世界最大倒立式車床的巧奪天工設(shè)計(jì)

　　倒立式轉(zhuǎn)塔車床(VTL)的特色在于自身承擔(dān)了工件裝載設(shè)備的功能，可利用自己面向下設(shè)置的主軸來(lái)揀取階梯式放置的工件，并能將這些工件運(yùn)送至各自的加工區(qū)。由于無(wú)需設(shè)置輔助裝載設(shè)備，因此達(dá)到了比其他自動(dòng)化加工系統(tǒng)更加緊湊的特色(圖1)。由于用于承載工件的主軸位于刀具的正上方，高溫切屑會(huì)順利地掉落至一條運(yùn)輸帶上，防止這些切屑污染車床主軸或聚集在工件上導(dǎo)致工件受熱升溫。

　　圖1由于無(wú)需設(shè)置輔助裝載設(shè)備，因此本車床占地比其他自動(dòng)化加工系統(tǒng)更加緊湊

　　Emag公司的多功能VLC1200型車床據(jù)稱為世界上最大的倒立式轉(zhuǎn)塔車床。這款車床能夠揀取和加工1500kg的工件，工件直徑可大至1.2m(圖2)。如此之大的部件加工能力使得VLC1200型車床非常適合于加工用于施工機(jī)械、工業(yè)輸送系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)上的精密部件。另外，這臺(tái)車床可以一次夾裝執(zhí)行多種加工，包括車削、鉆孔、銑削、磨削和齒輪切制。這種靈活性在提升生產(chǎn)吞吐量的同時(shí)，盡最大程度減少了半成品的數(shù)量，并避免了在制造廠商生產(chǎn)車間內(nèi)運(yùn)輸笨重的部件。一系列獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì)要素能夠幫助這款VLC1200車床精確而有效地加工非常大型的部件。

　　圖2VLC1200型倒立式轉(zhuǎn)塔車床能夠揀取和加工1500kg的工件，工件直徑可以大至1.2m

　　●聚酯花崗石基礎(chǔ)——VLC1200型車床的特色包括其可移動(dòng)式設(shè)計(jì)方案，采用了一種稱為Mineralit的聚酯花崗石材料制造了一種呈U形的基礎(chǔ)。這種花崗石材料比傳統(tǒng)的焊接鋼制底座或鑄鐵底座具有諸多特色。例如這種材料本質(zhì)上的穩(wěn)定性能夠減輕在傳統(tǒng)的鋼制或鑄鐵底座上出現(xiàn)的熱變形問(wèn)題，據(jù)這家公司介紹，這就是聚酯花崗石材料與傳統(tǒng)底座材料相比時(shí)避震效果強(qiáng)30%的原因。更低的系統(tǒng)振動(dòng)將帶來(lái)更好的加工表面光潔度以及更長(zhǎng)的刀具使用壽命，同時(shí)可以采用更為積極的切削參數(shù)設(shè)置。

　　●液體冷卻系統(tǒng)——盡管VLC1200G型車床底座采用聚酯花崗石材料制造，但其他關(guān)鍵組件仍采用了鋼制或鑄鐵機(jī)架。其中一個(gè)例子是鑄鐵主軸支架，此支架橫跨了U形基座的上部，形成了一種箱形框架結(jié)構(gòu)，使懸空部件數(shù)量降至最低。閉路冷卻劑系統(tǒng)確保了主軸支架以及轉(zhuǎn)塔、進(jìn)給軸以及其他此類部件保持在一致的溫度下以確保其熱穩(wěn)定性。

　　●采用非皮帶驅(qū)動(dòng)裝置的功率強(qiáng)大的銑削主軸——此車床的銑削主軸設(shè)置在主軸的下方。主軸提供了高達(dá)52kW的馬力并且提供了HSKA100接口用于重載切削應(yīng)用。據(jù)這家公司表示，采用無(wú)皮帶式設(shè)計(jì)要素消除了反沖、反饋誤差和振動(dòng)，提供了高質(zhì)量的表面光潔度和精密的幾何形狀。

　　圖3安裝在車床穩(wěn)定的聚酯花崗石基礎(chǔ)上的一只接觸式探頭作為工序間量規(guī)來(lái)測(cè)量工件，測(cè)量精度達(dá)到±2μm

　　●車床本身具有部件測(cè)量功能——在機(jī)加工區(qū)內(nèi)部配備了接觸式探頭作為工序間測(cè)量工具，可在工件仍?shī)A裝在車床內(nèi)的情況下執(zhí)行測(cè)量，精度范圍達(dá)到±2μm(圖3)。在需要時(shí)，將根據(jù)探頭的反饋信號(hào)對(duì)部件加工程序自動(dòng)做出標(biāo)準(zhǔn)糾正。此探頭也可以用于在刀具更換后(在機(jī)加工操作達(dá)到全深之前)測(cè)量半成品的尺寸特征。此項(xiàng)功能在加工要求使用多件完全相同刀具以加工成某一給定尺寸特征的大型部件時(shí)特別實(shí)用。

　　由于此探頭直接安裝在車床聚酯花崗石底座上，所以它與車床之間的相對(duì)位置將不會(huì)由于溫度波動(dòng)而改變(這點(diǎn)與安裝在移動(dòng)式支臂上的探頭不同)。固定不變的探頭位置還提供了一個(gè)已知的原點(diǎn)位置，從而簡(jiǎn)化了車床的校準(zhǔn)例行程序。