森精機制作所將于2005年9月14日上市兼備車床和加工中心功能的綜合加工設備“nt系列”。通過采用平床身等,徹底改進了此前產品的機械結構,實現了高速、高精度加工。目前,森精機的綜合加工設備月銷量為大約40臺,通過此次推出nt系列產品,“明年這個時候月銷量爭取達到100臺左右”(該公司社長森雅彥)。
此前森精機銷售的綜合加工設備均采用在床身上設計傾斜面的斜床身結構。斜床身結構中,用于旋削的旋轉型下刀庫可沿著床身的傾斜面做左右方向(x方向)和上下方向(z方向)的機械運動。此外,與此相配合,配備可進行切削處理的旋轉主軸的上刀庫也可沿著傾斜面在x和z方向上移動。通過傾斜床身,排出切屑更加容易。不過,由于切削的反作用力僅有一面承擔,所以可實現的剛性有限。
而nt系列產品均采用平床身。下刀庫沿水平面移動。這樣一來,切削的反作用力就可由床身承擔。此外,上刀庫則采用了與加工中心基本相同的結構。x與z方向采用的驅動方法基于雙滾珠絲杠驅動物體重心的dcg(driven at the center of gravity)理論。具體而言,就是在垂直豎立的圓柱上下設置一根滾珠絲杠。利用該滾珠絲杠在z方向上移動車床馬鞍(saddle),另外利用在馬鞍左右設置的兩根滾珠絲杠驅動橫滑板(cross slide)。
橫滑板中心位置設計有撞錘(ram),撞錘通過在橫滑板中進出沿y方向運動,其斷面采用八角形結構。八個面中實際進行驅動為其中4個面,下方兩個面主要用于支撐撞錘的重量。依靠這兩個面可以v字型支撐撞錘,能夠實現優越的直進性能。
新產品還有一大特點,就是上刀庫通過采用與加工中心相同的結構,大大增加了可加工范圍。特別值得一提的是,可利用上刀庫的主軸對工件旋轉中心以下的區域進行加工。此前的綜合加工設備可通過旋轉工件將下部區域調整到上面進行加工,但在工件旋轉中心以下的位置,僅能對很小的區域進行加工。此次通過增大加工范圍,無需旋轉工件即可一次完成加工,同時還消除了由于旋轉引起的加工誤差。
為了實現上述結構,森精機花了大約3年的時間進行開發。此間共進行了3次試制。最終開發出了旋削能力與該公司nc車床“nl系列”相當、切削能力可與該公司的加工中心“nh系列”相媲美的產品?!按饲岸颊J為,可一次達成目的形狀的綜合加工設備即使切削能力稍微有些不足也無關緊要。而此次開發則不同,我們將提高切削能力作為了首要目的”。(開發·制造總部 nt部總經理 中南成光)。該公司對綜合加工設備的用戶所做的調查顯示,實際上大多數時間都花費在了外形旋削、鉆削和切削等基本加工上。因此,該公司認為,只要切削等基本性能得不到提高,就無法開發出讓用戶滿意的綜合加工設備來。
nt的另一大特點是配備了新開發操作盤“mappsiii”。與此前的“mappsii”相比,升級了cpu并增加了內存容量,由此將模擬速度提高到了此前的2.5倍,還可將nc程序的生成時間縮短大約25%。此外,還配備有三維干涉檢查功能,可防止自動運行和手動運行時的機械沖突。
nt系列由森精機的千葉事務所負責生產。目前千葉事業所正在擴充生產線,如果順利的話,2006年2月即可擁有一次組裝完成70~80臺nt系列綜合加工設備的生產能力。目前,森精機采用分單元生產進行組裝的方式,計劃通過提高生產效率等將nt系列的交貨前置時間(lead time)降至10天左右。如果能實現這一點,就可以構筑起輕松支持“月銷量100臺”(森雅彥)的生產體制。
在目前綜合加工設備市場上,日本mazak公司處于領先位置。如果銷量真能按照森雅彥社長所設想的那樣增長,那么森精機將取得與mazak公司并駕齊驅的地位。而且,按照每臺設備4000萬日元推算,那么將實現每月40億日元、每年480億日元的銷售額,這對于聯合結算銷售額大約為1200億的森精機來說,將是很大的份額。森精機將同時上市nt系列9種機型66款產品,今后的動向令人關注。
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