就加工工件所消耗的原材料而言，今天則有著更加重要的意義。而且這個(gè)重要意義還不涉及在生產(chǎn)加工過程中到底要消耗多少材料。隨著金屬材料價(jià)格的上漲，今天的許多工件已經(jīng)不再是用實(shí)心材料車削而成的了。相反，越來越多的是用冷軋變型或冷擠壓變型后的型材（管材）經(jīng)多軸加工機(jī)床加工zui終成型的。這種趨勢(shì)與越來越多的使用高性能的金屬材料和目前不斷上漲的金屬材料價(jià)格有關(guān)。例如，當(dāng)傳統(tǒng)的車削件的數(shù)量超過50萬件時(shí)，在工件外形切削加工余量較大時(shí)，越來越多的使用鍛件毛坯，目的在于減少金屬切屑的總量。
過去幾年中，切削加工領(lǐng)域中的一些新技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，一些趨勢(shì)也將會(huì)發(fā)生改變。eubama公司是多軸加工技術(shù)的專家，它始終認(rèn)為：多軸加工技術(shù)能夠提供zui高的加工精度和生產(chǎn)能力。而實(shí)現(xiàn)這些“zui高”的前提條件只有一個(gè)：足夠大的批量；或者說是有足夠數(shù)量的零件需要加工。因?yàn)?，如今沒有其他切削加工機(jī)床能夠像多軸加工機(jī)床那樣擁有如此高的生產(chǎn)效率。在一臺(tái)機(jī)床的一個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍中同時(shí)有26根主軸進(jìn)行加工，這就是多軸加工機(jī)床能夠做到的，也是許多人在試驗(yàn)中不斷嘗試的。當(dāng)使用管材加工時(shí)，材料的準(zhǔn)備費(fèi)用明顯降低，它不僅降低了零部件的原材料費(fèi)用，而且也提供了無人值守全自動(dòng)生產(chǎn)加工的前提條件。
而這些特點(diǎn)正是eubama公司生產(chǎn)的zui大直徑60mm、長度650mm多軸加工機(jī)床與其他廠家生產(chǎn)的類似的機(jī)床的不同之處。圖1所示的是該機(jī)床生產(chǎn)制造的一些零件。在選擇使用多軸加工機(jī)床之前，必須首先了解一下使用這種加工方案的基本前提條件。與傳統(tǒng)的車銑復(fù)合機(jī)床或加工中心不同，多軸加工機(jī)床的生產(chǎn)節(jié)拍不是按照零件各個(gè)步驟、工序加工時(shí)間之和來確定的，相反多軸加工機(jī)床的生產(chǎn)節(jié)拍取決于零件加工中時(shí)間zui長的一個(gè)加工步驟。根據(jù)多軸加工機(jī)床的具體配置方案，eubama公司稱之為回轉(zhuǎn)鼓輪式夾具多軸加工機(jī)床的夾具中一次可裝夾13個(gè)待加工零件；而在他們稱之為轉(zhuǎn)塔式回轉(zhuǎn)夾具多軸加工機(jī)床中，可裝夾16個(gè)零件，可以在一個(gè)工作節(jié)拍中對(duì)這些零件進(jìn)行加工。這樣，在大批量生產(chǎn)過程中每一個(gè)零件的單件工時(shí)低的幾乎沒有一個(gè)競爭對(duì)手可以與之相抗衡。從經(jīng)濟(jì)性計(jì)算的角度來看，必須強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：與使用靈活的車銑復(fù)合加工中心相比，多軸加工機(jī)床只有在多種規(guī)格的同類零件，每種批量大于50000件時(shí)，在單一品種零件的數(shù)量大于250000件時(shí)，才是經(jīng)濟(jì)合理的。合理的使用管材、無人值守的工作班次、自動(dòng)化的上料裝備，包括單一工件的自動(dòng)化上料等措施，都在提高多軸機(jī)床生產(chǎn)能力方面發(fā)揮著重要的作用。
圖1 可在多軸加工機(jī)床上加工的零件
基于零件的幾何尺寸和形狀，與按照工藝順序先后的自動(dòng)加工生產(chǎn)線方案相比較，多軸加工方案的優(yōu)點(diǎn)是在一次裝夾中完成零件的全部加工。除省略了零件在各個(gè)夾具之間的裝夾時(shí)間之外，加工刀具從一個(gè)工位到另一個(gè)工位的移動(dòng)時(shí)間也大大縮短，而這些都在提率和產(chǎn)量方面發(fā)揮著重要的作用。
采用多種切削加工技術(shù)
考察一下車銑復(fù)合加工中心，加工中心和自動(dòng)加工生產(chǎn)線，它們?cè)阱F形工件的加工中有一定的可比性。在加工對(duì)稱回轉(zhuǎn)體的工件時(shí)，使用車床或多軸自動(dòng)車床是zui合適、zui有意義的。但與這種加工技術(shù)相比，多軸加工機(jī)床在切削加工、工件形狀的復(fù)雜性、上下料和工藝技術(shù)方面也能充分展現(xiàn)它們的優(yōu)點(diǎn)和長處。
圖2 s-6系列多軸加工機(jī)床可以在一次裝夾中完成復(fù)雜工件
的三方位加工，配備有12把水平進(jìn)給和3把垂直進(jìn)給的刀具
在完成一個(gè)對(duì)稱回轉(zhuǎn)體零件，以及錐形零件的全部加工中，有多種多樣的回轉(zhuǎn)鼓輪式夾具或立式轉(zhuǎn)塔夾具的多軸機(jī)床可供選用。根據(jù)所選機(jī)床配置的控制系統(tǒng)、加工單元和上下料裝置，可以在一臺(tái)多軸加工機(jī)床上完成各種直徑達(dá)60mm、長度尺寸達(dá)650mm工件的全部加工工序。根據(jù)機(jī)床配置的不同程序，它們適合于從小批量到大批量的零件的加工。
隨時(shí)增減和補(bǔ)充機(jī)床配置
就eubama公司的機(jī)床設(shè)計(jì)方案來講，多軸加工機(jī)床不是特種機(jī)床。它可以像通用機(jī)床那樣，通過機(jī)床的調(diào)整和加工單元控制系統(tǒng)來保證不同種類、不同批量的生產(chǎn)加工。每種零件的具體加工方案都是建立在模塊式系統(tǒng)集成之上的，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的變化可以隨時(shí)調(diào)整機(jī)床的模塊。
eubama公司研發(fā)生產(chǎn)的s-6和s-8型的多軸加工機(jī)床是惟一能夠加工工件全長的自動(dòng)加工機(jī)床（見圖1）。高速成型車削或車槽單元（見圖2）能夠加工出非常高的表面質(zhì)量，有著強(qiáng)大的切削功率，可以采用強(qiáng)力車削。這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是：需要加工的工件外輪廓都暴露在外，在夾緊后能夠?qū)ぜ行枰庸さ谋砻孢M(jìn)行加工，從而可以在一次裝夾中完成工件的全部切削加工。這樣，在管材類零件的加工中結(jié)合調(diào)整工具的使用，使得多軸加工機(jī)床能夠達(dá)到zui高的生產(chǎn)效率。
zui多有18個(gè)加工單元
能夠在一次裝夾中完成工件的全部加工工序是上述兩種機(jī)床的共同特點(diǎn)（見圖3）。而幫助機(jī)床實(shí)現(xiàn)這種功能的是一整套三方位加工刀具單元：15個(gè)水平加工刀具單元和3個(gè)垂直加工刀具單元。在這些刀具單元的幫助下，s-6型多軸機(jī)床可以加工直徑至49mm、長度至45mm的工件。s-6型多軸機(jī)床配備有cnc系統(tǒng)，配備有可移動(dòng)的刀具單元支架，是一種相似零件“系列”加工的解決方案。而s-8型多軸機(jī)床則主要集中與直徑至18mm、長度至150mm零件的全部加工。在s-8型多軸加工機(jī)床的上下料工位之間，s-8機(jī)床采用的是機(jī)械式的節(jié)拍控制。每分鐘高達(dá)96個(gè)節(jié)拍的生產(chǎn)效率使得s-8多軸機(jī)床成為這類機(jī)床中生產(chǎn)效率zui高、加工速度zui快的機(jī)床。在2008年的amb金屬制造加工展覽會(huì)上，eubama公司展示了他們的s-8二合一新型解決方案：它能夠同時(shí)加工一對(duì)相互配合的零件。在這一款s-8多軸機(jī)床中，一個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍內(nèi)可以加工出一對(duì)不同的零件，或兩個(gè)結(jié)構(gòu)形狀相同而材質(zhì)不同的零件。
圖3 利用不同的刀具驅(qū)動(dòng)單元可以完成車槽、車螺紋或
滾花加工，可以在兩次上料之間完成零件的全部加工工序
擁有16工位轉(zhuǎn)塔式夾具多軸機(jī)床
在s-20型多軸機(jī)床（見圖4）中有16個(gè)裝夾工位和26個(gè)加工刀具單元。這是一種性能強(qiáng)大的轉(zhuǎn)塔式夾具多軸機(jī)床，它不僅可以生產(chǎn)對(duì)稱回轉(zhuǎn)體工件，而且還可以生產(chǎn)不同形狀的錐形工件?；谄鋱?jiān)固的機(jī)床結(jié)構(gòu)，使得這種s-20多軸機(jī)床能夠強(qiáng)力切削直徑至60mm、長度達(dá)320mm的工件。其加工性能和工件夾具可以根據(jù)被加工工件的實(shí)際情況有針對(duì)性的進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。在確定機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)時(shí)，用戶可以在卡盤、彈簧卡盤、定心卡盤和楔齒卡盤等不同種類之間進(jìn)行選擇。
圖4 s-20型多軸加工機(jī)床有16個(gè)裝夾工位，26個(gè)刀
具單元，是一種強(qiáng)力切削的轉(zhuǎn)塔式夾具多軸機(jī)床，
其良好的穩(wěn)定性使其非常適合于大批量的生產(chǎn)加工
與其他轉(zhuǎn)塔式夾具加工機(jī)床相比較，在s-20型多軸加工機(jī)床上完成工件5個(gè)方位上的加工無需二次裝夾。也就是說，在工件當(dāng)前的裝夾工位上可以對(duì)工件進(jìn)行上、下、左、右、前、后6個(gè)方位中的5個(gè)方位加工。這就能夠節(jié)省工件二次或多次裝夾的輔助時(shí)間，而且大大的提高工件的加工精度。加上轉(zhuǎn)換裝夾的工序之后，可以在s-20型多軸加工機(jī)床上完成6個(gè)方位的加工。因此，在大批量生產(chǎn)加工中，這種多軸加工機(jī)床是cnc加工機(jī)床的替代方案。長期以來，一次裝夾完成工件5個(gè)方位的加工一直是cnc加工中心的“”。而這種多軸加工機(jī)床還擁有數(shù)控機(jī)床所不具備的其他優(yōu)點(diǎn)：柔性的s-20多軸數(shù)控加工單元。（見圖4）利用這種柔性數(shù)控加工單元可以按照軌跡控制方式完成規(guī)定坐標(biāo)點(diǎn)處的孔加工，如完成圓槽銑削、平面銑削、鍵槽銑削、切槽和螺旋軌跡控制的銑削加工工序。
s-20型多軸機(jī)床在轉(zhuǎn)塔式夾具機(jī)床中的定位是基于其切削性能，尤其是其銑削加工的性能，使它成為這類機(jī)床中的*加工設(shè)備。很高的切削加工效率，的加工質(zhì)量，提高了的刀具耐用度、經(jīng)濟(jì)的切削速度和強(qiáng)勁而又穩(wěn)固的機(jī)床導(dǎo)軌都對(duì)機(jī)床的加工性能給予了強(qiáng)有力的支持，即使是切削那些難以加工的原材料時(shí)，也能在s-20型多軸加工機(jī)床上輕而易舉的完成加工。
未來的趨勢(shì)
eubama公司在2007年emo歐洲機(jī)床展覽會(huì)上就展示了滿足靈活性和強(qiáng)力切削加工方案的機(jī)床設(shè)備，并已經(jīng)按照這種新的要求調(diào)整了自己的經(jīng)營方針。切削加工是eubama公司研發(fā)設(shè)計(jì)的各種多軸加工機(jī)床的主要應(yīng)用領(lǐng)域。
在1977年接手了kneissller公司之后，eubama公司在其ke系列機(jī)床的基礎(chǔ)上成功推出了兩款s-20系列的創(chuàng)新性的、用于加工鑄件、鍛件和冷擠壓件的轉(zhuǎn)塔式夾具多軸機(jī)床。而且他們的s-6和s-8兩種回轉(zhuǎn)鼓輪式夾具多軸機(jī)床配備了引人注目的工件上、下料機(jī)構(gòu)，從而滿足了單一零件自動(dòng)化加工的前提。
圖5 minibama回轉(zhuǎn)夾具自動(dòng)車床是一種復(fù)雜工件生
產(chǎn)的加工設(shè)備，它可以非常地車削零件的外輪廓形
狀和尺寸，可以加工工件的直徑達(dá)16mm，長度達(dá)50mm
在2007年emo歐洲機(jī)床展覽會(huì)上公開展示的minibama（見圖5）型多軸加工機(jī)床是eubama公司的產(chǎn)品。這種機(jī)床是對(duì)zui高產(chǎn)量、zui短工時(shí)、多軸機(jī)床傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)和簡單工件加工要求的“答復(fù)”。minibama多軸機(jī)床能夠的完成復(fù)雜工件的外型加工，可以配備和使用五把驅(qū)動(dòng)式加工刀具，完成直徑達(dá)16mm，長度達(dá)50mm的零件加工。它能夠在一次裝夾的情況下，完成普通加工中三道工序的加工內(nèi)容。