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恒輪機床(常州)有限公司
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5 軸銑車加工中心 C

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更新時間:2022-04-08 08:53:04瀏覽次數:2078次

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機床方案為使銑車加工中心在銑削和車削這兩種加工策略中都能達到相同的出色性能,我們在開發階段就進行了結構動力學研究

機床方案

為使銑車加工中心在銑削和車削這兩種加工策略中都能達到相同的出色性能,我們在開發階段就進行了結構動力學研究。我們的 C 系列 5 軸銑車加工中心的機床方案和整個流程設計是綜合仿真過程的結果。對您來說,這意味著:在兩個完整的制造過程中均可實現可靠的生產率和精度。

十字床身加上龍門式動柱結構

  • 結構件經鑄造制成并經過拓撲優化,在力流中具有高穩定性和阻尼
  • 熱對稱結構和理想力流
  • 多種設計堅固的主軸工作單元可供選擇
  • 具有兩個 NC 軸的換刀裝置,可快速自動換刀
  • 多種刀庫可選,提供鏈式或架式型號
  • 集成高負載托盤交換裝置 (CP) 的機床,可快速自動更換托盤
  • 可根據所選結構尺寸提供采用工作臺裝載 (CT) 的機床

采用臥式刀具基準第 5 軸的 5 軸運動特性

  • 機床以十字形床身布局承載 X 和 Z 軸
  • 機床龍門式動柱沿 X 方向移動并承載主軸工作單元
  • 工作單元沿 Y 方向移動,緊湊穩定地集成在機床龍門式動柱中
  • 轉臺沿 Z 方向移動并執行進給運動
  • NC 回轉工作臺(旋轉軸 B)無級旋轉工件 (360,000 x 0.001°)
  • 回轉頭 (C) 或叉形頭 (A) – 第 5 刀具軸( C 345,000 x 0.001°/ A 175,000 x 0.001°)(轉動范圍,可選配轉動范圍擴展件)

線性軸采用滾柱直線導軌,而旋轉工作臺采用穩定的 YRT 軸承

  • 帶滾柱導軌的直線軸由滾珠絲杠驅動,實現高進給力
  • 直接值測量系統(線性軸光柵尺)可實現精度和較小的定位公差
  • 配備大型 YRT 軸承和自動夾緊功能的轉臺,具有穩定性和高傾覆力矩
  • 直接驅動式旋轉臺 DDT (Direct Drive Turning) 確保高轉速和高動態性能

主軸工作單元

5 軸銑車加工中心對主軸的要求與其他設備并無二致:一方面進行立式、臥式銑削加工,另一方面還要進行車削復合加工。我們憑借 C 系列產品找到了一種解決方案,讓您可以在切削期間充分可靠地利用功率和扭矩。

多種性能強大的 5 軸主軸工作單元可供選擇

  • 主軸工作單元在刀具中的第 5 軸具有兩種不同版本運動機構:回轉頭或叉形頭
  • 具有高動態剛度和阻尼的高性能鑄鐵滑座
  • 持續冷卻保證熱穩定性和精度:精密冷卻機組和主軸的熱增長補償
  • 在定位旋轉軸進行加工的情況下自動夾緊第 5 軸
  • HSK-T 刀柄確保車削加工中的精度
  • 集成的自動主軸鎖定裝置可在車削過程中確保穩定性

回轉頭運動機構

  • 穩定的回轉頭運動機構保證切削過程中的性能
  • 45°回轉頭幾何形狀構成緊湊的結構設計
  • 回轉頭旋轉中心和刀柄之間的距離較短,因此具有很高的剛性
  • 轉動范圍 C +15° 至 C -190°(可通過轉動范圍擴展件進行擴展)
  • 集成式排線和介質管理:工作區域無明管線
     

叉形頭運動機構

  • 面對復雜的工件幾何形狀始終保證靈活性
  • 簡單的頭部幾何結構便于編程和操作
  • A 軸由兩個回轉電機和張緊傳動系統驅動
  • 轉動范圍 A +30° 至 A -120°(可通過轉動范圍擴展件進行擴展)
  • 集成式排線和介質管理:工作區域無明管線

配備 HSK-T 63 的機床具有 3 個主軸工作單元

  • 轉速達 16,000 min-1
  • 扭矩高達 242 Nm (S6 40 %)
  • 集成主軸鎖定裝置,用于車削操作
     

配備 HSK-T 100 的機床具有 4 個主軸工作單元

  • 扭矩高達 1,146 Nm (S6 40 %]
  • 轉速達 12,500 min-1
  • 集成主軸鎖定裝置,用于車削操作

  • 主軸更換無需復雜的調整工作
  • 減少維修時間
  • 低成本服務解決方案

HELLER 附件頭定位系統 (MSK)

  • 適用于使用各種附件頭,例如角度頭
  • 采用三點支撐的增大支撐底座
  • 集成扭矩吸收和介質傳輸
     

轉動范圍擴展件

  • 205°至 345° 回轉頭
  • 150°至 175° 叉形頭

* 不適用于所有工作單元

刀具管理

使用銑車加工中心進行完整加工可極大地降低單件成本。然而,復合加工是刀具管理面臨的一大挑戰:必須提供廣泛的銑削和車削刀具,并且必須精確安全地切換流程工藝。對于 HELLER C 系列 5 軸銑車削加工中心來說,這輕而易舉。

鏈式刀庫便于迅速準備刀具

  • 4 個鏈式刀庫,最多可容納 240 個刀位,適用于 SK 4000 加工中心
  • 3 個鏈式刀庫,最多可容納 150 個刀位,適用于配備 HSK-T 100 的機床
  • 穩定的刀架安裝在雙鏈的兩側,保證鏈條的高動態性能
  • 刀具裝卸工位非常便于操作,可實現符合人體工程學設計的快速刀具裝備
  • 集成刀具準備工位,便于在加工同時準備后續刀具并縮短刀具跟進時間
  • 刀柄位于封閉式支架中:定位時可防止灰塵進入并保持穩固狀態
  • 加工同時準備刀具,縮短刀具跟進時間
     

選項

  • 刀具裝卸工位上的舒適型操作終端
  • 在加工的同時進行裝備
  • 使用 RFID 芯片進行刀具編碼
  • 刀柄清潔,包括刀座沖洗和干燥
  • 刀具需求計劃 HELLER TRP (Tool Requirement Planning),便于自動創建裝卸清單
  • 加工同時進行鉆頭折斷檢查

高儲存容量的架式刀庫

  • 2 個架式刀庫,最多可容納 425 個刀位,適用于配備 HSK-T 100 的機床
  • 架式刀庫具有 409 個刀位,適用于配備 HSK-T 63 的機床
  • 使用高動態裝載機進行刀具搬運,確保迅速準備刀具
  • 集成轉盤式閘門的刀具裝卸工位具有多個刀位,可以在加工同時進行裝備
  • 刀具裝卸工位上的舒適型操作終端
     

選項

  • 自動閘門
  • 使用 RFID 芯片進行刀具編碼
  • 通過刷洗和沖洗方案進行刀柄清潔
  • 刀具需求計劃 HELLER TRP (Tool Requirement Planning),便于自動創建裝卸清單
  • 加工同時進行鉆頭折斷檢查

快速更換刀具,縮短屑對屑時間

  • 兩個采用升降回轉原理的 NC 軸,確保高動態性能和持久精度
  • 穩定的雙夾爪在較高刀具重量和重量力矩的情況下保證牢固夾持

工件管理

當然,您可以*根據需要配置 C 系列 5 軸銑車加工中心:作為具有較大工作區的車間機床——單件生產的理想選擇;或是作為配備托盤交換裝置和相應自動化解決方案的批量生產機床。

適合批量生產的托盤交換裝置

  • 采用升降回轉原理的自動托盤交換裝置
  • 通過堅固的液壓驅動裝置實現*的負載
  • 通過升降回轉橋架的叉形結構實現機床托盤上的理想施力
  • 通過堅固的對準元件和對功能面的廣泛吹掃實現持續的高更換精度
  • 液壓托盤夾緊裝置即使在較大的過程力下也能牢固夾持
  • 具有 DIN 孔圖和標準化對準元件的機床托盤,便于快速安裝夾緊裝置

在加工的同時裝備工件并裝載

  • 手動裝載或者使用機器人或托盤自動化設備進行裝載
  • 方便通行的大門在使用起重機或搬運系統進行裝載和裝備作業時保證可達性
  • 工件裝卸工位可以 90° 分度鎖定,配備腳部解鎖裝置,可無限制手動旋轉
  • 隨手可及的操作元件和介質噴槍,集成在機床外殼中
     

選項

  • 集成液壓工件夾緊裝置的介質接口 (60 bar)
  • 附加氣動功能:通過介質接口進行定位面檢查和松動檢查
  • 通過自動功能提供積極的操作員支持:裝卸工位自動門、可自動旋轉的 NC 裝卸工位、自動裝卸流程
  • 采用 DIN-T 槽設計的機床托盤

適合車間使用的工作臺裝載

  • 工件直接裝載到工作區中的機床工作臺上
  • 通過集成的平臺和較低的“裝載邊緣"使工件易于觸及
  • 由兩部分組成的大型工作區門可以大幅度敞開工作區,從而輕松裝備和吊裝大型構件
  • 具有大型夾緊面和 DIN 孔圖的圓形機床工作臺,
  • 臺式主操作器配備 24 英寸多點觸摸屏,可以在操作工位和工件裝卸工位之間轉動
  • 隨手可及的介質噴槍集成在機床外殼內

具有旋轉功能的 NC 回轉工作臺

  • 直接驅動的旋轉臺實現車削時的高速運轉和銑削時的高動態性能
  • 大型 YRT 軸承提供穩定性和高傾覆力矩
  • 自動液壓轉臺夾緊裝置,實現高切向力矩
  • 通過獨立冷卻機組進行持續冷卻
  • 在加工過程中自動檢測不平衡狀態
  • HELLER 平衡循環輕松實現裝夾平衡和不平衡檢查
     

選項

  • 集成液壓工件夾緊裝置的介質接口 (60 bar)
  • 附加氣動功能:通過介質接口進行定位面檢查和松動檢查
  • 裝卸工位自動門

自動化

HELLER 自動化解決方案是專為您的制造生產而研發的個性化方案。我們分析您的需求并開發解決方案,讓您以經濟效益的方式工作。我們盡可能使用標準化解決方案。C 系列 5 軸加工中心專為托盤和工件自動化而設計。

存儲機床托盤并自動裝備一臺或多臺機床

  • 標準化線性存儲系統,最多可容納 15 個存儲工位,具體取決于型號和結構尺寸(選項)
  • 標準化的機床接口可用于多種機床結構尺寸(選項)
  • 全套一站式提供:縮短安裝時間和調試過程的完整解決方案
  • 通過向一臺或多臺機床持續進給托盤來優化利用率
  • 從而提高生產效率和靈活性
  • 針對包含大量零件混合的制造任務和小批量生產具有特殊優勢
     

選項

  • 標準化主機接口,確保與主機的連接
  • 多種自動化生產控制的功能和選項可供選擇
  • 液壓工件夾緊裝置的介質接口

自動裝卸工件

  • 通過機器人搬運工件減輕操作員負擔
  • 非常適合批量生產
  • 通過持續進給物料利用加工中心
  • 標準化機床接口,便于在裝卸工位上裝載機器人(選項)
     

選項

  • 液壓工件夾緊裝置的介質接口
  • 定位面檢查和松動檢查

供給與廢棄處理

在一次裝夾的銑削和車削中,快速而精確的切削廢棄處理起著特殊的重要作用。因為工作區中出現切屑意味著精度下降。HELLER C 系列 5 軸銑車加工中心采用的設計方式使切屑不會殘留,而是運送到適合它的位置:在切屑容器中。

集中介質供給區域位于機床背面

  • 易于維護并具有可達性,所有供給單元一目了然
  • 壓縮空氣噴槍和水噴槍集成在工件裝卸工位的機床外殼中
  • 關鍵組件的集中油氣潤滑裝置
  • 密封空氣并有針對性地吹掃接口,確保機床長期穩定運行
  • 液壓工件夾緊裝置的介質接口,壓力為 60 bar 或 200 bar(選項)

高效的冷卻潤滑液供給和過濾

  • 冷卻劑設備:可選供高水箱容量的紙帶式過濾器或真空旋轉式過濾器
  • 內部冷卻劑供給 (IKZ) 流經刀具,采用 50 bar 高壓(選項:70 bar)
  • IKZ 具有多達 7 種壓力級別,可通過 NC 程序自由編程
  • 外部刀具冷卻裝置在主軸內集成沖洗噴嘴
  • 集成式工作區噴淋器配備可調節噴嘴,實現工作區沖洗效果并冷卻工件
     

選項

  • 確保高熱穩定性和精度的冷卻劑冷卻器或冷卻劑溫度控制
  • 冷卻液設備自動填充裝置
  • 用于從冷卻潤滑劑箱中分離雜質的撇油器

迅速從工作區域中清除切屑

  • CP 4000:切削自由落入主軸下方,并通過集中排屑器快速清除
  • CP 6000 – CP 10000:使用螺旋輸送機和橫向輸送機清除切屑
  • 排屑機根據應用情況,采用刮板帶或鉸鏈帶規格(選項)
  • 傾斜側壁和具有自清潔功能的波紋管蓋防止切屑沉積
  • 工作區沖洗裝置和工作區噴淋器為配備冷卻劑設備的機床快速排屑提供支持
  • 可選:從工作區抽出冷卻潤滑劑霧的抽吸設備。

操作和維護

在極限范圍內銑削和車削還需要操作員發揮:他必須靈活地應對新任務、快速更換工件和刀具,同時安全作業。因此,在開發 HELLER C 系列產品時,我們非常重視操作簡潔、縮短路徑和高舒適度。

方便進出所有工作區,便于操作和保養

  • 操作舒適度和人體工程學提高生產率
  • 操作和維護區域之間空間隔離
  • 堅固耐用的操作元件保障日常頻繁生產
  • 運行平穩的門和可輕松拆卸的殼板元件

調整和生產過程中的操作舒適度

  • 符合人體工程學的操作元件和控制界面
  • 可轉動的主操作器具有夾緊功能,以節省空間的方式集成在機床外殼中
  • 大型安全窗使工作區的良好視野
  • 采用直線導軌的工作區門運行平穩,可在操作區域中打開工作區頂板
  • 通常使用運行模式 2 和 3
     

選項

  • 手持控制器
  • 在使用冷卻潤滑劑進行加工時,玻璃吹掃裝置確保視野清晰
  • 臺式主操作器配備 24 英寸屏幕、多點觸控功能和 HELLER 操作界面

工件裝卸工位

  • 方便通行的大門在使用起重機或搬運系統進行裝載和裝備作業時保證可達性
  • 工件裝卸工位可以 90° 分度鎖定,配備腳部解鎖裝置,可無限制手動旋轉
  • 隨手可及的操作元件和介質噴槍,集成在機床外殼中
     

選項

  • 裝卸工位自動門
  • 可自動旋轉的 NC 裝卸工位
  • 軟件選項:自動裝卸流程

操作便捷,便于快速裝備工具

  • 依據人體工程學布局的控制元件
  • 插入工位處于高度,集成松開功能,方便操作
  • 在主軸運行的同時可在刀庫中進行刀具裝備
     

選項

  • 刀具裝卸工位上的舒適型操作終端
  • 在加工的同時進行裝備
  • 使用 RFID 芯片進行刀具編碼
  • 刀具需求計劃 HELLER TRP (Tool Requirement Planning),便于自動創建裝卸清單

集中供給區域位于機床背面

  • 易于維護:所有供給單元一目了然、操作便利
  • 運行平穩的門和可輕松拆卸的殼板元件
  • 方便直接使用開關柜
  • 迅速響應的 HELLER 備件服務
     

選項

  • 維護經理可直接在機床上進行維護計劃并對操作員進行支持
  • HELLER TPS (Total Productive Services):包含檢驗、維護和維修保養措施的服務協議

控制系統

復合加工在金屬加工中意味著多重任務處理——無論是對于機床還是對于控制系統。只有具有強大鏜孔、銑削、車削和測量循環性能的加工中心才能將銑削和車削限度地組合在一起。因此,我們在 C 系列 5 軸銑車加工中心中使用現代高性能控制系統 Siemens SINUMERIK 840D sl。

Siemens SINUMERIK 840D sl

  • 加工中心的高性能控制系統可滿足對性能和加工精度的要求
  • 數字驅動技術和*系統架構
  • SINUMERIK Operate 操作界面確保高效的機床操作
  • HELLER 操作界面為用戶帶來更多便利(標配采用工作臺裝載的機床,可選擇配備托盤交換裝置的機床)
  • 使用 MDynamics 5 軸技術套件根據 HELLER 加工中心的要求進行了優化集成和針對性匹配
  • 集成 HELLER 動平衡功能

  • 標配采用工作臺裝載的機床(可選配托盤交換裝置)
  • 臺式主操作器在采用 Siemens 控制系統的機床上為用戶帶來操作舒適度
  • 24 英寸屏幕和多點觸摸功能非常適合顯示文檔和圖紙
  • HELLER 操作界面具有 4 個功能區域,一目了然地提供更多信息
  • 針對實踐操作設計的 Xtends HELLER 擴展插件具有附加功能
  • 配備按鈕和 3 個倍率開關的機床控制面板可在所有運行情況下實現控制

  • 手持控制器
  • 刀具裝卸工位上的舒適型操作終端
  • HELLER 遠程診斷服務 RDS (Remote Diagnostic Services)
  • 多重夾緊托盤管理系統
  • 規避策略
  • 任務管理
  • 自動裝卸流程

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