全新CNC与HMC的强强联合

由Grob公司提供的五轴卧式加工中心，配有Siemens公司的Sinumerik 840D sl数控系统，这一组合在柏林宝马公司汽车制造厂的发动机缸盖生产中，发挥了很好的成本效益。

对于柏林宝马公司的汽车制造厂来说，投资新的设备始终是一项需要仔细考虑的行动，确保尽可能高的产品质量是其首要任务。而且，该公司还必须考虑到，其初期投资潜力是否能够比外部承包商实现更高的生产成本效益。该公司的生产实际表明，一组来自Grob公司的G550型五轴HMC已经成功地做到了这两点，因此宝马公司又增订了四台同一机型的HMC。

图1 Grob公司G550型HMC的Z轴行程为
1020mm，占地面积为3800mm×6300mm

在该公司的机加工车间内，除HMC外，还有50台左右其他不同类型的机床，专门用于四缸发动机缸盖的生产。帮助他们选用这些机床的关键因素包括：该车间具有足够的空间生产所有相关的元件，这类机床的加工精度高、其生产的产品表面质量好、符合预定的生产周期时间要求、有利于再次使用现有的工具和设备。此外，该机床配置的西门子数控系统新型界面，减少了新批次零件的调试设置时间。

然而，最初吸引该公司的是一种不同的机床：Grob公司的G350型机床。虽然该机床几乎能符合其所有的主要需求，但事实证明该机床型号太小，无法满足该工厂全部生产工作的需要。作为一种几乎相同的机型，G550型机床显然具有G350型机床的全部优点，而且该机型的尺寸甚至可以加工其最大的缸盖组件。因此，该公司决定添置该型号机床，尽管其Z轴的行程为1020mm，但其结构仍然是比较紧凑的，占地面积只有3800mm×6300mm。机床上的“主轴隧道”，可以使刀具完全在工作区的500mm长度范围内收缩。

图2 两个旋转轴都安装在机床的工作台之中，其中A轴的
最大旋转度为240°，而B轴可达360°全圆周旋转。结合其
他的三个线性轴，这一机床可同时加工工件的五个工作面

该公司声称，在精度要求高、轴向偏差值小于10μm的加工应用领域中，尤其在加工非常坚硬的材料时，保证机床的刚性是十分重要的，G550型机床恰恰能满足这一要求。而且其加工生产的产品表面质量可达Rz2μm。按照Grob公司的说法，该机床之所以能够达到这一刚性水平，部分原因是其横向配置，使工作台具有双旋转轴运动的特点。这种配置还提高了排屑功能，同时也延长了刀具的使用寿命。“长条切屑卡住的问题几乎完全被解决，因为它们可以直接掉落到地面上。”Grob公司的应用工程师Christian Heiss先生这样说。nextpage

该公司还列举了该机床所具有的其他一些显著特点，例如其安装的回转式交换工作台，可减少停机时间。当一个工件在一个工作台上加工时，可同时装卡调试另一个工作台上的工件。然而，并不是所有机床的优势特点都来自其机械结构。事实上，他们之所以选用G550型机床，有很大一部分原因在于其使用了Siemens公司的数控系统。另一方面是由于宝马公司柏林汽车制造厂的90% 机床使用了来自同一供应商的控制系统。这为操作人员和刀具调试人员提供了很大的灵活性，使他们几乎可以在任何一台机床上进行工作。

图3 宝马公司汽车制造厂的操作人员说，Grob公司机床
数控系统上的Sinumerik Operate操作界面是非常直观
的，因此使得新批次零件的调试设置要比以前更为容易

尽管如此，Grob公司机床上的Sinumerik 840D CNC的用户界面，看起来完全不同于其他厂家机床上的用户界面。在安装这些机型之前，宝马公司汽车制造厂采用Siemens公司以DIN为基础的HMI高级用户界面作为其标准。然而，Grob公司机床的CNC则采用新型Sinumerik Operate操作系统的动画图形显示。

新的界面提供了工件编程和调试设置的选项，其中包括ShopMill、Program Guide和纯粹的DIN/ISO标准编程选项。 ShopMill提供一种动画图形工作步骤的编程环境，适合于简单的对话编程。界面的设计简洁明了，操作员甚至可以在没有编程经验的情况下，迅速地掌握基础知识。采用Program Guide编写程序需要一些G代码的相关知识。其主要亮点包括新的周期支持功能，刀具提示支持，以及代表周期图形的动画元素。

图4 Sinumerik Operate操作系统的动画图形显示，为
工件编程和调试设置的各种选项提供了更大的灵活性

尽管控制系统的操作和编程结构出现了一些新的东西，但宝马公司表示，由于其界面具有足够的直观性，因此员工们都能够迅速地适应和掌握这些新知识。例如该系统采用了像“复制”和“粘贴”这类操作人员在日常使用PC机过程中所熟知的实用功能。总之，Sinumerik Operate的各种技术周期、测量周期和设置功能的直观性，进一步加快了新批次零件的调试设置速度。

选用Grob公司G550型机床的另一个关键因素是，这些机床能够与该工厂现有的工具和设备兼容。因此，该公司也能够重新使用其现有的零件加工程序。事实上，只需一名操作员和两天的工作时间，就可以更新这些程序，使其与最新的软件兼容，然后通过网络或USB接口，下载到任何机床上使用。此外，可以使Windows资源管理器风格的程序管理器，在小巧玲珑的闪存卡（CF卡）上，或直接在CNC上来管理复杂的程序。

最后，宝马公司表示，由Grob公司提供的以网络为基础的远程维护功能，可帮助其快速和顺利地处理任何在机床操作过程中所可能出现的问题，尽管出现问题的几率极低。此外，Grob公司和Siemens公司可以使用远程服务，执行微量的优化操作，这通常都是自动化操作并且不会中断生产。

作者：西部车床，如若转载，请注明出处：https://www.lathe.cc/2022/07/7531.html

全新CNC与HMC的强强联合

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