(fā)的機(jī)床都采用基于海德漢（iTNC 530）和西門子（Sinumerik 840D powerline）的DMG ERGOline-Control控制系統(tǒng)并帶高速3D控制功能。

    人機(jī)友好的控制面板、19in（1in=25.4mm）TFT液晶顯示屏和3D軟件不僅具有3D控制技術(shù)，還具有創(chuàng)新的軟件工具ATC（應(yīng)用調(diào)節(jié)循環(huán)）。只需按下按鍵就能在工件程序中根據(jù)表面質(zhì)量、速度或精度默認(rèn)值自動(dòng)選擇經(jīng)過優(yōu)化的加工參數(shù)。它不是記錄每一種加工過程，例如用機(jī)床固定的基本參數(shù)進(jìn)行粗加或高速精加工，ATC功能是按照工件最佳結(jié)構(gòu)和目標(biāo)方式自動(dòng)優(yōu)化加工特性。因此，能最大限度縮短加工時(shí)間和提高質(zhì)量。HSC 75/105 linear允許選擇大量選裝功能，提高自動(dòng)化程度。

結(jié)束語

    德馬吉全新HSC linear系列機(jī)床的適應(yīng)能力得益于多年來DMG在該市場取得的突出競爭優(yōu)勢。這不僅表現(xiàn)在工模具行業(yè)的高硬材料加工方面，也表現(xiàn)在汽車工業(yè)和材料加工方面的高精密性。另一方面是降低操作難度或最大限度降低人工成本，即在安全和可靠基礎(chǔ)上提高整體生產(chǎn)效率。

    因此除了以上介紹的高速切削優(yōu)點(diǎn)外，DMG HSC linear系列機(jī)床還提供大量智能化的自動(dòng)化功能。例如，HSC 20 linear機(jī)床可選配新的LM 100工件存放系統(tǒng)，特別適用于小型工件；在刀具方面，還能選配60刀位的刀庫。大型精密加工中心HSC 55/75/105 linear采用超大緊湊型托盤庫，支持20個(gè)單件重量為100kg的工件；刀庫為150刀位，供刀時(shí)間短，換刀速度快。

    雖然自動(dòng)化程度提高了，但HSC linear系列機(jī)床并不限制對(duì)機(jī)床加工區(qū)的接近性，而且通過德馬吉自動(dòng)化公司的技術(shù)優(yōu)勢，我們還能在客戶現(xiàn)場為所有機(jī)床增加柔性機(jī)械手的自動(dòng)化功能。