牧野铣床以新型五轴加工中心深挖航空航天市场需求

科技   2024-12-24 11:28   日本  

航空航天产业是对机床要求最为苛刻的行业之一。牧野铣床制造株式会社长期以来为这一行业提供能够高精度加工复杂形状、高价值材料的加工中心(MC)。与此同时,制造业面临着劳动力短缺的长期困扰,迫切需要通过自动化和生产效率提升来应对。牧野铣床以卓越的产品开发能力应对这些复杂需求,在市场前景不明的情况下,进一步挖掘航空部件加工需求的潜力。

“加工对象与主轴的可达性高,能够应对复杂的加工形状。”牧野铣床执行董事金谷润如此评价新开发的五轴控制卧式加工中心“a500iR”的特点。

通过加大工作台垂直方向旋转轴的旋转范围,该机型实现了主轴与加工件更近距离的加工,显著提升了可达性。这使得该机型更容易应对航空发动机部件中诸如叶盘(Blisk)和叶轮(Impeller)等复杂形状的加工需求。

新机型采用了将工作台单元重心置于垂直旋转轴附近的轴结构以及高刚性机械结构,在加工难度较高的钛合金、因科镍合金(Inconel)和铝等航空材料时,也能实现高精度与高效率的加工。

主轴方面,新机型将达到最高转速每分钟14,000转的时间缩短了25%,并将高速旋转时的输出提高了40%。通过同时缩短非切削时间与切削时间,特别是在铝材切削加工中,大幅提升了生产效率。

此外,新机型将工件的最大尺寸扩大至直径900毫米(增加30%)、高度600毫米(增加50%),承载量提高至400公斤(增加2.7倍)。与以往建议用于加工直径900毫米工件的机型相比,新机型将安装面积减少了50%,提升了单位面积的生产效率。

在人手不足的背景下,新机型通过减轻操作负担作出回应。可达性的提升拓宽了对复杂加工形状的适应范围,能够更容易地将原本需要多台设备加工的工艺集约到一台设备上。牧野铣床还引入了独特的托盘方向转换机制,在工件装夹时为水平位置,加工时则切换为垂直位置。牧野铣床社长宫崎正太郎表示:“虽然装夹操作仍需要人工进行,但通过工艺集约与水平装夹,可有效减轻工作负担。”

装夹作业的减少也扩大了无人化加工的应用范围。新机型的自动换刀装置(ATC)存储刀具数量增加50%,达到90把。宫崎社长强调:“这一设计使得设备能够支持夜间及周末的长时间无人连续运行。”

2024年4月至9月期间,牧野铣床航空领域订单同比增长55%,这也促使公司将2025财年的订单目标上调125亿日元,至2275亿日元。然而,随着特朗普美国总统候选人的政策逐步落实,2025年的市场前景存在不确定性。

该公司于9月在美国芝加哥举行的国际制造技术展览会(IMTS)上首次展出a500iR,并在11月于东京举办的日本国际机床展览会(JIMTOF)上展示了航空部件的加工演示。新机型计划于2025年2月开始交付,预计将进一步提升订单量。


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