整個車間是一個加工區(qū)：歐洲最大的5軸CNC數(shù)控銑床。

　　全新TNC 640數(shù)控系統(tǒng)的可動臺架，用戶可在巨大車間中自由移動。

　　車間 = 加工區(qū)。這個簡單的等式關(guān)系可能足以說明Tamsen Maritim 造船廠中的這臺巨型 5 軸龍門銑床。兩套龍門結(jié)構(gòu)的銑床安裝于20年前，現(xiàn)在，其中的一套已完成徹底翻新改造，包括選用海德漢TNC 640數(shù)控系統(tǒng)。

　　Tamsen Maritim造船廠位于德國羅斯托克，該公司設(shè)計總監(jiān)J?rg Wicklein 自豪地介紹由兩個龍門結(jié)構(gòu)組成的巨大機(jī)床結(jié)構(gòu)，整個龍門結(jié)構(gòu)位于巨大的造船車間，高度接近10m，他說：“就封閉式加工區(qū)而言，我們的機(jī)床是歐洲最大的5軸CNC數(shù)控銑床”。由于龍門結(jié)構(gòu)采用碳晶格結(jié)構(gòu)，每個龍門結(jié)構(gòu)重量僅3t，X軸行程達(dá)65m和Y軸行程達(dá)12.5m。龍門結(jié)構(gòu)將7m的最大加工高度分為兩個區(qū)：龍門1，也即進(jìn)行翻新改造的龍門，用于加工1m至4m高度較小的工件，而龍門2用于加工更高的工件。在這兩個高度范圍中留有1.5米的重疊區(qū)。這臺巨型銑床用戶J?rg M?ller在介紹雙龍門解決方案時說：“由于主軸行程的要求，單龍門結(jié)構(gòu)無法達(dá)到完整7米的高度?！币虼耍瑢τ谳^小的工件，使用4米高的加工工作臺，將該工作臺上的工件定位在兩個龍門結(jié)構(gòu)的重疊區(qū)內(nèi)，進(jìn)行聯(lián)動加工。

　　強(qiáng)烈愿望：接近加工部位

　　翻新改造的內(nèi)容之一：龍門結(jié)構(gòu)的電機(jī)。

　　這是完成翻新改造的龍門結(jié)構(gòu)，用于加工高度較小的工件，高度大約為1 m至4 m。

　　J?rg M?ller對計劃中的翻新改造項目寄予許多期待。盡管機(jī)床很大，但主要由他一人操作。如果加工項目需要多班生產(chǎn)，其它同事提供協(xié)助。M?ller在介紹他的最重要要求之一時說：“我認(rèn)為靈活性非常重要。使用數(shù)控系統(tǒng)時，我希望盡可能靠近實際加工位置?！?/p>

　　為此，在一個可動的臺架上操作 TNC 640數(shù)控系統(tǒng)并用100米長的電纜連接數(shù)控系統(tǒng)與車間中間位置處的電氣柜。因此，J?rg M?ller可在車間中的任何位置處操作數(shù)控系統(tǒng)。如果需要，甚至可用起重機(jī)吊起數(shù)控系統(tǒng)，接近平臺處或?qū)?shù)控系統(tǒng)放在工件上。他十分滿意這個新功能，他說：“我現(xiàn)在還使用無線手輪，減少大量步行和裝夾時還能使用大量功能，而以前需要兩個人操作。”畢竟，“無障礙地觀察工件實在是無以言表之幸?！?/p>

　　更高穩(wěn)定性和更高精度

　　TEDI工程師正在設(shè)置數(shù)控系統(tǒng)，他們在巨大的生產(chǎn)車間內(nèi)顯得十分“嬌小”。

　　現(xiàn)在，J?rg M?ller用電子手輪總能近距離地接近刀具中心點。

　　在此次翻新改造期間，不僅更換了數(shù)控系統(tǒng);海德漢公司代理商TEDI的翻新改造團(tuán)隊還更換了龍門結(jié)構(gòu)的四個驅(qū)動電機(jī)，Tamsen Maritim還自己改進(jìn)設(shè)計了齒輪齒條機(jī)構(gòu)的電機(jī)。為每個滑座安裝了第三套軸承，提高運(yùn)動平穩(wěn)性和允許調(diào)整傳動帶與齒輪齒條間的接觸力，并可使各個電機(jī)相互張緊。J?rg Wicklein在介紹這些措施時說：“現(xiàn)在，皮帶與齒輪齒條的接觸情況明顯得到改善，減少了間隙?！半m然造船和大型工件生產(chǎn)對精度要求不高，但我們翻新改造后的目標(biāo)是在80米的加工長度上將精度達(dá)到0.3mm到0.4mm?！?/p>

　　然而，僅機(jī)械改造不足以實現(xiàn)該目標(biāo)。翻新改造后，將由弗勞恩霍夫研究所測量整臺機(jī)床，以創(chuàng)建補(bǔ)償表。因為導(dǎo)軌很長，無法保證其絕對平直，龍門結(jié)構(gòu)很大，必然存在一定下垂。只有將這些因素全部考慮到，才能通過數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償是TNC 640數(shù)控系統(tǒng)中 KinematicsOpt和KinematicsComp功能的優(yōu)點之一。J?rg M?ller報告說：“正是由于補(bǔ)償計算功能使老款數(shù)控系統(tǒng)功能無法滿足要求。老款數(shù)控系統(tǒng)計算能力不足，補(bǔ)償計算對工作性能的影響很大。”

　　謹(jǐn) 慎

　　接收就緒：測頭接收器安裝在地面上方的主軸上。

　　除了以上明顯限制外，Tamsen Maritim最初決定只改造其中一個龍門結(jié)構(gòu)。J?rg Wicklein解釋說：“主要有三個原因。首先，我們不希望翻新改造期間工廠需要徹底停產(chǎn)。其次，我們公司沒有類似大型翻新改造項目的經(jīng)驗，因此希望先看看第一個龍門結(jié)構(gòu)的翻新改造效果。第三，這類翻新改造的耗資十分巨大，我們希望避免兩個龍門結(jié)構(gòu)同時進(jìn)行?！盝?rg Wicklein急切地等待工程完工：“弗勞恩霍夫研究所已開始準(zhǔn)備測量系統(tǒng)?！盬icklein無法長時間等待：TEDI 的工程師已在新數(shù)控系統(tǒng)上配置進(jìn)給軸和調(diào)試主軸。

　　龍門銑床加工的產(chǎn)品

　　Tamsen Maritim主要用這臺巨型機(jī)床加工大型塑性工件的母模和主模，包括35m長的風(fēng)機(jī)葉片和船體。通常，該車間同時加工一件以上大型硬質(zhì)泡沫件。然后，從羅斯托克將母模和原型件發(fā)往世界各地，包括運(yùn)往亞洲和美國。這些超大尺寸的工件對于Tamsen Maritim來說，不僅難以生產(chǎn)，而且也難以進(jìn)行物流運(yùn)輸。Tamsen Maritim是造船公司，有水上優(yōu)勢。

　　+ KinematicsOpt：

　　隨時高精度地校準(zhǔn)機(jī)床運(yùn)動特性：

　　www.klartext-portal.com/kinematics-opt

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