乔格公司在2015年向市场推出了重型卧式加工中心ultraturnMC,这是一款卧式加工机床,适合10~250 t的大型零件全过程加工。典型的加工对象有:汽轮机、燃气轮机转子,大型电机、发电机转子、大型曲轴、重型轧辊以及其他复杂重型轴类零件。
不同于市场上现有的任何一款机床,ultraturnMC从最初的设计定位就着眼于一次装卡完成全部加工的完整解决方案,同时还包括测量方案。在此机床上,可实现铣削、车削、镗削、钻削、磨削、开槽等各种加工功能,以及在线的两点测量功能。这种创新的复合加工和测量理念可以大大缩短工件的准备、装卡、测量以及运输时间。对于复杂的大型轴类零件,这意味着可以节省数周时间。
在机床行业,“加工中心”这个概念有不同的理解和定义,有的侧重于机床能够完成加工工艺的完整,有的侧重于自动换刀和自动附件头更换功能,甚至有的倾向于机床的完全封闭加工过程,无需人员干预。无论从哪一种定义,ultraturnMC都是名副其实的“加工中心”。对于中小型零件,加工中心的概念并不鲜见,但在重型加工领域,乔格公司无疑完成了一次革命性的的创举。
拿重型发电机转子的加工为例,对于传统加工工艺,一般需要两台甚至更多台的机床,来完成车削、铣削、开槽、磨削等工艺,然后再进行人工的工件测量,而在乔格的ultraturnMC上,所有的这些加工功能和测量功能只需要一次装卡即可完成,期间不需要任何人工干预。时间节约超过40%。
由于只需要一次装卡,加工的精度也更有保障。乔格在ultraturnMC上集成了一个两点式的在线测量系统,在加工完成后在线完成工件几何精度的测量,并在控制系统内生成精度检测报告。复合加工省去了在不同机床上的装卡过程,用户得到的不仅仅是精度和效率,也最大程度降低了运输吊装可能引起的各种风险。
从经济效益上看,这样一台复合加工中心的投资会大于任何一台完成相同加工需求的车床、镗铣床或磨床,但它的价格是远远低于这些机床的总和。除了设备本身之外,这种高柔性的加工工艺同时也带来了人员成本以及厂房占地等其他要素的节约。
该产品设计理念源自乔格对卧式车床镗铣床以及轧辊磨床设备的丰富的设计和制造经验。从基本结构上看,ultraturnMC可视作一台重型卧式车床和一台卧式镗床的结合。工件侧由床身头架尾架和中心架组成,滑架侧是一个(box in box)框架结构的卧式加工塔,具有可适配各种附件头的滑枕,同时还配备了机器人换刀系统,工件自动测量系统和附件头自动更换系统,以及全封闭的机床罩壳。
工件侧的床头箱、尾架、全静压床身导轨都沿袭了乔格传统的重载卧式车床设计,中心架的选项也十分丰富灵活。而box in box的框架式滑枕系统,是实现复合加工的关键,滑枕的截面尺寸达到700 mm×550 mm,且全部采用静压油腔润滑,附件头锁紧机构的锁紧力高达20 t。整个系统具有极高的刚性。辅以“万能头”的换头理念以及多达6个自由度的KUKA机器人刀库,以及尾架侧可选配的全自动镗削系统,机床可以灵活的在各种切削功能中切换,完成从粗加工到精加工乃至抛光磨削的全部加工流程。
需要特别指出的是:乔格的两点式测量系统(乔格拥有专利)可在线完成工件圆度直径以及轮廓精度的高精度测量,这是传统机床理念所无法企及的。
另外,这台机床具备长度达到30 m的全封闭的全自动罩壳,灵活布置的操作站视频监控系统,乔格机床维护专家系统GMS等丰富的可选项功能。
这种全新的万能加工中心理念已经赢得了几家客户的认可。德国西门子工业集团、韩国斗山重工汽轮机工厂,以及一家俄罗斯重型燃机公司订购了此机型。2015年上半年,第一台ultraturn MC在乔格公司位于德国Siegen的总部向用户进行了公开展示。
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