世界最大倒立式車床的巧奪天工設計

　　倒立式轉塔車床(VTL)的特色在于自身承擔了工件裝載設備的功能，可利用自己面向下設置的主軸來揀取階梯式放置的工件，并能將這些工件運送至各自的加工區。由于無需設置輔助裝載設備，因此達到了比其他自動化加工系統更加緊湊的特色(圖1)。由于用于承載工件的主軸位于刀具的正上方，高溫切屑會順利地掉落至一條運輸帶上，防止這些切屑污染車床主軸或聚集在工件上導致工件受熱升溫。

　　圖1由于無需設置輔助裝載設備，因此本車床占地比其他自動化加工系統更加緊湊

　　Emag公司的多功能VLC1200型車床據稱為世界上最大的倒立式轉塔車床。這款車床能夠揀取和加工1500kg的工件，工件直徑可大至1.2m(圖2)。如此之大的部件加工能力使得VLC1200型車床非常適合于加工用于施工機械、工業輸送系統和風力發電機發電系統上的精密部件。另外，這臺車床可以一次夾裝執行多種加工，包括車削、鉆孔、銑削、磨削和齒輪切制。這種靈活性在提升生產吞吐量的同時，盡最大程度減少了半成品的數量，并避免了在制造廠商生產車間內運輸笨重的部件。一系列獨具匠心的設計要素能夠幫助這款VLC1200車床精確而有效地加工非常大型的部件。

　　圖2VLC1200型倒立式轉塔車床能夠揀取和加工1500kg的工件，工件直徑可以大至1.2m

　　●聚酯花崗石基礎——VLC1200型車床的特色包括其可移動式設計方案，采用了一種稱為Mineralit的聚酯花崗石材料制造了一種呈U形的基礎。這種花崗石材料比傳統的焊接鋼制底座或鑄鐵底座具有諸多特色。例如這種材料本質上的穩定性能夠減輕在傳統的鋼制或鑄鐵底座上出現的熱變形問題，據這家公司介紹，這就是聚酯花崗石材料與傳統底座材料相比時避震效果強30%的原因。更低的系統振動將帶來更好的加工表面光潔度以及更長的刀具使用壽命，同時可以采用更為積極的切削參數設置。

　　●液體冷卻系統——盡管VLC1200G型車床底座采用聚酯花崗石材料制造，但其他關鍵組件仍采用了鋼制或鑄鐵機架。其中一個例子是鑄鐵主軸支架，此支架橫跨了U形基座的上部，形成了一種箱形框架結構，使懸空部件數量降至最低。閉路冷卻劑系統確保了主軸支架以及轉塔、進給軸以及其他此類部件保持在一致的溫度下以確保其熱穩定性。

　　●采用非皮帶驅動裝置的功率強大的銑削主軸——此車床的銑削主軸設置在主軸的下方。主軸提供了高達52kW的馬力并且提供了HSKA100接口用于重載切削應用。據這家公司表示，采用無皮帶式設計要素消除了反沖、反饋誤差和振動，提供了高質量的表面光潔度和精密的幾何形狀。

　　圖3安裝在車床穩定的聚酯花崗石基礎上的一只接觸式探頭作為工序間量規來測量工件，測量精度達到±2μm

　　●車床本身具有部件測量功能——在機加工區內部配備了接觸式探頭作為工序間測量工具，可在工件仍夾裝在車床內的情況下執行測量，精度范圍達到±2μm(圖3)。在需要時，將根據探頭的反饋信號對部件加工程序自動做出標準糾正。此探頭也可以用于在刀具更換后(在機加工操作達到全深之前)測量半成品的尺寸特征。此項功能在加工要求使用多件完全相同刀具以加工成某一給定尺寸特征的大型部件時特別實用。

　　由于此探頭直接安裝在車床聚酯花崗石底座上，所以它與車床之間的相對位置將不會由于溫度波動而改變(這點與安裝在移動式支臂上的探頭不同)。固定不變的探頭位置還提供了一個已知的原點位置，從而簡化了車床的校準例行程序。