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先進(jìn)的CNC系統(tǒng)助力美國(guó)機(jī)床制造商擴(kuò)大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
2014-8-22 來(lái)源：中國(guó)刀具信息網(wǎng) 作者：
2014 年 8 月 14 —— NUM 所提供的先進(jìn) CNC 系統(tǒng)通過(guò)使用最先進(jìn)的機(jī)床控制軟件，助力美國(guó)機(jī)床制造商 Bourn & Koch, Inc. 擴(kuò)大其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。繼推出一個(gè)非常成功的項(xiàng)目，將強(qiáng)大的 7 軸臥式滾齒機(jī)控制轉(zhuǎn)移到 NUM Flexium CNC 平臺(tái)上后，該公司正在規(guī)范該控制技術(shù)，以便實(shí)現(xiàn)廣泛的齒輪生產(chǎn)機(jī)床應(yīng)用。
Bourn & Koch 選擇將 25H - 400H 系列 II 滾齒機(jī)升級(jí)到 NUM Flexium CNC，從 400H 開(kāi)始。這款機(jī)床的速度和力度意味著它可以取代多達(dá)七款老式齒輪生產(chǎn)機(jī)床，成為加工大型精密部件如大齒輪和齒輪組、蝸桿、軸、花鍵和小齒輪的企業(yè)的理想之選。400H 可承載直徑達(dá) 400mm（16 英寸）的工件，標(biāo)配軸向行程能力為 1,168 mm（46 英寸），并且可定制用于生產(chǎn)更長(zhǎng)的部件?？蛻?hù)通常為生產(chǎn)適用于國(guó)防和航空航天、石油/天然氣鉆井、采礦、重型機(jī)械和發(fā)電等行業(yè)的機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)部件的原始制造商和分包商。
Bourn & Koch 已與 NUM 公司建立逾 25 年的合作關(guān)系，目前在很多插齒、滾齒和磨削機(jī)床以及各種金屬切削機(jī)床中廣泛采用 NUM 的 CNC 系統(tǒng)，并且實(shí)施了大量的 CNC 升級(jí)和機(jī)床改造項(xiàng)目。兩家公司及其客戶(hù)均受益于這一合作關(guān)系。Bourn & Koch 眾多客戶(hù)將聯(lián)合開(kāi)發(fā)的會(huì)話軟件作為影響機(jī)床采購(gòu)決策的一個(gè)因素。
Bourn & Koch 將強(qiáng)大的 400H 系列 II 7 軸臥式滾齒機(jī)轉(zhuǎn)移到 NUM Flexium CNC 平臺(tái)，并計(jì)劃規(guī)范該控制技術(shù)，以便用于眾多現(xiàn)有的和新的設(shè)計(jì)。
400H 滾齒機(jī)所配備的 HMI（人機(jī)界面）通過(guò)結(jié)合場(chǎng)景對(duì)話和強(qiáng)大的圖形，充分利用了軟件功能，這意味著機(jī)床操作人員無(wú)需使用或甚至無(wú)需熟悉 ISO 語(yǔ)言。如要生產(chǎn)一個(gè)部件，操作人員僅需通過(guò)簡(jiǎn)單的填充式菜單輸入機(jī)床設(shè)置信息，如切削速度、工件和刀具幾何，而圖形圖像將提供清晰明確的滾刀工具和相應(yīng)的齒輪部件視圖。在創(chuàng)建適用于特定部件的機(jī)床控制程序時(shí)，所有的相關(guān)計(jì)算完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理。
因此 Bourn & Koch 理所當(dāng)然地決定將其設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移至 NUM Flexium CNC 平臺(tái)。Bourn & Koch 總裁 Tim Helle 解釋道：“我們?yōu)榭蛻?hù)提供 CNC 選擇權(quán) —— NUM 為我們大多數(shù)滾齒機(jī)的標(biāo)配 —— 并且我們奉行使用最新技術(shù)，以最大限度地提高機(jī)床性能和成本效益的政策。此外，該方法逐步簡(jiǎn)化了機(jī)床的操作，減少了培訓(xùn)需求，并且意味著備件都是現(xiàn)成的，從而確保了機(jī)床的正常運(yùn)行時(shí)間，降低了客戶(hù)支持成本。”
對(duì) Bourn & Koch 來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)移至 NUM Flexium CNC 還具備技術(shù)優(yōu)勢(shì)；系統(tǒng)更快的塊處理和循環(huán)更新時(shí)間為減少機(jī)床的加工周期，并進(jìn)一步提高其精度提供了機(jī)會(huì)。
Flexium 還擁有更多的板載 NC 內(nèi)存，一套更廣泛、更統(tǒng)一的 PLC 軟件開(kāi)發(fā)工具，并為 OEM 廠商提供了更多自由度來(lái)創(chuàng)建針對(duì)特定應(yīng)用的 HMI。這種額外的控制和 HMI 定制靈活性使 Bourn & Koch 能夠在各個(gè)方面提高滾齒機(jī)的操作。
當(dāng)最新 400H 系列 II 滾齒機(jī)配備 NUM CNC 時(shí)，整個(gè)機(jī)床均基于 NUM 運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，唯一例外的是（C 軸）工件主軸電機(jī)，即以 110 RPM 產(chǎn)生 560Nm 轉(zhuǎn)矩的特殊液冷直接驅(qū)動(dòng)裝置。除了 Flexium 68 NCK（數(shù)控內(nèi)核） —— NUM 產(chǎn)品系列中最強(qiáng)大的型號(hào)且能夠控制多達(dá) 32 個(gè)完全插補(bǔ)軸或主軸 —— 及相關(guān) PLC，NUM 還提供機(jī)床上使用的所有 I/O、驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)。
400H 系列 II 滾齒機(jī)的所有七個(gè)軸，包括 560 Nm 工件主軸電機(jī)均由 NUMDrive C 伺服驅(qū)動(dòng)器和 Flexium 68 CNC 系統(tǒng)控制。
Tim Helle 透露：“NUM 公司為我們提供了技術(shù)支持，協(xié)助我們從 Axium 過(guò)渡至 Flexium CNC 系統(tǒng)，我們已開(kāi)始在我們的滾齒機(jī)系列中廣泛使用該 CNC 平臺(tái)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們計(jì)劃將 NUM 的 Flexium CNC 技術(shù)整合至所有的新型滾齒機(jī)中。”
滾齒機(jī)的七個(gè)軸，包括工件主軸電機(jī)均由 Flexium 68 CNC 和 NUMDrive C 伺服驅(qū)動(dòng)器控制。徑向 (X) 和軸向 (Z) 進(jìn)給軸、滾刀架轉(zhuǎn)向 (Y)、滾刀架旋轉(zhuǎn) (A) 和尾架 (W) 軸均可編程，由 NUM BPH 系列中慣量伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。尾架伺服所施加的驅(qū)動(dòng)力可在機(jī)床使用周期內(nèi)在線更改，以適應(yīng)部件的質(zhì)量變化并防止出現(xiàn)導(dǎo)程誤差。滾刀主軸（B 軸）由配備高分辨率多圈編碼器的異步 NUM AMS 電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，編碼器由 NUMDrive C 伺服驅(qū)動(dòng)器控制；另外還配備一個(gè) NUMDrive C 模塊來(lái)控制機(jī)床的直接驅(qū)動(dòng)工件主軸電機(jī)。
400H 可承載直徑達(dá) 400mm (16 英寸) 的工件, 標(biāo)配軸向行程能力為 1,168 mm (46 英寸), 并且可定制用于生產(chǎn)更長(zhǎng)的部件。
為了簡(jiǎn)化和便于操作，400H 滾齒機(jī)配備一個(gè) NUM FS152i 操作面板和鍵盤(pán)，通過(guò)符合人體工程學(xué)的擺臂安裝于機(jī)床的外表面。操作面板將 15 英寸的觸摸屏與運(yùn)行 Windows Embedded 操作系統(tǒng)、配備固態(tài)硬盤(pán)和雙核處理器的集成工業(yè)化 PC 相結(jié)合，以提供一個(gè)快速、靈敏的 HMI。還可使用通過(guò)電纜連接的便攜式手輪來(lái)遠(yuǎn)程控制各種機(jī)床功能，例如 Jog+/Jog-、所選軸的速度倍率及緊急停止。
400H 機(jī)床利用 NUM 廣受歡迎的滾齒解決方案 NUMgear 的四軸電子變速箱功能，助力加速?gòu)?fù)雜齒輪部件的生產(chǎn)。這結(jié)合內(nèi)置高速同步裝置，使軸向和徑向進(jìn)給軸和滾刀架轉(zhuǎn)向軸與工件主軸相一致。電子變速箱的使用完全自動(dòng)化；機(jī)床操作人員僅需輸入基本的齒輪制造數(shù)據(jù)，例如齒數(shù)、刀具啟動(dòng)數(shù)量、齒輪模數(shù) —— 400H 可處理 6.4 的齒輪模數(shù) —— 及需定義的螺旋角，并激活相應(yīng)的電子齒輪功能。
NUM 系統(tǒng)尤其注重刀具磨損管理。通過(guò)軟件連續(xù)監(jiān)測(cè)滾刀的使用狀況，并采用預(yù)編程切向滾刀轉(zhuǎn)向程序，以確保在齒輪生成過(guò)程中高效切削刃始終嚙合；整個(gè)過(guò)程完全自動(dòng)化 —— 甚至可在機(jī)床使用周期內(nèi)激活 —— 當(dāng)需要檢查或更換滾刀時(shí)操作人員會(huì)收到提示。完好無(wú)損的滾刀在磨損前可反復(fù)重磨或重涂，這有助于將刀具成本降到最低。滾刀架在整個(gè)轉(zhuǎn)向過(guò)程中保持同步，最大限度地減少脫離/再次嚙合時(shí)間并防止刀具或工件損壞。
Bourn & Koch 還利用該軟件的非接觸式自動(dòng)齒輪對(duì)齊功能來(lái)提高 400H 的吞吐量 —— 通過(guò)預(yù)先將工件齒自動(dòng)同步至滾刀的切削螺紋。這主要用于被重新切削的齒輪或用于熱處理后硬螺旋齒輪或直齒輪的重新滾齒（或車(chē)齒），以減少失真誤差。
位于伊利諾斯州 Naperville 的 NUM 公司總經(jīng)理 Steven Schilling 指出：“Bourn & Koch 是我們最尊貴的客戶(hù)之一，也是一個(gè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)合作伙伴。其大量的客戶(hù)群體都使用配備 NUM CNC 系統(tǒng)的機(jī)床，其中很多將易操作性作為區(qū)分機(jī)床的主要條件。該公司決定采用 Flexium 作為以 NUM 為基礎(chǔ)的所有產(chǎn)品的 CNC 平臺(tái)，這對(duì)我們來(lái)說(shuō)無(wú)論是從技術(shù)和商業(yè)上都是一個(gè)巨大的榮譽(yù)。我們目前正致力于提高為其工程、機(jī)床啟動(dòng)和客戶(hù)支持團(tuán)隊(duì)所提供的深入產(chǎn)品培訓(xùn)水平，以便為這一舉措提供支持。”
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