五軸數(shù)控加工中心可以在一次裝夾中完成工件的全部機械加工工序，滿足從粗加工到精加工的全部加工要求，即適用于單件小批量生產(chǎn)也適用于大批量生產(chǎn)，減少了加工時間和生產(chǎn)費用，提高了數(shù)控設(shè)備的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟性。用戶對金屬加工機床的技術(shù)要求越來越高，市場對機床生產(chǎn)廠家的壓力也越來越大。機床生產(chǎn)企業(yè)必須在盡可能短的時間內(nèi)為用戶提供高質(zhì)量的機床，以經(jīng)濟性的價格占領(lǐng)市場。為機床用戶提供高質(zhì)量、經(jīng)濟性的加工設(shè)備是機床生產(chǎn)企業(yè)在當(dāng)前和未來的發(fā)展目標(biāo)，只有通過增加生產(chǎn)能力和提高產(chǎn)品質(zhì)量才能達到這一目的。因此，要求數(shù)控鉆-銑機床和數(shù)控加工中心必須能在一次裝夾中完成從粗加工到精加工直到拋光加工的全部加工工序。
圖1 具有NC回轉(zhuǎn)工作臺的五坐標(biāo)數(shù)控加工中心允許利用標(biāo)準(zhǔn)銑刀加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件
創(chuàng)新的機床 高動態(tài)的驅(qū)動
五坐標(biāo)高性能加工中心C 30U和C 40U是專門為五軸加工中心動態(tài)模擬、完成工件銑削加工而研制開發(fā)的新產(chǎn)品，是新一代C系列加工機床的代表。它們不僅可以用于單一工件的小批量生產(chǎn)加工，也適合于進行大批量工件的加工。為了適合于完成5軸加工任務(wù)，該機床采用了龍門式結(jié)構(gòu)，使機床在占地面積較小的情況下有著最大的加工面積。機床的3個主要坐標(biāo)軸X、Y和Z坐標(biāo)軸的原點都以加工夾具為基準(zhǔn)，使得相對運動的距離保持最小，機床允許的快速進給速度和切削速度可以達到60m/min。機床高達10m/s2的加速度保證了它能夠以最快的速度運動到達指定位置。三個上置式的主坐標(biāo)軸采用的是平面-燕尾式的運動導(dǎo)軌，機床的驅(qū)動系統(tǒng)和排屑系統(tǒng)安裝在垂直的側(cè)壁上。機床生產(chǎn)廠家稱：采用這種配置形式后，機床有著很好的排屑性能，使加工不易受到切屑和污物的影響。機床的銑削主軸可以按照用戶的要求在10000r/min～40000r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)選擇自己最適合的銑削主軸。銑削主軸的驅(qū)動功率可以在32kW、扭矩為200 Nm（20％的ED）至26 kW、扭矩為17 Nm（40％的ED）之間選擇。最常采用的轉(zhuǎn)速在10000～18000r/min的銑削主軸，它具有最佳的保護性能，可在出現(xiàn)碰撞危險的時候自動在碰撞點前8mm處停止。其軸向最大運動行程利用限位銷和電器限位開關(guān)進行保護。當(dāng)可能出現(xiàn)碰撞時，限位開關(guān)自動切斷控制系統(tǒng)的電源，從而使整個機床停止運動。C 30U和C 40U加工中心都配備了高動態(tài)性能的扭矩電動機，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺（圖1）的直徑為630mm（C 30U）和800mm（C 40U），數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的傾斜范圍在30°～-115°之間，為金屬切削加工提供了非常大的自由空間?；剞D(zhuǎn)工作臺允許承受的負(fù)荷高達1400kg，可以在工作臺上裝夾大型和重型工件。在加工工件時，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺可以傾斜到-15°，可以在不旋轉(zhuǎn)銑削頭的情況下加工工件的各個面。
銑削夾具的更換采用的是漸進（Pick-Up）方式，機床內(nèi)部的夾具庫可以安裝32把常用夾具，如果加工過程中夾具更換的比較頻繁，使用的夾具數(shù)量比較多時，可以方便快捷的補充配備附加夾具庫，增加機床夾具庫的容量。為此，Hermle公司專門生產(chǎn)制造了三種補充夾具庫。在對標(biāo)準(zhǔn)夾具庫進行擴充之后，機床可以使用的夾具數(shù)量可增加到43把、87把和157把（圖2）。
圖2 輔助夾具庫可將夾具容量增加到157把
輔助時間少
高動態(tài)的五軸銑削加工中心可以減少加工時間和生產(chǎn)費用。
減少了非生產(chǎn)加工時間。
模塊式的設(shè)計方案即適用于單件小批生產(chǎn)也適用于大批量生產(chǎn)。
工件整體加工經(jīng)濟性的一個重要標(biāo)志是非切削加工的輔助時間少，與機械加工同時進行的工序操作多，從而減少了總的加工時間。按照合理的順序進行的機床操作的時間、定位運動的時間和自動化運動的時間等大多數(shù)都進行了有效地優(yōu)化，歸并起來同時進行。模塊式的機床自動化配置方案使得操作者在單件生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)時都能很好地控制機床，大大的提高了機床的利用率。機床的各個模塊部件，例如多工件裝夾夾具、夾具更換裝置、大型回轉(zhuǎn)夾具庫和自動化裝置都進一步進行了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)化的配置。對于C 30U和C 40U加工中心來講，結(jié)構(gòu)緊湊的自動化上、下料機構(gòu)HS 30可以在數(shù)控程序的控制下完成重量在50 kg以下工件的自動裝夾操作。該系列的機床并不僅僅是利用夾具更換裝置和回轉(zhuǎn)自動化上下料裝置完成全自動上料的，如果被加工工件還需要直接進入其他后續(xù)加工工位，或者需要進行六工位的加工，則可以利用機器人完成一次裝夾多工位加工的任務(wù)。
