采用鋼架結(jié)構(gòu)的龍門銑床可以對難切削和大塊頭的高調(diào)質(zhì)鋼材料進(jìn)行加工。通過靜液導(dǎo)向，可以實(shí)現(xiàn)很高的單位時間切削量。結(jié)合采用容易切割的銑刀，可以使難切削加工達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)性。
Kontur Werkzeugstahl 公司向工具、模具和機(jī)器制造行業(yè)提供預(yù)加工完畢的工具鋼產(chǎn)品。而對難加工和大尺度的高調(diào)質(zhì)鋼材的加工尤為重要。因此，公司決定再購置一臺新型的Rottler龍門銑床。這種機(jī)床是Kontur公司與用戶共同研發(fā)并專門根據(jù)應(yīng)用場合要求而設(shè)計的。擴(kuò)展現(xiàn)有設(shè)備能力和應(yīng)用長效多途徑加工工藝的目標(biāo)由此得以實(shí)現(xiàn)。
長形工件和對工作區(qū)域與夾持區(qū)域的劃分選擇需要用到一種Gantry構(gòu)造方式。采用靜液導(dǎo)向方式，可以使設(shè)備達(dá)到100kW的功率和5300N.m力矩以及很高的單位時間切割量。即使在使用大直徑刀具的情況下，亦是如此。600mm×600mm的截面積可以確保Ram機(jī)構(gòu)在伸出時，也可達(dá)到很大的功率傳遞。此外，采用Gantry結(jié)構(gòu)方式也可以實(shí)現(xiàn)對特長和特重工件的加工。同時還可實(shí)現(xiàn)在加工過程中對工件的換裝。
Rottler公司具有多年制造靜液設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)。在設(shè)備上，公司采用了依據(jù)載荷量而進(jìn)行控制的節(jié)流閥。通過使用流量比例調(diào)節(jié)器，還可以使間隙高度的變化達(dá)到極小。由此可以降低油的流量和所需的能源費(fèi)用以及運(yùn)營成本。
與毛細(xì)油管相比，這項帶有PM調(diào)節(jié)器的靜液技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
在其他數(shù)據(jù)均保持不變的情況下，剛性可以提高4~5倍；
通過采用一個單獨(dú)的PM調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)對各個靜液囊的控制并保持間隙寬度恒定，而不受公差范圍內(nèi)的載荷波動的影響；
通過設(shè)定預(yù)應(yīng)力來調(diào)節(jié)剛性；
降低油量需求；
降低泵與電機(jī)的功率；
在不同溫度條件下變更油的黏度，而不會造成不良影響。
線性軸的電張力驅(qū)動可以確保必要的軌跡精度，實(shí)現(xiàn)很小的工件誤差。在X軸上使用了四個主、從和Gantry相結(jié)合工作的驅(qū)動裝置。帶有兩檔減速箱的驅(qū)動單元也顧及到了大扭力或大轉(zhuǎn)速的應(yīng)用場合。垂直主軸和輔助切割頭可自動選擇和裝配SK50或SK60型刀具。
設(shè)備上所使用的正交單軸銑頭可以使100kW的功率被完全傳遞到刀具上。旋轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)范圍達(dá)到360°，可以通過設(shè)備主軸和Hirth齒條以2.5°的步距進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
唯有結(jié)合使用高效龍門銑床和輕便切削的銑頭，方可達(dá)到對模具和工具鋼材的難切削整體加工。為了充分利用這種新型設(shè)備的能力，公司決定采用Ingersoll刀具來裝備機(jī)床。
在機(jī)床裝備方面，S-Max系列端面銑頭很快即被證明是最適合于此類加工的刀具。公司選擇出帶有60°調(diào)整角度的SM2R型、帶有45°調(diào)整角度的的SN2R型和帶有13°調(diào)整角度的SP2L型這三種類型的刀具。這3種系列刀具均選擇315mm的直徑。
此外，三種系列的刀具也均配備相同的DPM-436R101T12型轉(zhuǎn)位刀片。其好處在于可以排除在換裝時錯誤選擇刀具的危險。依據(jù)Ingersoll-S-Max設(shè)計，所使用的轉(zhuǎn)位刀片具有一個特別有效的軸向角度，因此可達(dá)到一個良好的軟切割幾何外形。刀片具有四個切割邊緣，切割邊角通過一個特殊的倒角磨削避免發(fā)生破裂，并且可以達(dá)到很高的進(jìn)給量。
SM2R系列面銑刀通過其60°調(diào)整角度，可以使所選定刀具實(shí)現(xiàn)最大切削深度。切削深度可以達(dá)到18mm，進(jìn)給量可以達(dá)到0.7mm。由于45°面銑刀的調(diào)整角度較小，因此進(jìn)給量可以達(dá)到0.9mm。但是其切削深度被限定在13mm以下。此外，刀具由于調(diào)整角度較小，因此具有的徑向力也會較小，但刀具的探出量較大。
SP2L高進(jìn)給銑刀是面銑刀的補(bǔ)充。但是，這種大角度銑刀的調(diào)整角度只有13°。由此可以把切屑厚度降低到只有進(jìn)給量的25%水平，同時也可以極大降低銑削時出現(xiàn)的徑向力。刀具通過廣角幾何外形，可以達(dá)到2.5mm的進(jìn)給范圍，從而允許一種高達(dá)7000mm/min的刀具進(jìn)給速度。
為了在很高進(jìn)給速度下確保良好的工件表面質(zhì)量，轉(zhuǎn)位刀片設(shè)有一個3mm長磨光的輔助刀刃。此外，通過降低徑向力也可以在很大伸出長度情況下達(dá)到無刮痕得切削質(zhì)量。
結(jié)合使用容易切削的難切削銑刀和強(qiáng)力驅(qū)動的銑床，從一開始就顯示出所期待獲得的良好效率。在一臺帶有穩(wěn)定端面設(shè)備的100kW機(jī)床上采用45°面銑刀，可以實(shí)現(xiàn)10mm切削深度和0.45mm進(jìn)給量。在100m/min切削速度和220mm切削寬度條件下，設(shè)備的功耗為80%。這就表明刀具在100kW機(jī)床設(shè)備上仍擁有充足的能力，完全可以利用好設(shè)備的裝機(jī)容量。采用13°廣角銑刀時，也可以毫無問題地達(dá)到所需的2.5mm進(jìn)給量。此時總的進(jìn)給速度為3300mm/min。
通過結(jié)合使用龍門銑床和刀具端面設(shè)備以及穩(wěn)定的磁性夾持技術(shù)，Ingersoll難切削設(shè)備可以充分發(fā)揮出其優(yōu)勢潛力。即使在切削工具鋼的難加工條件下，也可以實(shí)現(xiàn)很高的切削效率。
