汽車的鋁合金結(jié)構(gòu)件加工和鋁合金缸體缸蓋類零件的加工，盡管加工材料都是鋁合金，但是對加工工藝的要求卻相差甚遠。加工鋁合金缸體類零件時，切深較大，而且經(jīng)常要用到盤銑刀，因此切削力通常較大，所以在設(shè)備選擇上傳統(tǒng)的搖籃式五軸聯(lián)動機床較多。但是在加工鋁合金結(jié)構(gòu)件時，不論壓鑄件還是擠壓型材件，切削力都要遠小于缸體缸蓋的加工。

那么用什么樣的設(shè)備才***合適，在保證精度和工藝可靠性的前提下，哪種設(shè)備加工效率***高，且經(jīng)濟性***好呢？

在電動車快速發(fā)展的行情下，越來越多的車型開始采用鑄鋁件或型材焊接件作為車身結(jié)構(gòu)組件。針對這一市場需求，Reichenbacher Hamuel公司大概5年前專門開發(fā)設(shè)計了一款加工中心，用于高效加工各類鋁合金車身結(jié)構(gòu)件，其設(shè)計思路特別適合中國市場。

由于國內(nèi)的汽車鋁合金零件加工主要是發(fā)動機缸體缸蓋和變速箱這類腔體類鑄造件，因此在加工鋁合金結(jié)構(gòu)件時多沿用之前的工藝和設(shè)備。其特點是結(jié)構(gòu)剛性大，因此工藝設(shè)計上可以采用較大切削量的高速銑削加工。機床的結(jié)構(gòu)形式多采用配備搖籃式工作臺的五軸聯(lián)動加工中心。這種經(jīng)典的機床結(jié)構(gòu)的確有種種優(yōu)點，但是對于普通鋁合金或復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件加工來說，有些大材小用。

不管是精鑄還是擠壓型材，車用鋁合金結(jié)構(gòu)件都不需要大量的機械加工，不需要去除大量的材料，因此，與箱體類零件相比，車體上的鋁合金結(jié)構(gòu)件絕大多數(shù)情況只需要少量的機械加工，對機床的結(jié)構(gòu)剛性要求并不是那么高。因此，在滿足精度要求的前提下，可盡量降低結(jié)構(gòu)件重量，并提高速度和自動化程度。在這個思路的指導(dǎo)下，Reichenbacher Hamuel公司開發(fā)了ECO RS系列型號。

目前Hamuel系列車系復(fù)合CNC主要針對超硬材料葉片的大切削量加工，加工精度可以達到0.003mm；Reichenbacher系列多立柱式（鏜床結(jié)構(gòu)）CNC則偏向輕型材料加工：零件偏大，精度要求不高（結(jié)構(gòu)件精度通常不高于0.1mm，關(guān)鍵形面精度要求0.02mm，但尺寸偏小），零件附加值（相對缸體缸蓋）不高，自動化程度要求較高。

采用模塊化的立柱式設(shè)計，可根據(jù)零件和工藝要求靈活地對模塊進行組合。用戶可以選擇單立柱，雙立柱，或多立柱式；立柱（銑頭）也可以選擇相對或同側(cè)布置；工作臺也形式就更加靈活，甚至可以對整車的結(jié)構(gòu)件進行加工，以便修正焊接時對車身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的誤差。而保時捷的911，Audi的Etron鋁合金車身都采用了同樣的方案。

值得注意的是，立柱并沒有采用傳統(tǒng)的鏜床結(jié)構(gòu)，而是在立柱頂部增加了龍門結(jié)構(gòu)，在不大幅提高成本的前提下增加了立柱的結(jié)構(gòu)剛性。因此可以安裝更大重量的銑頭，而立柱的高度也可以相應(yīng)增加。

銑頭可以是一個自由度的擺動頭，配合立式轉(zhuǎn)臺，與其他三個直線自由度構(gòu)成五軸聯(lián)動；也可以在銑頭上采用2個自由度，與其他三個直線軸構(gòu)成五軸聯(lián)動；而銑頭上甚至可以配多個加工主軸，每個主軸上安裝訂制的復(fù)合刀具，這樣省去加工過程中換刀的時間和刀庫的成本。

上圖為完全密封的雙銑頭CNC，多通道控制，可同時加工一個零件的不同部位或者兩個不同的零件。空載速度達80m/min，通過優(yōu)化工藝可進一步提高進給速度，加工效率為普通CNC的2倍以上。

轉(zhuǎn)臺設(shè)計就更加靈活，由于公司擁有豐富的車系復(fù)合結(jié)構(gòu)CNC的開發(fā)經(jīng)驗，因此也熱衷于對各類轉(zhuǎn)臺的靈活使用。與之立柱式結(jié)構(gòu)相配套的工作臺可以是聯(lián)動轉(zhuǎn)臺，也可以是分度式工作臺；轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)方式也可以是水平旋轉(zhuǎn)或豎直旋轉(zhuǎn)。

如果采用水平聯(lián)動轉(zhuǎn)臺，那么在主軸端可以采用一個自由度的（左右）擺動銑頭，構(gòu)成經(jīng)典的車系復(fù)合形式；若聯(lián)動轉(zhuǎn)臺采用豎直位置，那么主軸端可采用前后擺動的銑頭，適用于大型旋轉(zhuǎn)體零件如復(fù)合材料葉片，涵道外殼等零件。

轉(zhuǎn)臺也可以不參與聯(lián)動，僅僅起到換面或者換件的作用。這樣既可以對一個零件轉(zhuǎn)換位置，以便下刀；又可以在轉(zhuǎn)臺上固定若干個零件，成為托盤交換機構(gòu)，若配合自動裝卸機器人，那么實質(zhì)上與CNC構(gòu)成一套柔性制造單元（FMC）；

上圖為立式分度轉(zhuǎn)臺，轉(zhuǎn)臺被豎直放置的工作臺分為正反兩面，而工件可以在兩個臺面上分別固定。這樣，內(nèi)側(cè)工件在加工時，外側(cè)可以進行生產(chǎn)準備或者由機器人進行自動更換。這樣設(shè)計可以非常節(jié)省生產(chǎn)線的空間，也不需要笨重的交換托盤系統(tǒng)，非常適合裝夾汽車鋁合金結(jié)構(gòu)件。而且零件在轉(zhuǎn)入到加工區(qū)域之后，由2個銑頭同時加工，每個銑頭配3個電主軸，加工過程不需要換刀，更換工件也只有幾秒鐘的空歇，因此整個設(shè)備的利用率幾乎可以達到****。

對于切削量較大，加工時間較長的結(jié)構(gòu)件（多為航空鋁合金結(jié)構(gòu)件，汽車結(jié)構(gòu)件加工時間相對短得多）來說，不需要頻繁的更換零件。因此也可以采用翻轉(zhuǎn)式工作臺，配2自由度叉式銑頭，這樣構(gòu)成6，7年前開始流行的翻板銑結(jié)構(gòu)。對于批量較小，批次較多的機加工廠來說，這種輕量化的翻板銑是非常合適的。操作簡便，零件水平放置，豎直加工，而加工的同時也可以在另一個工位對零件進行翻面，去毛刺等生產(chǎn)準備。由于工作臺在機床外部，因此也非常容易實現(xiàn)自動裝卸。

ECO RS系列 --- 輕量化結(jié)構(gòu)件加工的利器！

歡迎聯(lián)系：haoyang.wu@reichenbacher.de; haoyang.wu@gmail.com

目前公司經(jīng)營項目有: CNC航空高精密機械零件加工，CNC航空高精密樣機加工、北京不銹鋼零件加工、各種高精密金屬零件、塑料加工，各種高精密工裝夾具加工、 小批量研發(fā)模型樣機加工制作， 真空批量翻模加工制作， 硅膠，橡膠制作，鈑金制作， 鋁合金批量高精密加工制作，批量吸塑制作，產(chǎn)品過uv，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計，批量噴涂絲印，鐳雕激光打字等等。