新五轴应对精度和功率的挑战
http://www.cction.com 2009-02-12 11:57 中企顾问网
本文导读：通过推出STC 800，斯达拉格海科特再一次在五轴加工技术领域实践了自己技术领先者的声望。该产品的开发目标是利用模块式加工中心灵活地配置，从而满足新生产概念的不同要求。
通过推出STC 800，斯达拉格海科特再一次在五轴加工技术领域实践了自己技术领先者的声望。该产品的开发目标是利用模块式加工中心灵活地配置，从而满足新生产概念的不同要求。
该机床具有最高的稳定性及性能，同时结构还非常紧凑。这些是生产铝、钢、钛及其他难加工材料复杂零件的关键条件。
借助精益求精的技术，STC 800提供大量加工解决方案 — 尤其是在飞机和发动机制造、蒸汽和燃气涡轮机制造和生产工程及机械工程方面。
在对当今用难加工材料制成的叶轮及整体叶盘进行成套加工时，精度和高柔性非常关键。通过几十年在流动表面五轴加工方面获得的经验，拥有在各个方面支持用户所必需的专有知识。
STC 800非常适合加工复杂工件，因为加工是在五轴联动方式及任意要求角度下进行的。在机床上可以采用立式铣头、超长刀具及大直径桥装刀具。回转轴及倾斜头非常精确地操作，并通过一次或多次装夹实现对五个面的经济加工。
如果高科技行业的操作想取得成功，那么它们必须具有很高的灵活性。生产周期变得越来越短，同时需要生产的部件品种越来越多。这正是STC 800具有特殊优势的地方，因为它是专门设计用于满足生产技术不断变化之需求的。借助机床的模块化设计，可以非常灵活地满足所有技术要求。
STC 800的框架具有非常高的刚性，通过FEA（有限元分析）加以计算和优化。这是该机床具有优异静动态性能及可以保证优良过程稳定性的原因之一。即使在极端切削条件下，诸如在加工难加工材料时，驱动功率也可以得到完全发挥。稳定而低振动的加工保证了较长的刀具寿命，从而直接形成更高的生产率和盈利能力。
可以提供大量不同转速范围、转矩及功率的高性能主轴供用户选择。可以采用最新式刀具。非生产时间因较高的快移速度可以降低，而可以以模块化方式扩展的刀具及工件装卸装置也在汽车行业通过了彻底考验。
为了降低停机时间，斯达拉格海科特已经开发了图形辅助的诊断系统SAM。通过该软件，用户几乎可以一瞬间确定故障的根源，且机床给出的诊断信息可以帮助消除这些故障。
坐标轴驱动装置和导轨：带数字控制和调节系统的高动态性驱动装置具有很高的进给力，适合重负荷切削，所有五个坐标轴都配备低维护三相伺服电机、预紧式、经过磨削和无反向间隙式滚珠丝杠及绝对光学测量系统。此外，驱动装置和导轨均处于工作范围以外。带循环滚柱块的大尺寸、刚性、精密直线导轨对保证高加工质量及长期精度的预紧导轨架进行了补充。
工作台 ：托盘装夹表面尺寸为800 x 800 mm，最大工件承重能力为2000 kg。X轴行程为1650 mm，Y轴1200mm，Z轴1300 mm。摆动直径为1400 mm。CNC转台B轴的行程无限制。B轴是第四个联动轴，操纵带装夹锥体的托盘接口，并带有同心、水冷直接驱动装置，具有高驱动转矩和较高转台转速等特征。A轴铣削主轴是第五个联动CNC轴。A轴的行程为 -100°/+ 60°，在两侧带有稳定滚柱轴承，通过直接光学距离测量和低磨损蜗轮驱动实现较高的定位精度。其他性能特征包括较高的转矩、液压坐标轴装夹及重负荷切削等。
X, Y, 及 Z的快移速度为60 m/min，A轴为12 r/min，B轴为60 r/min。
电主轴：同心安装、水冷式高性能同步/异步电机（电机主轴1: 60 kW, 81.6 马力, 15,000 r/min; 电机主轴2: 70 kW, 93.9马力，24,000 r/min），带有通过外圈直接进行油气润滑（直接润滑系统）、可变液压轴承预紧、拐角速度以内恒转矩矢量控制、拐角速度以后恒功率控制等功能。标配内部冷却液、用于测量轴承温度的传感器、带补偿的热主轴增长及过程中振动监控等。
齿轮驱动型主轴 ：驱动通过一个两档齿轮箱进行，通过一个37 kW、49.6马力、940Nm转矩的电机实现最高8000 r/min的转速。标配大尺寸精密混合轴承、油气润滑及内部冷却液。
刀具装卸功能 ：带有大量刀具管理方法：一个60及80个刀位的链式刀库、一个最多有240个刀位、适合锥度为ISO 50及HSK-100的塔式刀库、及适合锥度为HSK-A63、拥有240个刀位的链式刀库。刀库加载在加工过程不中断的情况下进行。通过一个双臂换刀装置可以实现快速换刀。选项包括加工区域内通过激光进行断刀检测及刀具编码功能等。
排屑 ：通过快移工作台中一个较宽的切屑传送带实现安全而快速的排屑过程。STC 800配备一个集成有工件/托盘喷头的冲洗系统，非常适合湿式和干式加工。
冷却液源：真空羊毛带式过滤器（Vacuum fleece band filters）或低维护反冲洗涡轮过滤器和内部冷却设施，可以编程设定为10巴～70巴。可选进行冷却液温度调节。
工件搬运 ：回转式装/卸托盘工位，带有4 x 90°分度及最高有6个连接的可选液压或真空偶联装置。通过提升-转动系统进行快速托盘更换。
控制和系统功能 ：通过带集成PLC的Sinumeric CNC 840 D实现高级过程控制和监控，可以通过超前处理及动态预选功能在高速加工中保证轮廓精度。还配备依据加工复杂性及材料等进行的驱动参数调节、图形诊断系统“SAM”、远程服务及带空调的控制柜等。系统扩展及系统功能 ：STC 800的未来配置包括扩展为一个带直线或圆形托盘库的加工单元、将多台机床与单层或多层直线加工库相连，包括所有系统控制软件等。
斯达拉格海科特为具体的生产要求提供单独适配的解决方案。我们富有经验的技术专家队伍将帮助客户设立新的生产里程碑。范围包括生产时间的计算、最佳刀具的选择到成套编程及在我们的‘优异生产中心’进行中试生产等。我们将在各个方面对客户提供支持，以确保生产的正常启动。
对新技术解决方案的评判仅仅通过它们给客户带来的利益进行，因为客户才是新技术解决方案的实际用户，且这种做法需要持续多年。因此，我们在开发新解决方案时，不是完全依赖于剧烈的变革，而是依赖于目标定向明确的科技进展。
STC 800，一种动态5轴加工中心，在柔性和加工能力方面建立了新的标准，适合加工一些最难加工材料 — 铝、钛及镍基合金等。
该机床具有最高的稳定性及性能，同时结构还非常紧凑。这些是生产铝、钢、钛及其他难加工材料复杂零件的关键条件。
借助精益求精的技术，STC 800提供大量加工解决方案 — 尤其是在飞机和发动机制造、蒸汽和燃气涡轮机制造和生产工程及机械工程方面。
在对当今用难加工材料制成的叶轮及整体叶盘进行成套加工时，精度和高柔性非常关键。通过几十年在流动表面五轴加工方面获得的经验，拥有在各个方面支持用户所必需的专有知识。
STC 800非常适合加工复杂工件，因为加工是在五轴联动方式及任意要求角度下进行的。在机床上可以采用立式铣头、超长刀具及大直径桥装刀具。回转轴及倾斜头非常精确地操作，并通过一次或多次装夹实现对五个面的经济加工。
如果高科技行业的操作想取得成功，那么它们必须具有很高的灵活性。生产周期变得越来越短，同时需要生产的部件品种越来越多。这正是STC 800具有特殊优势的地方，因为它是专门设计用于满足生产技术不断变化之需求的。借助机床的模块化设计，可以非常灵活地满足所有技术要求。
STC 800的框架具有非常高的刚性，通过FEA（有限元分析）加以计算和优化。这是该机床具有优异静动态性能及可以保证优良过程稳定性的原因之一。即使在极端切削条件下，诸如在加工难加工材料时，驱动功率也可以得到完全发挥。稳定而低振动的加工保证了较长的刀具寿命，从而直接形成更高的生产率和盈利能力。
可以提供大量不同转速范围、转矩及功率的高性能主轴供用户选择。可以采用最新式刀具。非生产时间因较高的快移速度可以降低，而可以以模块化方式扩展的刀具及工件装卸装置也在汽车行业通过了彻底考验。
为了降低停机时间，斯达拉格海科特已经开发了图形辅助的诊断系统SAM。通过该软件，用户几乎可以一瞬间确定故障的根源，且机床给出的诊断信息可以帮助消除这些故障。
坐标轴驱动装置和导轨：带数字控制和调节系统的高动态性驱动装置具有很高的进给力，适合重负荷切削，所有五个坐标轴都配备低维护三相伺服电机、预紧式、经过磨削和无反向间隙式滚珠丝杠及绝对光学测量系统。此外，驱动装置和导轨均处于工作范围以外。带循环滚柱块的大尺寸、刚性、精密直线导轨对保证高加工质量及长期精度的预紧导轨架进行了补充。
工作台 ：托盘装夹表面尺寸为800 x 800 mm，最大工件承重能力为2000 kg。X轴行程为1650 mm，Y轴1200mm，Z轴1300 mm。摆动直径为1400 mm。CNC转台B轴的行程无限制。B轴是第四个联动轴，操纵带装夹锥体的托盘接口，并带有同心、水冷直接驱动装置，具有高驱动转矩和较高转台转速等特征。A轴铣削主轴是第五个联动CNC轴。A轴的行程为 -100°/+ 60°，在两侧带有稳定滚柱轴承，通过直接光学距离测量和低磨损蜗轮驱动实现较高的定位精度。其他性能特征包括较高的转矩、液压坐标轴装夹及重负荷切削等。
X, Y, 及 Z的快移速度为60 m/min，A轴为12 r/min，B轴为60 r/min。
电主轴：同心安装、水冷式高性能同步/异步电机（电机主轴1: 60 kW, 81.6 马力, 15,000 r/min; 电机主轴2: 70 kW, 93.9马力，24,000 r/min），带有通过外圈直接进行油气润滑（直接润滑系统）、可变液压轴承预紧、拐角速度以内恒转矩矢量控制、拐角速度以后恒功率控制等功能。标配内部冷却液、用于测量轴承温度的传感器、带补偿的热主轴增长及过程中振动监控等。
齿轮驱动型主轴 ：驱动通过一个两档齿轮箱进行，通过一个37 kW、49.6马力、940Nm转矩的电机实现最高8000 r/min的转速。标配大尺寸精密混合轴承、油气润滑及内部冷却液。
刀具装卸功能 ：带有大量刀具管理方法：一个60及80个刀位的链式刀库、一个最多有240个刀位、适合锥度为ISO 50及HSK-100的塔式刀库、及适合锥度为HSK-A63、拥有240个刀位的链式刀库。刀库加载在加工过程不中断的情况下进行。通过一个双臂换刀装置可以实现快速换刀。选项包括加工区域内通过激光进行断刀检测及刀具编码功能等。
排屑 ：通过快移工作台中一个较宽的切屑传送带实现安全而快速的排屑过程。STC 800配备一个集成有工件/托盘喷头的冲洗系统，非常适合湿式和干式加工。
冷却液源：真空羊毛带式过滤器（Vacuum fleece band filters）或低维护反冲洗涡轮过滤器和内部冷却设施，可以编程设定为10巴～70巴。可选进行冷却液温度调节。
工件搬运 ：回转式装/卸托盘工位，带有4 x 90°分度及最高有6个连接的可选液压或真空偶联装置。通过提升-转动系统进行快速托盘更换。
控制和系统功能 ：通过带集成PLC的Sinumeric CNC 840 D实现高级过程控制和监控，可以通过超前处理及动态预选功能在高速加工中保证轮廓精度。还配备依据加工复杂性及材料等进行的驱动参数调节、图形诊断系统“SAM”、远程服务及带空调的控制柜等。系统扩展及系统功能 ：STC 800的未来配置包括扩展为一个带直线或圆形托盘库的加工单元、将多台机床与单层或多层直线加工库相连，包括所有系统控制软件等。
斯达拉格海科特为具体的生产要求提供单独适配的解决方案。我们富有经验的技术专家队伍将帮助客户设立新的生产里程碑。范围包括生产时间的计算、最佳刀具的选择到成套编程及在我们的‘优异生产中心’进行中试生产等。我们将在各个方面对客户提供支持，以确保生产的正常启动。
对新技术解决方案的评判仅仅通过它们给客户带来的利益进行，因为客户才是新技术解决方案的实际用户，且这种做法需要持续多年。因此，我们在开发新解决方案时，不是完全依赖于剧烈的变革，而是依赖于目标定向明确的科技进展。
STC 800，一种动态5轴加工中心，在柔性和加工能力方面建立了新的标准，适合加工一些最难加工材料 — 铝、钛及镍基合金等。
