将 CNC Multis 提升到一个新的水平

参观 EMO 应该是任何人的首选，以了解最新的加工技术。这是一个巨大的制造业贸易展，上次于 2017 年 9 月在德国汉诺威举行。对于多主轴生产机床，17号馆专门展示多主轴机床，是所有生产加工技术爱好者的必去之地，包括来自世界各地的记者。

我花了足够的时间参观了这个巨大的大厅，并在 Schütte 展台前停下来，那里正在通过干切割公司最新加入的机器组合 AC10-36 multi 来生产复杂的车削旋转零件。新机器提供八个主轴，可提高直径达 40 毫米的零件的生产率。它引起了我的注意，不是因为它的高度复杂性，而是因为它生产零件的速度。在三秒钟内，包括前后加工操作在内的整个零件从机器中掉出，完成并准备好运送给客户。

八个主轴使之成为可能。 Schütte 的 AC10-36 提供八个主轴和最多两个用于后加工的副主轴。 Schütte 的营销经理 Wilfried Rupp 解释说：“对于后部加工，如果需要多次操作才能使用副主轴完成零件，这可能是生产中的瓶颈，AC10-36 提供了两个副主轴，可以同时处理两个工件。 . “如果决定进行双重后勤工作，我们有解决方案。有八个交叉滑动位置可用，每个位置都可以使用多个工具。八个十字滑块中的两个可以加工用于主轴位置或副主轴的工作，以同时进行后加工。前道作业完成后，两个副主轴分别从七、八位各抓取一个零件，两个零件同时完成。

这就是在公司展台上展示的部件的 3 秒循环时间背后的秘密。在主轴上进行内外径车削、仿形车削、切槽和钻孔等多次加工后，将零件转移到副主轴进行后加工。

高科技遇上传统设计

虽然八轴技术并不是什么新鲜事物，但 Schütte 多年来一直在其 G 和 PC 系列多轴机床上提供八轴。 ACX 机床现已在全球上市，是公司 2006 年推出的 Generation SCX CNC 六主轴、多主轴自动车床不断开发的成果。为了了解更多信息，我参观了 Schütte 位于德国科隆的总部，以了解更多信息。亲身体验生产中的机器。

这家家族企业成立于 1880 年，从 1937 年开始生产多轴自动车床。 1940 年，第一台带有独立控制纵向滑块的多轴自动装置——这一原理后来被称为“Schütte 设计”——问世。 Schütte 设计包括在两个机床机架上进行纵向和横向加工的加工单元的拆分布置，我们的主人 Rupp 先生解释说。主轴和驱动头安装在抗扭转和抗振动的矿物铸造复合机床底座上，并通过坚固的纵向支撑梁连接。这创建了一个闭环框架，可确保最佳的力分布和高度的刚性。这种设计为机器提供了高度的稳定性，这不仅体现在高材料去除能力上。

Schütte 多轴自动装置的另一个特点是“Schütte-Block”。“这使我们的纵向滑块具有高度的精度和使用寿命，并使复杂的钻孔操作成为可能”。通常，对我们机器不太熟悉的客户，例如中国的客户，会问公司为什么选择这种特殊设计。对此，Rupp 先生表示，响应是，这是一种经过验证的传统设计，可为 Schütte 机器提供无与伦比的精度，并受到客户的高度重视。

随着时间的推移，工业生产反映了对更复杂工件的小批量、更短的生命周期和竞争激烈的环境的需求。针对这些需求，公司重点开发了SCX系列六轴数控多轴机床。在 SCX 系列机床中，所有与工件生产不直接相关的东西都已从加工区域中移除。工作区内没有冷却剂、润滑管线或电缆来收集切屑。此外，横向和纵向滑块配备标准工具单元，每个都能够容纳多个工具。这些可互换的单元可以包括用于车削、钻孔、铣削、滚齿、球面和多边形车削或大多数其他驱动或固定需要的单元。

为什么公司花了 10 年时间才将公司成功的 CNC 自动多主轴车床 SCX 系列的八主轴变体推向市场？ Rupp 先生解释如下：“八轴机床比六轴机床复杂得多。您必须对多达 85 个轴进行编程和控制，而这只能使用 Siemens 840D 解决方案系列中的三重 NCU 才能实现。同时，您必须提供与我们的客户习惯相同的易于使用的操作界面。”

CNC ACX 机床的配置、操作和编程是在 Schütte 开发的 SICS 用户界面的帮助下进行的。它针对多轴自动 ACX 的功能范围进行了优化调整。 SICS 为操作员的任务提供了相应的预定义输入和操作菜单。数据到各个控制系统和通道的协调和分发在后台运行，对用户不可见。

材料通常以直径高达 42 毫米的棒材形式供应给 ACX 机器。作为棒料的替代方案，可以通过单独的进料装置自动供应毛坯或半成品。成品零件根据客户要求通过溜槽、卸料输送机离开机器，或以定向方式存放在托盘中。清洗站和测量站可以根据各自的工件要求进行配置，并集成到成品处理系统中。

八轴优势

ACX 机床专为完整加工而设计——工件的正面和背面在一个循环中完成。 Rupp 先生解释说，具有决定性意义的是八个主轴和最多两个副主轴可能同时工作。所有主轴都配备了液冷直接驱动器——将主轴托架中的热增长保持在最低限度——允许彼此独立地自由选择主轴速度。它们的扭矩为 85 Nm，具有特别高的动力和牵引力。

该机床可以作为一台八轴机床运行，用于需要大量加工的复杂零件，也可以作为一台双四轴机床运行，它实际上是作为两台机床在一个平台上同时相互协作运行。每一秒，一个工具站总是可以同时访问相同的工具。由于双四轴加工，机器每转一次滚筒就可以生产两个成品。在双后端加工中，有八个主轴位置可用于前加工工件和两个主轴位置用于后端加工，它们都是同时工作的。

在分断位置的位置 7 和 8 中可选用附加滑块，可以进一步提高生产率。 “此功能允许用户在后侧工件加工过程中执行额外的后端加工操作以及后续工件的同时预分断，”Rupp 先生说。

加工单元

AC10-36 的基本结构遵循凸轮控制自动装置的经典概念，其中八个主轴在精密制造的主轴鼓中分度，通过坚固的 Hirth 联轴器以极高的重复性锁定。用于外径加工的十字滑台允许在 X、Z 和 Y 轴的位置 1 到 8 上进行加工。 X 轴滑块在直线导轨上径向移动到主轴中心线。 Z 轴运动采用静压套筒设计，平行于主轴中心线行进，并以 90 度角穿过 X 轴托架。两个轴均以机电方式驱动。使用插值，这些允许在所有八个站点进行 X-Z 轮廓运动。

模块化交叉滑动工具转塔可以将一个或多个工具带入八个工位中的任何一个的切割中，这可能会增加任何给定工位可以使用的工具数量。这种灵活性允许在单个工作站执行多项操作，或者可以选择配备冗余工具以进行无人值守操作。

每个十字滑台还可以提供 Y 轴加工能力。除了直线运动外，Z 轴还可以旋转。该运动允许将第二或第三工具或更多工具定位在工件上。它还允许通过线性X轴和旋转C轴之间的插值来进行Y轴铣削。

Hirth 联轴器用于接受各种配置的转塔，这些转塔承载用于给定工位的切削工具。与 SCX 系列一样，ACX 标准刀塔包括用于（偏心）钻孔、深孔钻孔、螺纹切削、角钻孔、十字钻孔、轮廓铣削、滚齿和多刃车削、球面和多边形车削的设备（十字）以及用于驱动和固定工具的十字滑块（端加工）。最重要的是：所有单元在每个主轴位置都可以相互独立使用。

标准连接允许任何转塔定位在任何十字滑台上。这种模块化设计适用于固定式和驱动式工具。对于驱动工具，集成电机安装在 Z 轴套筒中，可产生 8,500 rpm。冷却液管线也穿过套管，保持工作区畅通。可通过高达 100 bar 的刀具冷却液。

横向和纵向滑动刀塔使用 HSK 或 Capto 切削刀柄，用于牢固夹紧和快速转换。标准和精确的刀具接口鼓励使用离线对刀仪来加快机床的换刀速度。

免费无障碍加工区

为了适应转换，任何与加工零件不直接相关的东西都从机器的工作区域中删除。封闭的切割区域不包含驱动部件或导轨、润滑或冷却液管路或接线。这是一个干净的工作区，可以更好地方便快速更换工具并允许良好的排屑。开放和干净的工作区还让用户可以自由添加或删除各种加工配置。

“在切屑堆积的情况下，材料去除区域不会因滑块、驱动附件、电缆或线路而受到阻碍，”Rupp 先生解释道。 “不再存在通过热切屑或在机器设置过程中损坏或破坏电缆或软管的风险。薯片巢也已成为过去。这明显提高了附件的可靠性和可用性，并显着减少了去除切屑和切屑巢所需的非生产时间。对于许多车间来说，这是无价的，因为只有解决排屑问题，才能实现可靠的自动化运行。所有这一切都是在越来越多地使用难以加工的材料的情况下实现的。这不仅是机器产能方面的真正挑战，而且对于通常很长且因此难以排出的切屑而言也是一个真正的挑战。加工区域外的驱动和导向系统的布置也有效地防止了这些关键元件的污染，从而消除了过早磨损的危险。”

Schütte 的 ACX 系列可在全球范围内销售。它的八轴设计满足了金属加工车间越来越多的灵活、小批量、高混合生产的需求。此外，八主轴还利用其对复杂零件的附加加工能力满足了大批量生产的需求。