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高柔性、高效率的立式加工中心FZ12KS
閱讀：324 發布時間：2022-1-3如果要想精密、經濟地進行銑削、鉆孔、攻螺紋和 車削加工，那么對加工中心的要求是多方面的。
在這種情況下，非常短的加工時間并保持所要求的幾何精度和公差，以及工件能在一次裝夾下進行加工是最起碼的要求。立式加工中心必須要滿足這些要求，并且具有高的生產效率，從而使單件加工時間縮短，單件成本降低（如在汽車工業中的情況那樣），這是采用經濟切削解決辦法的一種準標準。駐地在Tuttlingen的Chiron公司，通過新的FZ 12K S五軸立式加工中心證明，這種高效加工中心即使在單件和小批量構件的綜合加工方面，也可以使用戶在加工時間和費用方面居地位。
圖1 過程可靠性：立式加工中心FZ 12K S
五軸上蓋板能經受住較高的機床動載荷，并能
使切屑流暢地落到容屑槽里。
FZ 12K S 五軸型加工中心應用范圍是很廣的。這種機床廣泛應用于鐘表工業、醫療機械、工具和模具制造業或精密機械制造業。而且，對這些應用，機床生產廠對機床結構的緊湊、柔性、簡單化十分重視，且符合人體工學，可操作性佳。同時，為了能獲得的切削性能和效果，機床廠對與其相關的如快速、可靠和精密等性能也非常重視。
圖2 FZ 12K S五軸：這種立式加工中心結
構緊湊、簡單，符合人體工學，可操作性佳。
同時將快速、可靠和精密等性能集于一體。
該機床另一個優點是采用了結構簡單、費用不高的主軸轉速分檔解決方案。這樣，工廠交貨時就可選擇不同的主軸轉速而得到15000（標準轉速）、24000、30000和40000轉/分的轉速。主軸驅動采用同步驅動技術，可進行精確調整并具有較高的動態性能，所以，如果額定速度為24000轉/分的主軸，只需0.6秒便可加速到這個轉速。特別是對于精密加工及深孔加工，能夠提供的通過主軸通道的冷卻液壓力可高達70巴。
圖3 動態性能: FZ 12K S五軸加工中心在X、
Y和Z軸上快速行程速度可達到75m/min。第4
個軸(擺動鞍座)可達到50 r/min的轉速。
第5個軸(回轉工作臺)轉速可達200r/min。
刀庫容量可裝48把空心錐柄HSK-A-50（德國工業標準DIN69893）的刀具（標準型）或64把空心錐柄HSK-A-50的刀具，對于需要很多刀具的情況，可使用運行不受基本時間影響、刀庫容量為161個刀座甚至是240個刀座的輔助刀庫。整個刀庫安裝在機床床身上，所以可有效地防止濺落上冷卻潤滑液、油和切屑。更引人注目的是：換刀時間僅僅為0.9秒鐘，這使切屑到切屑的時間（即指兩次切削間的時間間隔——譯注）縮短至1.9秒。
在軸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礎。FZ 12K S五軸型加工中心在X軸(500mm)、Y軸(400mm)和Z軸(360mm)的快速行程速度達75m/min。其雙軸擺動回轉工作臺的轉動同樣令人印象深刻：由經預緊而無間隙的精密傳動裝置驅動的第4個軸，在其±120詼段諞 15m/s2的軸加速度加速至轉速50 r/min。第5個軸(回轉工作臺直徑250mm，1000Nm的夾緊力)由一個轉矩電動機直接驅動，可實現的轉速為200 r/min。為了給夾具提供動力源，還安裝了六個液壓和氣動接頭。值得注意的是：還可以選擇1000r/min轉速的回轉工作臺。由此，FZ 12K S五軸也適合于進行車削加工。
圖4 符合人機工程學：通過較大的側面窗
口和可擺動的操縱臺，使調整人員和機床操作
人員在任何情況下能看到整個加工區。
工作臺允許載重為320kg。在回轉工作臺左邊和右邊，擺動鞍座布置有規格尺寸為M16× 15H7×50mm的一組定位緊固孔。恰恰是這種特征的擺動回轉工作臺，給用戶創造了為不同工件實現定位的許多結構自由度，也可以按兩次進行裝夾。
Chiron公司加工中心的床身采用動態阻尼和熱穩定性的聚合物混凝土結構，因此，五軸運動機構的較高動態性能不會影響到精度。為了實現坐標軸的精密定位，采用了直接的、數字控制的驅動裝置和非常精密的位移測量系統及角度測量系統。這樣，回轉坐標軸以±5秒的精度進行工作。對于控制系統，用戶可以從Siemens、Fanuc和Heidenhain公司目前的CNC系統中選擇。
圖5 主軸機能： FZ 12K S五軸加工中心
的主軸轉速有15000 r/min（標準型）24000
r/min，30000 r/min和40000 r/min。通過主
軸通道的冷卻潤滑液的壓力可高達70巴。
不銹鋼疊層蓋板是用于加工區承受切屑碎落用的。這些蓋板有兩個功能：一是它能經受住*的機床動載荷；二是它能使切屑流暢地落到的容屑槽里。為采用潤滑油，Chiron公司提供相應的成套裝置。通過打開活動門，就能很方便地接近主軸、雙軸擺動回轉工作臺和夾具。通過較大的側面窗口及可擺動的操縱臺，調整人員和機床操作人員便可以看到整個加工區。
然而，FZ 12K S 五軸加工中心是一種可滿足眾多需求的積木式機床。為此，有許多可集成的選項。其中這些選項包括：出排屑裝置，冷卻潤滑液處理裝置，刀具壽命監控系統，Chiron激光檢驗裝置，測量頭，抽吸裝置和過濾器等裝置。為了降低成本的壓力，Chiron公司可提供諸如電動機驅動的活動門、工業機器人接口、工件交換裝置和隨行夾具托板等自動化解決方案的多種裝置。