多功能的VMC立式加工中心

按照通常的做法，许多加工车间都会不断地寻求提高其生产能力和降低生产成本的方法，以利于在承接加工合同的报价方面具有更大的竞争力。价格、质量和交货期的有效结合是供应商盈利的最有效措施。

Fontal Controls控制系统公司就是将上述因素很好结合的一个实例，为了在激烈的市场中保持其竞争优势，Fontal在不断地寻求新的方法。在目标确定以后，该车间制定了一项提高其生产能力的计划，准备更快速、有效地切削加工硬度高达47/48 RC的硬质钢材。此外，公司表示，在刀具不减速的情况下，他们想要在快速粗加工铝材的基础上，对工件的外形进行精加工。而且，在不使刀具断裂的较高进给速度情况下，可以减少走刀次数，从而可以进一步降低零件的加工成本。除此之外，Fontal公司还有很多目标，比如提高表面光洁度、减少刀具更换次数和消除清洁操作等等，这些都要求机床保持较低的振动。一台新的机床需具有足够的刚性以降低机床的振动，并应具有足够的成本效益以快速收回车间的投资。

在确定这些目标以后，Fontal公司订购了一台VMC立式加工中心，这一机床具有很好的刚性结构设计，配有8000 r/min转速的主轴。这台机床的型号为VMC 3016FX，由Fadal加工中心制造公司设计和生产。由于这台机床的加工周期很短，加工速度很快，因此，Fontal公司的营业收入已有了较大增长。

Oscar Fontal先生于20世纪80年代初创建了这家公司，当时只有一台机床。但公司发展很快，主要采用精密的CNC数控加工中心，集中精力为模具业、机床制造业和航空航天业加工精密零件。除了这些加工以外，车间也从事磨削加工和其他的精加工作业。尺寸检验和表面光洁度检验也在厂内执行。

图1 Fontal Controls控制系统公司的新型Fadal VMC 3016FX立式加工中心正在加工商用飞机上的一个铝制液压元件

尽管加工程序和周期时间是可以变化的，但Fontal公司宣称，与以前的加工机床相比，新的VMC立式加工中心将每小时零件的生产率提高了40%。例如，在加工一个大型、复杂的宇航铝制工件时，主轴的深度加工速度从5500r/min跃升到了7000r/min。进给率也提高到了100in/min，这一进给率相当于老机床的三倍。

加工宇航铝制工件，该公司采用了1.26in深度切削走刀量的粗齿刀具，其直径为1 in。在粗加工和深度切削加工时，其加工周期时间从多于9min下降到了6min左右。总体加工时间从79min下降到了54min。事实上，光是新机床的生产率，每天就提高了46%。

最近，该公司生产加工了147件同类零件，刀具还没有经过任何补充。Fontal公司的编程员兼机械师Art Martinez先生说，这是对机床刚性的一个考验，他估计，全年重复批量的生产将会给客户节约相当庞大的资金。这一生产能力的好处是能够给公司带来更大批量的加工任务。

Martinez先生说，Fontal公司在最近承接的适配件加工任务中，钻削和铣削加工硬度为42 RC的15-5热处理钢材时，达到了更快的加工速度。

主轴的速度和刚性是促使Fontal公司购置3016FX型机床的两个重大决定因素。机床的铸铁箱体和导轨结构设计独特，与火焰淬火的整体导轨接触面很大，这有利于在重型切削中，帮助机床保持良好的刚性和抗振性能。按照制造商的说法，机床可保持很高的精度，并可达到预期的圆弧特性，实际上，逆向误差完全消除。

机床的X、Y、Z轴的行程为762mm×407mm×508 mm。VMC立式加工中心是Fadal公司生产的三种型号机床系列中的一部分。这些机床包括2016FX机床，其特点是整体外形较小，还有4020FX型机床，各轴的行程为1106mm×508mm×508 mm。

Fontal公司表示，经过标准的球杆试验(ASME B5.54)证实，其最大正圆度偏差为0.000232in。由于机床采用了Steinmeyer ETA+双重安装的滚珠丝杠，刚性增加，因此加工精度也有了很大提高。Fontal先生说，公司的编程员和机械师也能够接受Fadal GE Fanuc Oi-MC控制系统，因为他们已经在车间的其他机床上工作过，非常熟悉Fanuc控制系统。该公司还应用了一种比较直观的接口，并扩充了功能，作为简化其工件调试的因素。此外，该机床还配有一个21把刀具的ATC自动工具交换装置，这种装置十分适合于Fontal公司的工作方式。

图2 在批量加工生产中，新型VMC立式加工中心的速度和刚性使公司获得了应有的回报

公司的管理合伙人Cristian Fontal先生说：“Fadal机床的刚性对零件的精加工是十分重要的。滚珠丝杠运行速度很快，并提高了机床的加工精度。该机床为我们提供了多样化操作能力，可快速、精确地切削加工钢材和铝材。”

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