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复合加工技术在国防工业的应用一小型精密复杂零件加工的最佳方案I ．瑞士宝美技术有限公司简介瑞士宝美技术有限公司( B U M O T E CS A ) 成立于上世纪6 0 年代，总部位于瑞士 西南部伯尔尼和日内瓦之间的萨尔斯镇( S & l e s ) ，员工人数现有1 3 0 人长期以来， 公司一直致力于小型精密数控加工设备的研究、发展和制造，专注于为小型精密复杂 零件的加工提供解决方案，其产品除了广泛应用于钟表业、医疗器械、汽车零部件制 造和轻工业外，还在航天航空、兵器、船舶等国防工业拥有一批稳定的客户群 瑞士宝美技术有限公司十分注重新产品的开发和新技术的使用，15 个人的专业人 员组成了强大的设计队伍，每年都要推出2 个新机型，尤其是近些年推出的复合加工 机床备受市场欢迎，复杂零件的加工从此变得简单强大的设计保证了产品紧贴市场 的需求，而强大的制造能力保证了产品卓越的品质公司的制造部门包含了机加车间、 电气和数控车间、装配和调试车间，机床上的许多部分如主轴、分度工作台、拖板和 导轨等都是自己制造正因为此，我们在为客户提供个性化设备的同时，还能为他们 提供出色的品质和售后服务 瑞士宝美技术有限公司在英国、中国上海和印度设有分支机构，并在法国拥有一 家分公司，专业生产配套各类机床使用的切削液的恒温、过滤和高压装置及各种泵。

我们的工厂l I ．产品体系1 ．加工中心系列：下型号：S ．1 9 2 FS ．1 9 2 F TS ．9 6C N CS ．9 2 X LC N C5 轴联动，有立式和卧式，能棒料连续加工或单件加工，包含了以高精密和高刚性的5 轴联动卧式加工中心； 具有车削功能的高精密和高刚性的加工中心，7 轴控制、5 轴联动； 5 轴联动立式加工中心；5 轴联动立式加工中心2 ．车削中心系列：从2 轴到8 轴数控，从单主轴到双主轴同时加工，主轴通孔直径有 3 2 ，4 2 ，6 5 m m 规格，包含了以下型号：S 一1 8 9C N C双主轴、双刀塔同时加工，8 轴数控、各4 轴联动，V D I 刀塔有1 2 个或1 6 个刀位，主轴通孔直径4 2 ，6 5 m m ；S ．1 8 8C N C双主轴、双工位同时加工，8 轴数控、各4 轴联动，主轴通孔直径3 2 ／4 2 m m ；S ．1 8 0C N C2 到4 轴数控车床，排刀架形式；S 一1 8 0 ／5C N C5 轴控制的双主轴车削中心，排刀架形式；E Z ．1 2 3C N C数控纵切车床，加工棒料从1 到13 m m 3 ．数控多工位组合机床系列：有立式和卧式回转台，从2 个到1 2 个加工工位同时加 工，最多可配置4 9 根数控轴，包含了以下型号：S ．1 0 0 0C N C8 工位同时加工，卧式回转台，棒料加工；S ．10 1 2C N C1 2 工位同时加工，卧式回转台，棒料加工，并可对工件割断面进 行复杂加工；S ．1 0 0 1C N C2 到7 个工位同时加工，立式回转台，单件加工；S ．1 0 0 3C N C4 ．单主轴和多主轴精密数控铣床系列：从3 轴到1 0 轴数控，从单主轴到最多2 7 根主 轴的配置，单件加工或1 到4 根棒料同时加工，包含了以下型号：S ．8 6 ，S ．9 0 ，S ．9 0 4 ，S ．9 1 ，S 一9 3 ，S 一9 4 ，S - 8 9 ，S - 8 9 4 ，S ·1 2 85 ．数控钻床系列有S 一2 0 和S - 1 8 两种，棒料或单件加工。

6 ．为客户度身定做的特殊设备Ⅲ．典型机床介绍1 ．S ．19 2 F T 高精度铣- 车复合中心2S ．19 2 F T 是一台高精密、高刚性、高效率的铣．车复合中心，结合了5 轴联动铣加工中心和双主轴车床的特点，为高精密、高品质的复杂小零件的加工提供了最佳方案 一次装夹，可以完成工件各个面的5 轴铣、车复合加工 新型铣．车复合中心设计上采用了当今最先进的技术，数控摆动轴A 轴和回转轴C 轴采用了扭矩马达“直接驱动”的技术，以电子驱动代替了传统的机械驱动，因此，1 ) 精度更高：A 轴和C 轴的分辨率均为0 ．0 0 0 1 度，定位精度为0 ．0 0 1 度；2 ) 响应速度 更快，A 轴从0 度摆动到9 0 度的时间仅为0 ．3 5 秒，C 轴从0 度回转到18 0 度的时间 仅为0 ．2 5 秒；3 ) 免维护 机床刚性极强，充分考虑了难切削材料或强力切削零件的加工，其床身为整体浇铸铸铁床身，净重约6 ．5 吨，吸震性强、稳定性高、使用寿命长、而且精度维持时间长， 充分保证了设备达到最佳的静态和动态刚性此外，主轴的功率和扭矩也充分考虑到 了对难切削材料的加工，装工件主轴即C 轴的功率达1 4 k W ，扭矩为1 4 0 N m 。

S ．1 9 2 F T 为高精密零件的加工提供了可能性，其线性数控轴采用高精度预载滚柱 导轨，2 个旋转轴即C 轴和A 轴以及Z 轴采用了扭矩马达直接驱动技术，所有数控轴 都是闭环测量反馈，因此，精度比同类设备高了一个等级，如：X _ Y 乏轴的分辨率为0 ．0 0 1m m ，定位精度为0 ．0 0 4 m m ；C 轴和A 轴的分辨率为0 ．0 0 0 1 度，定位精度为0 ．0 0 1 度此外，机床配有专门的冷却装置，用来恒温主轴和数控旋转轴在加工过程中所产 生的热量，零件的精度和品质得到了更有效的提升 S ．1 9 2 F T 有2 根电主轴，即装刀主轴和装工件主轴均为电主轴，其中装刀主轴的 摆动范围是+ 11O 度到- 12 0 度，转速高达3 0 0 0 0 r p m ，功率为10 k W ，可装H S K 4 0 刀 柄和V D l 2 5 刀具，并可选择主轴内冷却刀库为圆盘式刀库，标准3 0 个刀位，可扩展 到4 8 个刀位，从切削到切削的换刀时间仅3 秒各个线性轴的快速进给速度为3 0 米 ，分，C 轴快速进给速度为9 0 0 0 0 度，分，A 轴快速进给速度为7 9 2 0 0 度，分。

S ．1 9 2 F T 具有5 轴、6 轴、7 轴控制三种结构形式，配置一：5 轴控制和联动，不 带背面加工( X ．Y - Z ．C - A ) ；配置二：6 轴控制、5 轴联动( X 』Y - Z - C - A - w ) ，带背面铣 加工单元，可对零件背面进行铣、钻加工；配置三：7 轴控制、5 轴联动 ( X - Y - Z 1 ．C 1 - A _ C 2 ．Z 2 ) ，带反向加工主轴，对零件背面也能进行5 轴联动车、铣加工 本次在北京国际展览中心展出的S - 1 9 2 F T ，就是配置二的形式1 9 2 F T 集五坐标联动加工中心和双主轴车床于一身，自动化程度相当高，配有 自动送料和自动下料装置、自动排屑系统、机内对刀仪不仅给工件调整带来极大的方 便，而且还能检测微小刀具的破损( 这对小零件加工是非常重要的) S ．1 9 2 F T 柔性强、适用范围广，其灵活多样性的配置，可满足各类客户的不同需求在 此台设备上，既可采用棒料连续加工，主轴最大通孔直径为4 2 m m ；也可采用单件加工，最大加工直径为1 8 0 m m 有各种装夹方式可供选择：弹簧夹头或卡盘等。

数控装置为N U MP O W E R10 5 0 数字式数控系统或F A N U C3 0 i - A 尖端纳米级数控系统 卓越的精度、出色的刚性、强大的柔性和先进的制造技术，充分保证了S 一1 9 2 F T 在与同类产品的竞争中所具有的明显优势，精密复杂小零件的加工从此变得简单在S 一19 2 F T 上加工的部分零件照片2 ．S ．1 9 2 F 高精密5 轴联动卧式加工中心 新一代加工中心，与其它同类产品相比，其特点是：精度更高、刚性更强为高精密、 高品质的复杂零件的加工提供了更有力的保障S ．19 2 F 可以棒料连续加工，也可单件加工，单件加工配备直径18 0 m m 的圆形分度工作台S ．1 9 2 F 和S 一1 9 2 F T 的技术指标包括精度指标都一样，唯一不同的是 S ．1 9 2 F 没有车削功能，是一台纯铣削的加工中心A 轴摆动角度：+ 2 5 度到一1 15 度C 轴：3 6 0 度无限X —Y - Z轴行程：2 0 0 ／4 0 0 ／5 i 5 0 mm 电主轴转速：3 0 0 0 0 转／分，功率：10 k W 4旋转轴A 轴和C 轴是扭矩马达直接驱动，分辨率为万分之一度，定位精度是千分之一度。

X ．Y - Z 轴采用高精度预载滚柱导轨，光栅尺闭环测量，分辨率：0 ．0 0 1m m A 轴和C 轴以及加工主轴恒温冷却床身：整体浇铸铸铁床身，重达6 ．5 吨 可选配第六面加工单元，第六根数控轴W 轴控制在S ．19 2 F 上加工的部分零件照片3 ．S ．18 9 C N C 车一铣中心双主轴、双刀塔同时加工的8 轴数控车．铣中心具有如下几个方面的特点1 ) 功能强大 双刀塔都配备独立的Y 轴，这是独一无二的，是我们公司所特有的双Y 轴 的配备，不仅可以大大提高加工效率，有效保证零件的位置度和零件间的互换性， 而且，简化 刀具，从而达到节约刀具成本的目的有了双Y 轴，为复杂零件的加工提供了保证 > 数控系统配备N U M l0 5 0P O W E R 或F A N U C3 0 i - A ，这2 种数控系统是当今最 先进、最强大和最高效的数控系统，专为需要速度和精度应用的高性能机床而 设计，运算速度快，响应时间极短，可以使数控轴和主轴的定位更快，在我们 的S ．1 8 9 上，双C 轴的快速进给速度各为每分钟1 0 8 0 0 0 度，即3 0 0 转，分与 其它C N C 相比5 倍刚性的伺服控制保证了零件的表面光洁度更加完好。

> 每个刀塔有1 6 个刀位( V D l 2 5 ) 或1 2 个刀位( V D l 3 0 ) 可供选择，可装载各 类固定和动力刀具，包括0 —9 0 度可倾斜的动力刀具和铣内螺旋槽的特制动力头另外，动力刀具的最高转速可达到每分钟1 5 0 0 0 转，而其它同类设备通 常为每分钟8 0 0 0 转 > 双主轴、双刀塔同时加工，8 轴数控，相当于2 台各4 轴联动的车．铣中心的组 合，因此，生产效率高在一次装夹的情况下，可以完成零件的车、铣、钻 ( 包括深孔钻) 、镗，铰、攻丝、滚花、插槽、铣内螺旋槽、多头螺纹、斜面等工序2 ) 精度高、刚性强 > 6 根线性数控轴( X 1 ．Y 1 - Z l - X 2 - Y 2 - Z 2 ) 都配备了高精度光栅尺，双C 轴( C 1 和C 2 轴) 的编码器直接测量在主轴上，全闭环控制的设备，精度更高，这也是与众不同的地方 > 线性轴的定位精度小于0 ．0 0 6 m m ，重复定位精度小于0 ．0 0 3 m m ；双C 轴的定 位精度：1 6 秒，重复定位精度：8 秒；主轴圆度在0 ．0 0 2 m m 内，双主轴同轴 度：0 ．0 0 3 m m ，刀塔转位精度t0 ．0 0 2 m m 。

> S ．18 9 C N C 是一台数字式设备，全数字的C N C ．P C 系统、驱动和电机，因此，可以保证零件的几何精度和表面光洁度最佳 > 全铸铁床身，吸震性强、稳定性高、使用寿命长、而且精度维持时间长3 ) 全自动化设计、配置齐全、操作简便 > 配备自动送料架，自动下料机械手和成品零件输送到机床外装置，下料检测机 构，自动排屑器，油雾分离器，电器柜空调以及R E N I S H A W 机内对刀仪，机 内对刀可以快速、精确地实现对刀，大大缩短了工件调整时间，并便于在短时间内实现零件品种的更换 > 在S ．1 8 9 上还可以实现枪钻钻深孔的加工4 ) 柔性强并适合批量生产的要求 此台设备所具有的强大功能，适合各类精密、复杂的新品种零件的开发和加工，并 能迅速、简便地实现多品种零。