德国图林根州的Herkules Meuselwitz公司是全球技术领先的大型磨削、车削和孔加工设备生产厂。轧辊类零件和其他有着回转对称形的工件，例如重达300 t、直径3000 mm的涡轮机转子都可以在Herkules机床设备上加工，且能实现微米级精度的加工公差。全球领先的轧辊生产厂、轧机制造商、大型锻压设备和大型机床制造商们都在使用Herkules Meuselwitz公司生产的切削加工设备。

只有大型切削加工设备的每一个零部件制造非常精确，由他们组成的大型加工设备才能确保零件满足所需的加工精度要求。而Herkules Meuselwitz公司具有很强的生产制造能力，可确保实现高精度零件的切削加工。总经理JanOtterbach表示：“所有的核心零部件都是集团公司内部制造的。只有这样才能确保所有零部件的质量，并始终具有极为灵活的生产能力。”

近年来，公司在机床设备方面投入了大量的资金：320名员工在19 000 m²的厂房里生产出了性能优异的轧辊加工机床。“近几年，我们系统扩建了生产车间的面积，并在满足最高加工精度要求、维护保养成本低以及经久耐用的新设备方面投入了大笔资金。” Jan Otterbach继续说道。

图1 在加工大型箱体类零件时，万能铣头可以使用各种不同的铣削刀具

Herkules Meuselwitz公司的领导层选择了Herkules集团公司下属成员之一——Waldrich Siegen公司生产的Profil Mill系列的三台龙门铣。这家厂址位于德国锡根的大型机床设备制造商除了生产龙门铣之外，还生产立式车床、卧车床、磨床、轧辊毛化机和钻镗类孔加工设备。这些机床设备在精度和性能上都树立了全球最高标准样板。Jan Otterbach强调指出：“Waldrich Siegen公司提供了符合我们所有要求的Profi Mill系列龙门铣床。”

该产品系列有三种不同的尺寸规格。早在2010年时，Herkules Meuselwitz公司决定购买最大的Profi Mill龙门铣。经过紧张的设计与制造阶段，最后在Waldrich Siegen 公司专家的指导下成功地在生产现场完成了装配和调试，并投入生产运营。

龙门铣两立柱之间的床身宽度为3500 mm、床身至立柱横梁的高度为2500 mm，Profi Mill龙门铣的这些机床参数为Herkules Meuselwitz公司的设备制造提供了理想的加工空间。龙门铣工作台沿X 轴的运动距离为12 000 mm、Y 轴的运动距离为6000 mm、Z 轴的运动距离为1500 mm、W 轴的运动距离在1000 mm ～ 2500 mm。这些数据使龙门铣具有非常宽阔的加工空间，而且必要时还可以使用加长床身。龙门铣的两个相互连接的工作台各为5000 mm ×3000 mm， 连接后可以加工总长11000 mm的零件。

图2  从设备控制台处可以清楚地看到龙门铣的切削加工空间。龙门铣的自动换刀机构大大提高了设备的自动化程度

Waldrich Siegen公司是世界上首批在大型龙门铣上采用高性能Masterhead铣削单元的设备制造商之一。在这一解决方案中，铣削单元的滑块只有液压驱动油管，与铣头旋转性能匹配最佳的轴承和铣削主轴都在附件连接单元中。这种结构设计方案确保了铣削单元的连接接口具有很高的刚性、最佳的整体加工效率和更好的可用性。同时，大型Profi Mill 龙门铣中所有运动轴的液压驱动都采用了静压设计，确保了几乎无磨损，使龙门铣具有非常长的使用寿命、无间隙的自由运动、较高的动态刚性以及工作台承载能力。此外，龙门铣易于维护保养和操作简单的特性也深入人心。所有重要的零部件都具有很好的开放性，这使得龙门铣的维护保养更便捷，更节省时间，不会对生产带来影响。

不仅是龙门铣的设备操作人员，Herkules Meuselwitz公司的技术人员也能快捷、简单地编写龙门铣的加工程序。其现代化的简约设计也使Profi Mill龙门铣成为生产现场最吸引人的视觉焦点。除了铣削铸铁和钢质材料的床身、立柱和滑块之外，Profi Mill龙门铣的另一个重要任务就是铣削硬化处理的机床导轨。Profi Mill龙门铣非常高的铣削加工精度使其加工后的零件不再需要研磨。Herkules Meuselwitz公司的车间主任Benjamin Klein表示：“通过省略后续加工工艺技术，使我们不仅能节约大量的切削加工时间、并且还大幅提高零件的切削加工效率。”

Waldrich Siegen公司生产的大型Profi Mill龙门铣完全满足Herkules Meuselwitz公司的要求后，几年后的图林根人又投资购买了一台Profi Mill系列的小型龙门铣。Profi Mill 3500 型小型龙门铣的结构采用了台式设计，固定的横梁宽度为3500 mm、高度1500 mm、主轴驱动功率为40 kW，它的主要任务是机床床身、磨头支架和其他订单合同零件的切削加工。Benjamin Klein表示：“近几年来我们的产品品种和类型有了大幅增长。需要另外一台使用灵活的龙门铣来更高效地完成客户的合同订单。”

Profil Mill 3500型龙门铣的装夹工作台面积为2500 mm×6000 mm，为装夹不同的零件毛坯提供了足够的装夹空间。它所配用的万能铣头有着很高的转速和输出扭矩，并可向左右两侧旋转180°或者回转360°。

由Herkules Meuselwitz公司生产制造的孔加工设备、辊磨机和车床的加工精度都达到了微米级。所有被加工零件的高精度加工需要一个不可或缺的前提条件，而Profi Mill 3500小型龙门铣恰恰满足了这一条件。Benjamin Klein表示：“这台小型龙门铣的加工精度达到了微米级。我们在6 m多长的零件上也仅能实现6 μm的加工精度。”

由于Herkules Meuselwitz公司的负责人选择了带有固定横梁的机床结构，则决定了Profi Mill 3500小型龙门铣的门架是由混凝土制成的。Waldrich Siegen公司的这台小型龙门铣使用的混凝土具有很好的减振阻尼性能。它给Herkules Meuselwitz公司带来的好处是：良好的减振性能，提高了龙门铣门架和整机的刚性。

龙门铣所有的其他结构部件由铸铁材料制造。由于除了龙门铣门架以外的所有零部件使用的都是铸铁材料，因此它们有着相同的减振阻尼性能和热胀冷缩温度特性。Benjamin Klein表示：“这台Profi Mill 龙门铣在整个市场过程中的温度稳定性很好。另外，我们还发现与其他机床设备相比较，其还具有更长的刀具使用寿命。而这恰恰也是铸件和液压静力学良好的减振阻尼性能带来的结果。”

图3  Herkules Meuselwitz公司中的Pro  Mill 3500型龙门铣

就投资项目的可持续发展性而言，由于Profi Mill 3500型龙门铣所有运动轴方向的导轨都为液压静压导轨、没有金属间的相互接触。这也是决定投资购买小型龙门铣的主要原因。Benjamin Kelin表示：“我们之所以选择液压静压导轨的设备，一方面是因为它有着很高的加工精度优点，另一方面是从长远角度来看可节省一笔不小的设备维护保养费用。”

Herkules Meuselwitz公司加工的大多数零件都是应对机床设备的巨大挑战。为了应对这些挑战，Herkules Meuselwitz公司于2020年时又购置了第三台Profi Mill龙门铣。新龙门铣的驱动功率达到了80 kW，有着更高的主轴转速和输出扭矩。新龙门铣的工作台运动距离为8.450 mm（X轴）、4.100 mm（Y轴）、1.500 mm（Z轴）和2.000 mm（W轴），能够更好地铣削大型零件。

Benjamin Klein说道：“我个人认为，这台龙门铣的换刀机构也是它的一大亮点。”它的立铣、卧铣和万能铣头使其能够完成各种不同的铣削加工任务。同时他还补充道，这也确保了龙门铣可以使用各种各样的铣削刀具，使其有着更高的切削加工灵活性。另外，龙门铣的链式刀具库可以容纳80多种不同的刀具，可以根据铣削加工的要求灵活更换铣刀。

Benjamin Klein最后总结道：“凭借其较高的切削加工稳定性、高精度和很少的停机时间，小型龙门铣为我们提高生产效率的目标做出了重大贡献。