森精机制作所将于2005年9月14日上市兼备车床和加工中心功能的综合加工设备“nt系列”。通过采用平床身等,彻底改进了此前产品的机械结构,实现了高速、高精度加工。目前,森精机的综合加工设备月销量为大约40台,通过此次推出nt系列产品,“明年这个时候月销量争取达到100台左右”(该公司社长森雅彦)。
此前森精机销售的综合加工设备均采用在床身上设计倾斜面的斜床身结构。斜床身结构中,用于旋削的旋转型下刀库可沿着床身的倾斜面做左右方向(x方向)和上下方向(z方向)的机械运动。此外,与此相配合,配备可进行切削处理的旋转主轴的上刀库也可沿着倾斜面在x和z方向上移动。通过倾斜床身,排出切屑更加容易。不过,由于切削的反作用力仅有一面承担,所以可实现的刚性有限。
而nt系列产品均采用平床身。下刀库沿水平面移动。这样一来,切削的反作用力就可由床身承担。此外,上刀库则采用了与加工中心基本相同的结构。x与z方向采用的驱动方法基于双滚珠丝杠驱动物体重心的dcg(driven at the center of gravity)理论。具体而言,就是在垂直竖立的圆柱上下设置一根滚珠丝杠。利用该滚珠丝杠在z方向上移动车床马鞍(saddle),另外利用在马鞍左右设置的两根滚珠丝杠驱动横滑板(cross slide)。
横滑板中心位置设计有撞锤(ram),撞锤通过在横滑板中进出沿y方向运动,其断面采用八角形结构。八个面中实际进行驱动为其中4个面,下方两个面主要用于支撑撞锤的重量。依靠这两个面可以v字型支撑撞锤,能够实现优越的直进性能。
新产品还有一大特点,就是上刀库通过采用与加工中心相同的结构,大大增加了可加工范围。特别值得一提的是,可利用上刀库的主轴对工件旋转中心以下的区域进行加工。此前的综合加工设备可通过旋转工件将下部区域调整到上面进行加工,但在工件旋转中心以下的位置,仅能对很小的区域进行加工。此次通过增大加工范围,无需旋转工件即可一次完成加工,同时还消除了由于旋转引起的加工误差。
为了实现上述结构,森精机花了大约3年的时间进行开发。此间共进行了3次试制。最终开发出了旋削能力与该公司nc车床“nl系列”相当、切削能力可与该公司的加工中心“nh系列”相媲美的产品。“此前都认为,可一次达成目的形状的综合加工设备即使切削能力稍微有些不足也无关紧要。而此次开发则不同,我们将提高切削能力作为了首要目的”。(开发·制造总部 nt部总经理 中南成光)。该公司对综合加工设备的用户所做的调查显示,实际上大多数时间都花费在了外形旋削、钻削和切削等基本加工上。因此,该公司认为,只要切削等基本性能得不到提高,就无法开发出让用户满意的综合加工设备来。
nt的另一大特点是配备了新开发操作盘“mappsiii”。与此前的“mappsii”相比,升级了cpu并增加了内存容量,由此将模拟速度提高到了此前的2.5倍,还可将nc程序的生成时间缩短大约25%。此外,还配备有三维干涉检查功能,可防止自动运行和手动运行时的机械冲突。
nt系列由森精机的千叶事务所负责生产。目前千叶事业所正在扩充生产线,如果顺利的话,2006年2月即可拥有一次组装完成70~80台nt系列综合加工设备的生产能力。目前,森精机采用分单元生产进行组装的方式,计划通过提高生产效率等将nt系列的交货前置时间(lead time)降至10天左右。如果能实现这一点,就可以构筑起轻松支持“月销量100台”(森雅彦)的生产体制。
在目前综合加工设备市场上,日本mazak公司处于领先位置。如果销量真能按照森雅彦社长所设想的那样增长,那么森精机将取得与mazak公司并驾齐驱的地位。而且,按照每台设备4000万日元推算,那么将实现每月40亿日元、每年480亿日元的销售额,这对于联合结算销售额大约为1200亿的森精机来说,将是很大的份额。森精机将同时上市nt系列9种机型66款产品,今后的动向令人关注。
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