五軸聯(lián)動車銑復(fù)合加工中心是車床產(chǎn)品系列皇冠上最璀璨的明珠，一次裝夾可完成工件的車、銑、鏜、深孔鉆、磨削甚至齒輪、熱處理、激光、在線檢測等所有工序的加工，也就是用一臺設(shè)備可完成從毛坯到成品的全序加工。
五軸車銑其工藝范圍之廣、能力之強，已成為復(fù)合加工的佼佼者；是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機/汽輪機轉(zhuǎn)子及大型柴油機曲軸等復(fù)雜零件最高效的加工手段。
五軸聯(lián)動車銑復(fù)合的理念源于歐洲，奧地利的WFL車銑技術(shù)公司（以下簡稱：WFL）是行業(yè)的開拓者，也是目前該細分行業(yè)的技術(shù)引領(lǐng)者，其品牌為MILLTURNTM，為全球臥式五軸聯(lián)動車銑加工中心的隱形冠軍。
一、關(guān)于奧地利 WFL
WFL是成立于1993年的私人公司（WFL Millturn Technologies GmbH& Co. KG），總部位于奧地利第三大城市林茨市（由此WFL又稱為林茨機床廠），現(xiàn)有全球員工400余人，在德國、美國、俄羅斯、巴西及中國設(shè)有代表處。公司始于1948年奧地利聯(lián)合鋼鐵集團（VOEST-ALPINE）的機床制造廠，早期生產(chǎn)普通車床。
1983年WFL開始復(fù)合加工技術(shù)的研發(fā)，1985年制造出帶B軸的五軸聯(lián)動車銑加工中心，WFL公司致力于技術(shù)的創(chuàng)新及其產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的研究，其車銑加工機床一直處于世界領(lǐng)導(dǎo)地位，也是一家只生產(chǎn)高端五軸車銑復(fù)合加工中心的專業(yè)化機床制造企業(yè)。
WFL林茨工廠是全球僅有的生產(chǎn)制造基地，廠房面積為15500平方米；公司總部員工385名，負責研發(fā)、生產(chǎn)，軟件開發(fā)、培訓(xùn)和服務(wù)等。按訂單生產(chǎn)，年產(chǎn)銷約100臺機床，銷售額1億多歐元，90%以上機床產(chǎn)品出口。
WFL作為車銑復(fù)合加工中心的發(fā)明者及專業(yè)制造廠, 以“一次裝卡、全部完工”為理念。WFL五軸車銑主要用于加工飛機起落架、噴氣式發(fā)動機軸、大型曲軸、凸輪軸、石油和天然氣行業(yè)的閥體和外殼、印刷滾筒、發(fā)電機軸、渦輪轉(zhuǎn)子，以及一些民用工業(yè)領(lǐng)域中小批量、高精度、形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件的復(fù)合加工。
二、產(chǎn)品技術(shù)簡述
作為享譽世界的車銑加工領(lǐng)域翹楚，WFL 從事五軸車銑復(fù)合加工中心、軟件系統(tǒng)、自動化解決方案及其服務(wù)。1.五軸聯(lián)動車銑加工中心M系列產(chǎn)品WFL 目前擁有 20 種不同規(guī)格臥式五軸車銑，從M20/M20-G、M30/M30-G至M200，車削直徑從Φ500mm 到2000mm、車削長度從1000mm 到14000mm，最大重量達60?t；車削主軸功率從29kW到100kW、銑削主軸功率從15kW到55kW，可針對不同用戶加工要求提供相應(yīng)的解決方案。
每款機床均具有不同長度選項，可單獨配備如中心架、尾座、下刀塔、刀具測量、自動裝/卸載等模塊以及豐富的軟件選項。
WFL代表機型M30 MILLTURN車銑復(fù)合加工中心，曾多次在CIMT展出，小編也在現(xiàn)場多次參觀學(xué)習。M30最大車削直徑Φ520mm，最大加工長度2000mm，車削主軸最高轉(zhuǎn)速4000r/min，銑削主軸最高轉(zhuǎn)速6000/9000/12000m/min可選，B軸擺角范圍 -110°～110°。
配置智能化刀具管理系統(tǒng)，能自動修改刀具數(shù)據(jù)。機床適用復(fù)雜軸類及盤類零件的六面加工，復(fù)合了車削、銑削及鉆削加工工藝，能實現(xiàn)五軸聯(lián)動加工，還可以根據(jù)需要選擇相應(yīng)的模塊，實現(xiàn)齒輪加工或深孔加工。
在2023 德國漢諾威EMO展上，WFL 展示了兩款車銑加工中心：M50 MIL-LTURN/3000mm 和 M80X MILLTURN/4500mm。
兩臺機器均采用全新設(shè)計，配備 Sinumerik ONE系統(tǒng)。M80X MILLTURN 加工長度為 4500 mm，車削直徑為Φ1000 mm，配備磨削附件頭和減振 Silent Tools TM Plus 鏜桿。在 M50 MILLTURN/3000mm 上，WFL 展示了發(fā)電軸的現(xiàn)場加工以及渦輪葉片、圣誕樹、葉輪和發(fā)電機軸輪廓的加工。
M系列機床還可以進行在線測量，深孔鉆加工，內(nèi)徑加工，滾齒加工，內(nèi)徑花鍵成形加工，高精加工等。
借助于B軸，機床可以完成從任意角度到中心線的加工。通過五軸聯(lián)動，可以高效的加工各種復(fù)雜幾何形狀的工件，尤其是對特殊材料，如不銹鋼、鈦、鉻鎳鐵合金、鎳基合金等進行安全有效的加工。
同級別機床中，WFL機床設(shè)計充分運用人體工程學(xué)，車銑復(fù)合中心更易于操作，更便于接近加工區(qū)域，高的剛性和強大的動力和扭矩可以實現(xiàn)重切削。WFL 五軸復(fù)合車銑加工中心采用60°灰鑄鐵傾斜床身；車鏜銑單元采用齒輪驅(qū)動，配置特殊機械設(shè)計和液壓夾緊系統(tǒng)。
X、Y、Z軸采用超大尺寸線性導(dǎo)軌，采用機械傳動式主軸，各滑座及主軸系統(tǒng)通過特殊設(shè)計的夾緊。為了保證剛性B軸主軸箱內(nèi)采用鼠牙盤分度，X、Y軸標準配備海德海因玻璃光柵尺，按德國VDI/DGQ 3441標準，定位精度小于0.005mm，重復(fù)精度約可達0.003mm。
2.WFL 軟件系統(tǒng)
WFL 提供軟件產(chǎn)品，用于編程復(fù)雜加工任務(wù)、3D 模擬和有效避免碰撞。WFL軟件解決方案的優(yōu)勢是專為車銑復(fù)合量身定制的 WFL 軟件，即編程編輯器Millturn PRO、仿真軟件CrashGuard Studio和防撞軟件CrashGuard，以及工藝可靠性，易用性和連接性的詳細解決方案。
--編程編輯器Millturn PRO，為通用化、交互式圖形化界面的程序編輯器，編程可以在外部程序編程站進行，也可以直接在機床的控制系統(tǒng)上進行，高效直觀的創(chuàng)建數(shù)控程序。--3D模擬仿真軟件CrashGuard Studio用于測試和優(yōu)化CNC程序，用戶在電腦上對數(shù)控程序進行模擬運行和初步驗證，通過初期優(yōu)化加工順序并糾錯，可將碰撞、廢品，及非生產(chǎn)性機床工時的風險降至最低；可大大減少編程時間。--防撞軟件CrashGuard，為了避免由程序錯誤或操作員操作錯誤所造成的潛在碰撞風險，WFL提供了一個實時防撞軟件。
如緊急退刀功能，當電源突然切斷時，刀具將立即從工件返回。WFL車銑機床不僅實現(xiàn)了極高的定位精度，同時還可以測量及補償由外界因素產(chǎn)生的誤差，如加工中零件溫升、刀具磨損、零件的幾何變形以及刀具和夾緊裝置帶來的誤差。
針對如上誤差的補償，WFL公司開發(fā)了獨特的軟件包，測量結(jié)果可在裝夾狀態(tài)下用于校正。所有的測量及刀具參數(shù)可以儲存到硬盤上，也可以在機床上直接打印出來或通過以太網(wǎng)傳輸以便進一步處理。
3.自動化解決方案
2018年WFL收購了距離其總部不遠的機器人生產(chǎn)公司FRAI Robotic Solutions，WFL以及子公司FRAI針對客戶個性化需求提供自動化方案。產(chǎn)品種類包括鉸鏈式機器人、卡爪和桁架上下料系統(tǒng)，工件和刀具及夾爪的運輸和倉儲系統(tǒng)。在數(shù)字化時代，WFL將實現(xiàn)工廠自動化、網(wǎng)絡(luò)化和人工智能。
全新的WFL數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)(WFL DATA ANALYZER)提供完整全生產(chǎn)線的全景。通過使用智能終端設(shè)備便可及時保存機床狀態(tài)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并做出快速響應(yīng)，滿足用戶對關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能化。
三、加工技術(shù)優(yōu)勢
WFL不僅提供車銑復(fù)合加工中心，還提供眾多的加工工藝技術(shù)，如抗震性鏜桿內(nèi)孔加工、齒輪切削、螺桿加工、使用高功率激光器的激光淬火和增材制造，以及全自動超聲波測量。其中深孔鉆和復(fù)雜內(nèi)孔加工是WFL兩個核心加工能力。
1.深孔鉆削系統(tǒng)
在鉆孔加工中，內(nèi)徑為Φ0.2mm至500mm、鉆孔深度大于直徑3倍的孔通常被視為“深孔”（即長徑比＞3），深孔鉆削是機械加工的專業(yè)學(xué)科之一，特別是對鈦、鉻鎳鐵合金或其他耐熱合金等材料進行加工，這些材料深孔鉆削特別困難，刀具磨損嚴重、冷卻不易，并且需要采取特殊措施來控制斷屑。WFL在深孔加工、在鈦合金加工領(lǐng)域積累了大量的成功經(jīng)驗和專有技術(shù)，WFL 開發(fā)了特殊的刀柄，以確保穩(wěn)定的刀具夾緊，將高壓冷卻液直接傳遞到刀具的切削刃，可延長刀具的使用壽命、及時清除孔中的切屑。
通過使用延長的測量探頭或超聲波壁厚完成智能在線測量，來測量孔的中心并實施矯正加工誤差。加工過程中自動更換刀具，在進行鉆孔的同一臺機床上，可完成鉆、擴、鉸、拋光、珩磨等系列粗精加工。
設(shè)備咨詢電話：13522079385
專門開發(fā)的過程監(jiān)控系統(tǒng) WFL iControl 用于在早期階段檢測刀具破損或刀具磨損。這種監(jiān)控系統(tǒng)對于內(nèi)部加工非常重要，因為操作員看不到加工點。因此可以防止危及刀具和工件的刀具破損，或者減少其對工件和機器的影響。
2.復(fù)雜內(nèi)孔加工
針對復(fù)雜內(nèi)孔加工，WFL在不同產(chǎn)品規(guī)格上，根據(jù)用戶需求提供了三種解決方案。--方案1、內(nèi)孔車削，通過機床配置的上下刀架、盤式刀庫中的內(nèi)孔車削、鏜削刀具實現(xiàn)；--方案2、深孔鏜削，通過刀具與WFL獨有的燕尾槽接口重型鏜桿滑鞍結(jié)合完成復(fù)雜內(nèi)孔加工，燕尾槽接口為機床配置的第二個刀具支撐附件，能夠安裝大型鏜刀桿、整體鉆頭、內(nèi)腔加工動力刀具和特殊型面銑刀。--方案3、U軸鏜削，對于長懸臂的大型刀鏜桿采用燕尾槽接口保證剛性的前提下，可選配帶有額外NC驅(qū)動的平旋盤U軸動力刀具系統(tǒng)，可完成復(fù)雜內(nèi)孔加工。鏜桿與WFL獨有的燕尾刀柄結(jié)合使用。使用新的CoroPlus技術(shù)，該鏜桿配有傳感器，可以將內(nèi)孔加工的測量數(shù)據(jù)直接在操作面板上顯示出來。機床操作員也由此得到實時信息，如溫度、偏差、噪音水平、振動和軸承載荷信息。該技術(shù)在航空領(lǐng)域應(yīng)用非常典型，如加工驅(qū)動軸，或者細長軸類零件。
3.刀庫
WFL五軸車銑不同的產(chǎn)品系列、根據(jù)客戶不同工藝需求，機床配備刀庫，即無磨損盤式刀庫、抓取式刀庫及重型鏜桿刀庫。--盤式刀庫，WFL新型盤式刀庫取代傳統(tǒng)鏈式刀庫，專利的刀庫技術(shù)，可輕松的從機床前面進行操作，兼顧可靠性及安全性。刀具可在機床加工過程中進行安裝、拆卸及維護操作，如更換磨損的刀片及設(shè)置以后加工的刀具等?？焖匐p爪換刀手可裝載重達35kg的刀具，自動換刀手的換刀移動速度高達100m/分鐘，Z軸任意位置換刀。
M35/M35-G盤式刀庫標配40/80把，可選120把。--抓取式刀庫，M100、M120和M150系列針對內(nèi)孔加工，WFL還在主軸箱側(cè)面提供了第二刀具接口，用于如使用超長防震鏜桿、大型鉆刀或特殊銑削、鏜孔刀具等的加工操作。使得長徑比高達1：14的防震鏜桿也可在機床上使用。位于主軸箱上方的獨立抓取式刀庫可自動存取最多四把、長度達1700毫米、重量達200公斤刀具。
--重型鏜桿刀庫，另外根據(jù)客戶需求WFL配置重型鏜桿刀庫，可擴展承載18把、最大尺寸2500mm、最大重量180kg的刀具。配置輔助的刀具機械手可實現(xiàn)自動換刀。
4.超高壓冷卻系統(tǒng)
高速機床對冷卻提出了更高的要求，傳統(tǒng)的工件冷卻方式無法突破高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣旋場實現(xiàn)冷卻，而超高冷卻系統(tǒng)可以突破氣旋場對工件直接冷卻并迅速將熱量帶走，更重要的是有利于斷屑或改變切屑方向使之遠離已切削表面，提高工件表面質(zhì)量。
WFL 冷卻系統(tǒng)標準配置80bar、特殊配置150-350bar，保證了良好的斷屑和最佳的切削冷卻以及更長久的刀具使用壽命。對于難以斷屑的鈦合金、耐蝕耐高溫鎳基合金等特殊材料加工，WFL機床集成了一個350bar壓力的噴氣斷屑系統(tǒng)來完成加工，用于精車和鉆孔加工操作時更好斷屑。壓力達350bar的冷卻液從一個特殊噴嘴噴射出，高壓冷卻液力量直接撞擊到切屑上。除降低切削時間外，還將顯著提高刀具壽命。例如對于高溫合金材料來而言，同常規(guī)程序比較，噴氣斷屑系統(tǒng)將切削時間減少50%。
四、幾點體會
1.因為專業(yè)所以卓越
WFL專注于車銑技術(shù)，不追求大而全、規(guī)模效益，未上市、低調(diào)務(wù)實，WFL是專業(yè)研發(fā)、制造臥式五軸聯(lián)動車銑復(fù)合加工中心利基市場的領(lǐng)導(dǎo)者。WFL從80年起步僅做臥式五軸車銑一個品種的產(chǎn)品，未擴展至其他金切機床品類。WFL產(chǎn)品研發(fā)制造的核心是不斷向臥式五軸車銑的深度與廣度發(fā)展，穩(wěn)扎穩(wěn)打2-3年擴展一個規(guī)格，如2016年推出M200車銑復(fù)合加工中心、2019年推出新一代M175車銑復(fù)合加工中心，簡要的產(chǎn)品發(fā)展歷程如下。從軟硬件二個維度，不斷優(yōu)化、持續(xù)改善已有產(chǎn)品，延長其生命周期，如1992年推出M30車銑復(fù)合加工中心，數(shù)年間不斷優(yōu)化機床結(jié)構(gòu)、拓展配置、改善工藝、不斷注入時代新科技、集成軟件及信息化系統(tǒng)。25年后的2017年德國漢諾威EMO展，WFL推出新版M30，新的M30已經(jīng)是面向工業(yè)4.0，大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的智能機床了。
2.技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)地位
在上世紀80年代，WFL公司率先提出了全工序加工的新概念促成了五軸車銑復(fù)合加工中心產(chǎn)生。作為全球領(lǐng)先的機床研發(fā)制造企業(yè)，WFL 以“一次裝卡、全部完工”為理念，多年來一直致力于技術(shù)的創(chuàng)新及其用戶應(yīng)用領(lǐng)域的研究，確保了其車銑加工機床一直處于世界領(lǐng)導(dǎo)地位。
一次裝卡即可執(zhí)行復(fù)雜工件的全部加工，持續(xù)降低生產(chǎn)及投資成本的同時顯著提高了零件加工精度、大幅減少了加工時間與輔助加工時間。減少工件處理步驟大大降低了各工序轉(zhuǎn)換引起的誤差積累，除此以外，還可節(jié)省以往傳統(tǒng)加工中心上昂貴的夾具費用。
WFL的核心技術(shù)在于產(chǎn)品定義能力和實現(xiàn)能力，關(guān)鍵技術(shù)在其控制技術(shù)和關(guān)鍵部件及刀具的設(shè)計制造能力，對新技術(shù)的應(yīng)用也非常及時，在車銑去料加工集成的基礎(chǔ)上，又將增料、激光加工和熱處理等先進工藝進一步集成。
3.WFL滿足客戶個性化的需求
機床設(shè)計基于模塊化的理念，WFL作為車銑加工中心的專業(yè)生產(chǎn)廠家，一直致力于針對用戶特殊需求的技術(shù)開發(fā)和不斷的技術(shù)完善，為航空航天、石油機械、船用曲軸、印刷機械、塑料機械及風電行業(yè)等高精度復(fù)雜零件、特別是具有深孔、內(nèi)孔及內(nèi)腔復(fù)雜形狀零件的加工提供更加柔性及有效的解決方案。WFL機床極高的主軸和進給驅(qū)動能力，可實現(xiàn)高達每分鐘1300立方厘米的車削能力及每分鐘1000立方厘米的鋼件銑削能力，采用55kW銑削主軸可實現(xiàn)M52螺紋的剛性攻絲。車銑復(fù)合加工中心不僅是機床，還包括眾多的加工工藝技術(shù)，如用18×D倍徑比的抗震性鏜桿內(nèi)孔加工、齒輪切削、螺桿加工、使用高功率激光器的激光淬火和增材制造，以及全自動超聲波在線測量等等。WFL在重切削領(lǐng)域的加工理念和解決方案已享譽全球，在鈦合金加工領(lǐng)域的擁有專有技術(shù)和領(lǐng)導(dǎo)地位。
4.關(guān)注細節(jié)追求
完美把每一個細節(jié)都做好，才能贏得客戶的尊重與信任！不斷將機床技術(shù)推向一個又一個新的高度。WFL把目光投向了人機工程學(xué)，聚焦于效率與人機工程學(xué)的改善和提高。改進設(shè)計的機床，主要特點在于改善了各部件的結(jié)構(gòu)細節(jié)以及可靠性得到進一步提高。如WFL 全新的外觀、新標簽、新標準漆面兼顧了工業(yè)與藝術(shù)美。機床防護門為防腐蝕裝飾有高品質(zhì)、防液薄膜。大面積安全玻璃窗、工作區(qū)域視角好、節(jié)能 LED 照明等可更好地觀察機床運行與工件切削狀態(tài)。符合人體工學(xué)的工業(yè)設(shè)計，經(jīng)修改的手柄更利于雙手開關(guān)門操作，創(chuàng)新的多點觸控面板、可調(diào)節(jié)傾斜度的 19 吋顯示屏可在工作范圍縱向移動。液壓單元可拔出、開關(guān)柜結(jié)構(gòu)，易于維護。
5.高技術(shù)形成高收益
WFL高端制造產(chǎn)生高附加值的產(chǎn)品，價格亦是不菲的。根據(jù)相關(guān)報道，WFL小規(guī)格的M30標準型五軸車銑價格約500萬人民幣，一些大的設(shè)備價值高達幾千萬甚至上億元人民幣，是相同規(guī)格、相近配置的國產(chǎn)五軸產(chǎn)品2倍以上的價格。
文：老燕勤啄泥
