自动化与灵活性 带动增长
瑞士加工企业 Zwicker 凭借一台带直线托盘系统的海科特 800 X5 MT 五轴加工中心，为未来发展做好了准备。这台全自动加工中心 为该公司带来了极高的灵活性和生产效率，新的灵活性使其可开拓 新市场。
自 1994 年在恩格尔堡(瑞士圣加仑州附 近)成立至今，Zwicker Präzisionsme- chanik AG 一直保持着上升的发展趋势。这 家服务商旗下拥有 25 名员工，专注于加工 超精密金属零件，其中以铝合金和不锈钢 为主。2015 年，Markus Zwicker 从他父亲 Othmar的手中接过企业管理，他向我们揭 示了他们的成功秘诀:“在极具竞争力的价 格基础上，我们严格按客户要求的质量，按 时交付产品”。
Markus Zwicker 坚信专业化是在竞争激 烈的市场中长期生存下去的必要条件: “我们要凭借优质的服务从众多竞争对手 中脱颖而出。精密加工是我们实现这个目 标的利器。”大约一年前，该公司将其服务能力提升到一个新台阶。作为扩建计划 的一部分，Zwicker 投资了一台带 800- mm 托盘的大型加工中心。“这意味着我 们现在可以经济高效地加工直径和高度达 1 米的大型零件。这对我们工厂有着特殊 的意义。”其总工程师如是说，他的一部 分专业知识来自于在圣加伦大学就读时写 毕业论文的经历。
在选择机床时，需要考虑到加工质量、灵 活性和过程可靠性等关键因素。Markus Zwicker 并不打算牺牲任何一个关键因 素。该公司最终决定选择海科特 800 X5 MT 卧式加工中心。他解释道:“凭借这 台加工中心，我们要达到高精密的加工质 量，并提供超级灵活的服务。出于成本效益考虑，这台机床还要昼夜不停地运转。 因此，直线托盘交换系统和整个过程的最 大可靠性是必不可少的。”
在海科特 800 X5 MT 加工中心的众 多功能中，最让人印象深刻的是其独 特的轴配置——X 轴和 Y 轴位于刀具 侧，Z 轴位于旋转回转台侧。另外还 需要一个真空夹紧工作台用于装夹薄 壁铝合金零件。
“这台加工中心不仅 让我们扩大了产品 范围，还把我们的 盈利能力带上了一 个新台阶。”
机床采购负责人最终确定他们需要一台带 高速转台的五轴卧式加工中心，以便进行 高效车削。托盘储存系统也是一个必要条 件，这样加工中心才能在无人值守时完全 自动运行。其要求中还包括一个大容量刀 库。除此之外，机床还需要一个角度铣头 和一个可更换的数控 U 轴，用来处理精度 要求严苛的轮廓，比如阀座。另外还需要 一个真空夹紧工作台，确保在装夹薄壁铝 合金零件时不会致使其扭曲变形。
在选择机床时，最优先考虑的是加工 质量、灵活性和过程可靠性，而海科 特 800 X5 MT 恰好具备了所有这些 特性。在这一点上，Markus Zwicker (背景左侧)与斯达拉格区域销售经 理 Erwin Fässler 的意见不谋而合。 有些零部件包含深冷却筋。为了 能一步到位地加工这种零部件， 他们采用了直径达 350 mm 的 侧铣刀。
“高动态性能的 5 轴加工和车削相结合意味着我们可以高效地处 理大型复杂工件的整体加工。”
寻找“全能选手”
大部分的机床制造商都没能满足所有这 些要求——除了斯达拉格!海科特 800 X5 MT 独特的轴配置让他们眼前一 亮——X 轴和 Y 轴位于刀具侧，Z 轴位 于旋转回转台侧。由于采用了热对称设 计，加工中心具有极好的刚性，从而达 到出色的表面质量并减少装夹次数。再 加上精密安装的数字交流进给驱动、滚 柱导轨和滚珠丝杠主轴，为所有直线轴 上的旋转加工和铣削奠定了坚实的基 础，并确保了高水平的过程可靠性。 “这些功能特征意味着这台机床是帮助 我们实现所需自动化过程的最佳选 择，”Markus Zwicker 如是说，另外他 还强调了加工区域的设计:“切屑会自 由落到中央排屑器中。这样可以避免切 屑堆积在工作区域中，防止其对过程可 靠性产生威胁。”
由于采用了热对称设计，加工中心具有极高的刚性。再加上精密安装的数字交流进给驱 动、滚柱导轨和滚珠丝杠主轴，为所有直线轴上的铣削和旋转加工奠定了坚实的基础， 并确保了高水平的过程可靠性。
带 240 个刀位的刀库也满足了 Zwicker 的要 求。“这一大容量刀库赋予了我们极高的灵 活性，我们不必再不断地装卸刀具，即使最 小量的生产也一样，”CEO 如是说。刀库 可容纳直径350 mm、长度800 mm以内 的刀具，并能自动交换刀具。Markus Zwicker 用一个例子说明了其重要性:“我 们加工的产品中有一种通信领域专用的铝外 壳，其中包含深散热片。为了一步到位地加 工这种铝外壳，我们使用了直径达 350 mm 的侧铣刀。如果这些刀具不能自动交换，那 么夜班是不可能实现无人值守的。”
经济性优势
这些尺寸600x600x100mm的薄壁铝 外壳很好地展示了海科特 800 X5 MT 带来 的成本效益提升。Zwicker 过去在老机床 上加工这种铝外壳时，整个加工过程需要 进行 5 次装夹(占总量的 90%)，而现在在海科特加工中心上只需要两次装夹 就能完成工件的加工。
这台大型零件加工设备 自 2016 年起在 Zwicker 投入使用。其核心部分是 一台海科特 800 X5 MT 卧 式 加 工 中 心 ，适 用 于 加 工各种精密零件，包括直 径和高度达 1 米的大型 不锈钢和铝合金工件以 及使用夹紧塔大批量生 产的小零件。
给 Zwicker 带来惊喜的不只是铝合金零 件。这家精密制造商还为另外一家客户 加工直径 750 mm、长度 800 mm 的钢 瓶。转速高达 500 rpm 的转台展示了其 在车削工艺中的优势(内外兼顾)。该 加工中心可以铣连接孔，轻松实现位 置、直径和角度方面要求达到的所有精 度，连粗糙度等级 N6 的表面质量也不在 话下。
Markus Zwicker 总结道:“高动态性 能的 5 轴加工和车削相结合意味着我们 可以高效地处理大型复杂工件的整体加 工。”减少所需夹紧次数和消除在其他 机床上的额外加工不仅省时，还能提高 加工精度。
直线托盘系统实现 24 小时全自动运转
对于 Zwicker 而言，这种高端加工中心必 须能保证三班制运转——这是毫无疑问 的，所以他们从一开始就要求装配一个全 自动托盘系统。斯达拉格瑞士和奥地利区 域销售经理 Erwin Fässler 为他们推荐了 Schuler Loadmaster 装卸系统。该系统非 常灵活，可以满足严苛的安装条件。
客户很快就决定采用该系统。Schuler 根据 其厂房立柱的狭窄空间条件开发了合适的 系统布局。为了让可用空间得到最大化的 利用，他们把 15 个托盘位分上中下三层排 列。必要时甚至还可以连接其他机床。
工件装夹也很灵活
工件夹具的选择也展示了 Zwicker 的项目 star | 斯达拉格集团简讯 | 2018 年 01 期经理们在投资决策中对细节的重视。Triag AG 是该公司的长期合作伙伴，负责为其 提供该类组件，他们的夹紧系统采用模块 化设计，适用于各种装夹条件。Zwicker 还采用了带 Power Clamp 元件的 Triag 夹 紧塔，这种夹紧塔适用于小零件的多重装 夹。“我们使用这些夹具在海科特 800 上 进行大批量生产，特别是夜班，”Markus Zwicker 说道。为了减轻转台的负荷，他 决定采用全新的 Triag Tripoxy 夹紧塔。这 种夹紧塔使用矿物铸件制成，重量比先前 的型号更轻。其减震性也极佳，即使在塔 的上层也能非常精确地加工，能达到出色 的表面质量。Triag 夹紧塔的传热慢和热膨 胀小也是可靠生产的关键。
Markus Zwicker 总结道:“到目前为止， 这台新的大型零件加工中心已经运转了一 年，我们对它的表现非常满意。无论是大 型不锈钢和铝合金工件，还是使用夹紧塔 大批量生产的小零件，斯达拉格加工中心 全面展示了其在各种精密零件加工方面的 能力。即使是在完全无人值守的情况下， 托盘系统也能可靠地为机床供料。这台加 工中心不仅让我们扩大了产品范围，还把 我们的盈利能力带上了一个新台阶。”
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