创新的柔性加工单元

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根据加工工件和工艺的需要进行调整，提供柔性化的解决方案正是HPC高效加工单元的精髓体现。这一加工方案具有广泛的适用性。
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现今的汽车生产，新产品的开发周期不断缩短，成本也不断降低，呈现出多品种、小批量的需求特点。为了迎合市场需求，帮助客户在最短的时间内适应市场的变化，有效地控制生产成本，德国弗格兰（VOGTLAND）机床公司于1997年在EMO工业展会上推出的HPC（High Productive Cutting）高效加工单元集聚创新理念。
" g+ g7 ~- T5 d3 u创新的设计理念
HPC高效加工单元理念，旨在为用户提供有限价格空间内的高柔性设备，帮助用户在最短的时间内适应市场多变的需求。根据加工工件和工艺的需要进行调整，提供柔性化的解决方案正是这一理念的精髓体现。
6 e. t3 P, I  ?& M' S- W4 b3 a依托该理念设计制造的HPC FLEX-V系列新一代单主轴和双主轴加工单元，既可以作为加工中心单独使用，也可组成生产线完成加工任务。HPC FLEX-V加工系列装备的电机主轴可以是普通的电机主轴, 也可选配带6把刀具的转塔式刀架。创新的设计以及超强的加工能力，令HPC FLEX-V具有很好的生产柔性，产品生产效率高、加工精度好。
! \0 W  F7 {4 h组成HPC FLEX-V加工系列的核心单元部分是一个高动态电机驱动的三坐标加工中心，采用高速滚珠丝杠，Z轴轴向的最大加速度可达1.5g，Y轴和Z轴轴向快速往复进刀速度可达80m/min；工作主轴可装备HSK63、80或100刀柄；刀具库的设计，在HPC FLEX-V100（单主轴单元）组成生产线加工时可存放36把刀具，HPC FLEX-V200（双主轴单元）在同样条件下则拥有2×36把的刀具容量。
HPC FLEX-V以基本加工单元为基础，根据用户工件的实际需求进行扩展，安装转盘（B轴）或摇臂（A轴）而实现3～5轴的联动加工。单机之间的联结可以是线性的，也可通过弗格兰公司具有专利技术的圆形传送机实现环形联结。冷却方式可以采用干式或湿式方式，其独特的结构设计，保证了切屑在干式加工条件下的准确下落。上下料装置可采用机械手、龙门装置、手动上下料或者托盘装置。
普遍的适用性
8 q+ n$ d1 [% `2 F% w; {0 jHPC FLEX-V200加工单元的设计理念，其核心在于将为客户量身定做的工件传送装置和加工中心二者有机地结合起来，组成相互协同的高度柔性化的创新系统，既满足了汽车制造业用户降低成本的需求，又满足了面向未来的产品升级和设备更新换代需要。以下是3个加工实例：
  R* k$ v; M- X# ?1、转向节生产线
9 [# n6 i& A! `: U- C8 P  c* i! M' QHPC  FLEX-V200双主轴加工中心上，带回转的工作台上备有2套夹紧装置。左右两个工件分别由左右两根主轴进行加工，加工过程同步进行，只需一套控制系统。工件无需进行预加工或者仅部分预加工，在传统的生产线上完成基本加工工序后，传送到HPC  FLEX-V200的旋转工作台上，自动调整加工位置后即可同时完成工件左端面和右端面的加工，生产效率可提高1倍。
% h/ ?8 K  I* O( p" |加工单元上的机器手装置按照生产线的工作节拍，同步地把被加工的工件从一个工位移至下一个工位。这一设计理念为生产线的产量提升和设备改造带来了极大的便利。
2、曲轴轴承油槽的镗削加工
HPC FLEX-V200配备的摇摆装置采用数控夹盘，可以保证装置的动态稳定性。在机床加工台的每个位置上，都可以进行加工操作。当进行深孔镗削加工时必须使用切削液，以保证其后磨削工序的加工质量。此时，2000r/min的转速可实现飞溅润滑和切屑分离，生产节拍达到200s；上料由顶置龙门机械手完成；在摆动夹具的调节下，工件轴可由垂直方向变为水平方向。
' O' N, L$ ~' F  d( o# W: y9 B1 k3、气缸盖加工线
9 x+ l: f. p5 |7 e由3台HPC FLEX-V200双主轴加工中心组成的气缸盖生产线，工件通过圆形传送机进行传送，而并非传统的滚筒式传送；工件夹具由传统的12套减少到8套，整个系统仅需1名操作人员，一次装夹即可完成加工；数控旋转台充分保证了工件加工的高精度；此外，为数控旋转台单独配置的变速控制系统为将来的设备升级带来了便利。这是世界上首次采用的如此高效的配置方式，这种方式给客户带来了极大的经济效益。

结语
德国弗格兰（VOGTLAND）机床公司的创新设计理念赋予HPC FLEX-V加工单元极大的柔性，根据客户的工件特点、产量的大小变化和投资预算情况的不同需要设计出经济合理的加工方案，相对纯加工中心的加工方案有极大的灵活性、合理性及经济性，满足用户的生产纲领和质量的要求。这种设计加工方案不仅适用于传统意义上的主要客户，如汽车行业及其配套供应商对于缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴、变速箱部件、轴承托架及转向节的加工需要，同时，也可满足汽车工业之外的柔性加工需要。 【MechNet】
5 P8 j# a: i6 I文章关键词： 柔性加工