汽車(chē)的鋁合金結構件加工和鋁合金缸體缸蓋類(lèi)零件的加工，盡管加工材料都是鋁合金，但是對加工工藝的要求卻相差甚遠。加工鋁合金缸體類(lèi)零件時(shí)，切深較大，而且經(jīng)常要用到盤(pán)銑刀，因此切削力通常較大，所以在設備選擇上傳統的搖籃式五軸聯(lián)動(dòng)機床較多。但是在加工鋁合金結構件時(shí)，不論壓鑄件還是擠壓型材件，切削力都要遠小于缸體缸蓋的加工。

那么用什么樣的設備才***合適，在保證精度和工藝可靠性的前提下，哪種設備加工效率***高，且經(jīng)濟性***好呢？

在電動(dòng)車(chē)快速發(fā)展的行情下，越來(lái)越多的車(chē)型開(kāi)始采用鑄鋁件或型材焊接件作為車(chē)身結構組件。針對這一市場(chǎng)需求，Reichenbacher Hamuel公司大概5年前專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)設計了一款加工中心，用于高效加工各類(lèi)鋁合金車(chē)身結構件，其設計思路特別適合中國市場(chǎng)。

由于國內的汽車(chē)鋁合金零件加工主要是發(fā)動(dòng)機缸體缸蓋和變速箱這類(lèi)腔體類(lèi)鑄造件，因此在加工鋁合金結構件時(shí)多沿用之前的工藝和設備。其特點(diǎn)是結構剛性大，因此工藝設計上可以采用較大切削量的高速銑削加工。機床的結構形式多采用配備搖籃式工作臺的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心。這種經(jīng)典的機床結構的確有種種優(yōu)點(diǎn)，但是對于普通鋁合金或復合材料結構件加工來(lái)說(shuō)，有些大材小用。

不管是精鑄還是擠壓型材，車(chē)用鋁合金結構件都不需要大量的機械加工，不需要去除大量的材料，因此，與箱體類(lèi)零件相比，車(chē)體上的鋁合金結構件絕大多數情況只需要少量的機械加工，對機床的結構剛性要求并不是那么高。因此，在滿(mǎn)足精度要求的前提下，可盡量降低結構件重量，并提高速度和自動(dòng)化程度。在這個(gè)思路的指導下，Reichenbacher Hamuel公司開(kāi)發(fā)了ECO RS系列型號。

目前Hamuel系列車(chē)系復合CNC主要針對超硬材料葉片的大切削量加工，加工精度可以達到0.003mm；Reichenbacher系列多立柱式（鏜床結構）CNC則偏向輕型材料加工：零件偏大，精度要求不高（結構件精度通常不高于0.1mm，關(guān)鍵形面精度要求0.02mm，但尺寸偏?。?，零件附加值（相對缸體缸蓋）不高，自動(dòng)化程度要求較高。

采用模塊化的立柱式設計，可根據零件和工藝要求靈活地對模塊進(jìn)行組合。用戶(hù)可以選擇單立柱，雙立柱，或多立柱式；立柱（銑頭）也可以選擇相對或同側布置；工作臺也形式就更加靈活，甚至可以對整車(chē)的結構件進(jìn)行加工，以便修正焊接時(shí)對車(chē)身結構產(chǎn)生的誤差。而保時(shí)捷的911，Audi的Etron鋁合金車(chē)身都采用了同樣的方案。

值得注意的是，立柱并沒(méi)有采用傳統的鏜床結構，而是在立柱頂部增加了龍門(mén)結構，在不大幅提高成本的前提下增加了立柱的結構剛性。因此可以安裝更大重量的銑頭，而立柱的高度也可以相應增加。

銑頭可以是一個(gè)自由度的擺動(dòng)頭，配合立式轉臺，與其他三個(gè)直線(xiàn)自由度構成五軸聯(lián)動(dòng)；也可以在銑頭上采用2個(gè)自由度，與其他三個(gè)直線(xiàn)軸構成五軸聯(lián)動(dòng)；而銑頭上甚至可以配多個(gè)加工主軸，每個(gè)主軸上安裝訂制的復合刀具，這樣省去加工過(guò)程中換刀的時(shí)間和刀庫的成本。

上圖為完全密封的雙銑頭CNC，多通道控制，可同時(shí)加工一個(gè)零件的不同部位或者兩個(gè)不同的零件?？蛰d速度達80m/min，通過(guò)優(yōu)化工藝可進(jìn)一步提高進(jìn)給速度，加工效率為普通CNC的2倍以上。

轉臺設計就更加靈活，由于公司擁有豐富的車(chē)系復合結構CNC的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，因此也熱衷于對各類(lèi)轉臺的靈活使用。與之立柱式結構相配套的工作臺可以是聯(lián)動(dòng)轉臺，也可以是分度式工作臺；轉臺的旋轉方式也可以是水平旋轉或豎直旋轉。

如果采用水平聯(lián)動(dòng)轉臺，那么在主軸端可以采用一個(gè)自由度的（左右）擺動(dòng)銑頭，構成經(jīng)典的車(chē)系復合形式；若聯(lián)動(dòng)轉臺采用豎直位置，那么主軸端可采用前后擺動(dòng)的銑頭，適用于大型旋轉體零件如復合材料葉片，涵道外殼等零件。

轉臺也可以不參與聯(lián)動(dòng)，僅僅起到換面或者換件的作用。這樣既可以對一個(gè)零件轉換位置，以便下刀；又可以在轉臺上固定若干個(gè)零件，成為托盤(pán)交換機構，若配合自動(dòng)裝卸機器人，那么實(shí)質(zhì)上與CNC構成一套柔性制造單元（FMC）；

上圖為立式分度轉臺，轉臺被豎直放置的工作臺分為正反兩面，而工件可以在兩個(gè)臺面上分別固定。這樣，內側工件在加工時(shí)，外側可以進(jìn)行生產(chǎn)準備或者由機器人進(jìn)行自動(dòng)更換。這樣設計可以非常節省生產(chǎn)線(xiàn)的空間，也不需要笨重的交換托盤(pán)系統，非常適合裝夾汽車(chē)鋁合金結構件。而且零件在轉入到加工區域之后，由2個(gè)銑頭同時(shí)加工，每個(gè)銑頭配3個(gè)電主軸，加工過(guò)程不需要換刀，更換工件也只有幾秒鐘的空歇，因此整個(gè)設備的利用率幾乎可以達到****。

對于切削量較大，加工時(shí)間較長(cháng)的結構件（多為航空鋁合金結構件，汽車(chē)結構件加工時(shí)間相對短得多）來(lái)說(shuō)，不需要頻繁的更換零件。因此也可以采用翻轉式工作臺，配2自由度叉式銑頭，這樣構成6，7年前開(kāi)始流行的翻板銑結構。對于批量較小，批次較多的機加工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，這種輕量化的翻板銑是非常合適的。操作簡(jiǎn)便，零件水平放置，豎直加工，而加工的同時(shí)也可以在另一個(gè)工位對零件進(jìn)行翻面，去毛刺等生產(chǎn)準備。由于工作臺在機床外部，因此也非常容易實(shí)現自動(dòng)裝卸。

ECO RS系列 --- 輕量化結構件加工的利器！

歡迎聯(lián)系：haoyang.wu@reichenbacher.de; haoyang.wu@gmail.com

目前公司經(jīng)營(yíng)項目有: CNC航空高精密機械零件加工，CNC航空高精密樣機加工、北京不銹鋼零件加工、各種高精密金屬零件、塑料加工，各種高精密工裝夾具加工、 小批量研發(fā)模型樣機加工制作， 真空批量翻模加工制作， 硅膠，橡膠制作，鈑金制作， 鋁合金批量高精密加工制作，批量吸塑制作，產(chǎn)品過(guò)uv，產(chǎn)品結構設計，批量噴涂絲印，鐳雕激光打字等等。