DMG MORI 最高生产力和最高效率的5轴技术

DMG MORI：从5轴及5轴联动高科技机床的先驱到全球领先供应商。

1980年代中期，DECKEL MAHO弗朗顿公司的MH 700 S铣削加工中心在五轴数控加工领域获得突破。“铣头与工作台进给轴的连续控制以及CNC与CAM技术的发展在当时是革命性事件”，DECKEL MAHO弗朗顿公司总经理Alfred Geißler回忆说。

可控B轴摆动铣头是重大技术进步

该机特别之处在于数控回转摆动工作台与程序控制主轴能从水平位置转换到垂直位置并具有36位的刀库。复杂工件甚至能一次装件完成无人值守的完整加工，不需要停顿就能一直加工到深夜。“要实施这种5轴技术需要一个前提，那就是无反向间隙的旋转轴驱动以及回转轴和直线轴都要采用直接测量系统”，Geißler解释说。此外，5轴加工对数控系统的计算能力要求很高，以前的系统计算能力不足。

5轴加工技术成功的关键是可控B轴摆动铣头的发展。1990年中期，弗朗顿公司推出的P系列机床体现了在该领域的创新领导地位。“45°摆动面的B轴能非常稳定地进行五轴联动铣削加工，因为加工是在进给轴的转动点进行”，Geißler强调技术发展的重要性时说。这意味着任何加工作用力方向都能实现极佳的铣削效果。摆动铣头的出现实现了全部五轴的联动运动而且不需要使用模板就能快速铣削加工自由曲面、圆柱曲面或球面，节省时间。

然而，这位DMG MORI经理承认在当时大部分5轴应用中真正需要通过5轴联动加工自由曲面的应用不多，空间定位的应用比例更大。“这就是说当钻头或铣刀用一定角度定位在工件上后，实际加工时可用多达三个轴。”

一次装夹高精度地生产加工

Geißler继续介绍说应用5轴技术的最大动力是为了减少零件数量而增加的单个零件的复杂性。“5轴加工之后出现的5轴联动加工技术更增强了这个发展趋势。因此，事实上市场与技术之间是相互依赖关系，”Geißler说。因此，多轴铣削加工最早应用在原型件制造中，然后应用在工模具制造，特别是飞机制造以及大批量生产中。

5轴加工的突出特点是它能一次装夹完成加工，当然还包括与之相伴的高精度。由于每次装夹必然消耗时间和资金，也无法避免精度的降低。对于复杂工件，例如横向孔和底切，无法用三轴方式经济地加工。

5轴加工还能改善表面质量并能缩短生产时间。在倾斜面加工中能清楚地看到这一点：用3轴方式加工时必须用小步距，而五轴定位则可将刀具定位在相对被加工面所需的角度位置，一步加工完成。工件的所有位置都能用五轴达到。此外，刀具的使用效率也更高，因为倾斜加工，相同的进给速度意味着切削长度可以更长，因此能减小切削力。

5轴加工的发展趋势仍在继续

优点突出，而且广受用户欢迎。“单DECKEL MAHO弗朗顿公司一家在市场上销售的5轴机床已超过15,000台，为DMG MORI成为全球技术领先和市场领先的5轴企业做出了重要贡献”，Geißler说。

而且5轴加工的趋势仍在继续。DMG MORI在该领域的创新仍在持续高速发展，duoBLOCK®系列多方面的改进就是明证。第4代DMC 125 U duoBLOCK®的最新部件是标配的快速托盘交换系统，它允许在加工的同时装夹工件。DMG MORI还将其刚性提高了30 %。同时，能耗也降低了相同的程度。“机床的所有辅助设备都具有巨大节能潜力”，Geißler说。例如，高效的冷却系统采用加入冷水方式，而不是冷却装置始终保持工作，节能效果十分显著。未来切削液泵将带调速功能，因此未来只有实际加工时才消耗能量。

为提高5轴铣削的灵活性和缩短加工时间，开发人员还重新设计了B轴。选用的轴承尺寸更大，刚性提高20 %。机内电缆架还减小了干涉轮廓。

标准的DMU与monoBLOCK®机床也将逐步配置公司内合作开发的新speedMASTER主轴。DMG MORI的这款主轴亮点包括：更大的主轴轴承以及优化设计的用于隔离切削液的密封结构、强劲的切削性能、更长的使用寿命以及更高的精度。

DECKEL MAHO总经理如何看待未来？ “作为机床制造商，DMG MORI传统5轴加工中刀具与工件间的有效加工区的改进空间非常有限。未来重点将越来越侧重工艺环境。” 其关键是有意义的仿真以及碰撞控制和编程及操作。公司正在将ULTRASONIC或LASERTEC系列加工技术集成在一起。这方面的最新进展是激光纹理加工或增材式制造的LASERTEC 65 3D复合加工机床。

  复杂工件在5轴机床上一次装夹完成加工。DMG MORI机床已达到Ra 0.15 µm的极高表面质量。

“小于45°摆动面的B轴能非常稳定地执行五轴联动铣削加工，因为加工在进给轴的转动点位置进行”，DECKEL MAHO弗朗顿公司总经理Alfred Geißler说。

5轴加工的最新发展是：第4代DMC 125 U duoBLOCK®，整体刚性提高30%而且拥有更高能效。

 最新开发的B轴的剖面图，轴承尺寸更大，因此刚性更高。自带电缆架，改善B轴的干涉轮廓。

DMG MORI的HSC 30 linear与HSC 70 linear再次刷新模具的5轴高速加工的精度和表面质量标杆。

直驱的回转摆动工作台的第4轴和第5轴的联动加工能力使MILLTAP 700成为入门级5轴加工的最佳生产选择。

LASERTEC 45 Shape带回转摆动工作台，因此它具有5轴激光联动加工能力。

DMG MORI的LASERTEC 65 3D是一台目前市场上独一无二的复合加工机床，它在全功能5轴铣床上集成了增材式激光堆焊技术。

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