汽車的鋁合金結構件加工和鋁合金缸體缸蓋類零件的加工，盡管加工材料都是鋁合金，但是對加工工藝的要求卻相差甚遠。加工鋁合金缸體類零件時，切深較大，而且經常要用到盤銑刀，因此切削力通常較大，所以在設備選擇上傳統的搖籃式五軸聯動機床較多。但是在加工鋁合金結構件時，不論壓鑄件還是擠壓型材件，切削力都要遠小于缸體缸蓋的加工。

那么用什么樣的設備才***合適，在保證精度和工藝可靠性的前提下，哪種設備加工效率***高，且經濟性***好呢？

在電動車快速發展的行情下，越來越多的車型開始采用鑄鋁件或型材焊接件作為車身結構組件。針對這一市場需求，Reichenbacher Hamuel公司大概5年前專門開發設計了一款加工中心，用于高效加工各類鋁合金車身結構件，其設計思路特別適合中國市場。

由于國內的汽車鋁合金零件加工主要是發動機缸體缸蓋和變速箱這類腔體類鑄造件，因此在加工鋁合金結構件時多沿用之前的工藝和設備。其特點是結構剛性大，因此工藝設計上可以采用較大切削量的高速銑削加工。機床的結構形式多采用配備搖籃式工作臺的五軸聯動加工中心。這種經典的機床結構的確有種種優點，但是對于普通鋁合金或復合材料結構件加工來說，有些大材小用。

不管是精鑄還是擠壓型材，車用鋁合金結構件都不需要大量的機械加工，不需要去除大量的材料，因此，與箱體類零件相比，車體上的鋁合金結構件絕大多數情況只需要少量的機械加工，對機床的結構剛性要求并不是那么高。因此，在滿足精度要求的前提下，可盡量降低結構件重量，并提高速度和自動化程度。在這個思路的指導下，Reichenbacher Hamuel公司開發了ECO RS系列型號。

目前Hamuel系列車系復合CNC主要針對超硬材料葉片的大切削量加工，加工精度可以達到0.003mm；Reichenbacher系列多立柱式（鏜床結構）CNC則偏向輕型材料加工：零件偏大，精度要求不高（結構件精度通常不高于0.1mm，關鍵形面精度要求0.02mm，但尺寸偏小），零件附加值（相對缸體缸蓋）不高，自動化程度要求較高。

采用模塊化的立柱式設計，可根據零件和工藝要求靈活地對模塊進行組合。用戶可以選擇單立柱，雙立柱，或多立柱式；立柱（銑頭）也可以選擇相對或同側布置；工作臺也形式就更加靈活，甚至可以對整車的結構件進行加工，以便修正焊接時對車身結構產生的誤差。而保時捷的911，Audi的Etron鋁合金車身都采用了同樣的方案。

值得注意的是，立柱并沒有采用傳統的鏜床結構，而是在立柱頂部增加了龍門結構，在不大幅提高成本的前提下增加了立柱的結構剛性。因此可以安裝更大重量的銑頭，而立柱的高度也可以相應增加。

銑頭可以是一個自由度的擺動頭，配合立式轉臺，與其他三個直線自由度構成五軸聯動；也可以在銑頭上采用2個自由度，與其他三個直線軸構成五軸聯動；而銑頭上甚至可以配多個加工主軸，每個主軸上安裝訂制的復合刀具，這樣省去加工過程中換刀的時間和刀庫的成本。

上圖為完全密封的雙銑頭CNC，多通道控制，可同時加工一個零件的不同部位或者兩個不同的零件。空載速度達80m/min，通過優化工藝可進一步提高進給速度，加工效率為普通CNC的2倍以上。

轉臺設計就更加靈活，由于公司擁有豐富的車系復合結構CNC的開發經驗，因此也熱衷于對各類轉臺的靈活使用。與之立柱式結構相配套的工作臺可以是聯動轉臺，也可以是分度式工作臺；轉臺的旋轉方式也可以是水平旋轉或豎直旋轉。

如果采用水平聯動轉臺，那么在主軸端可以采用一個自由度的（左右）擺動銑頭，構成經典的車系復合形式；若聯動轉臺采用豎直位置，那么主軸端可采用前后擺動的銑頭，適用于大型旋轉體零件如復合材料葉片，涵道外殼等零件。

轉臺也可以不參與聯動，僅僅起到換面或者換件的作用。這樣既可以對一個零件轉換位置，以便下刀；又可以在轉臺上固定若干個零件，成為托盤交換機構，若配合自動裝卸機器人，那么實質上與CNC構成一套柔性制造單元（FMC）；

上圖為立式分度轉臺，轉臺被豎直放置的工作臺分為正反兩面，而工件可以在兩個臺面上分別固定。這樣，內側工件在加工時，外側可以進行生產準備或者由機器人進行自動更換。這樣設計可以非常節省生產線的空間，也不需要笨重的交換托盤系統，非常適合裝夾汽車鋁合金結構件。而且零件在轉入到加工區域之后，由2個銑頭同時加工，每個銑頭配3個電主軸，加工過程不需要換刀，更換工件也只有幾秒鐘的空歇，因此整個設備的利用率幾乎可以達到****。

對于切削量較大，加工時間較長的結構件（多為航空鋁合金結構件，汽車結構件加工時間相對短得多）來說，不需要頻繁的更換零件。因此也可以采用翻轉式工作臺，配2自由度叉式銑頭，這樣構成6，7年前開始流行的翻板銑結構。對于批量較小，批次較多的機加工廠來說，這種輕量化的翻板銑是非常合適的。操作簡便，零件水平放置，豎直加工，而加工的同時也可以在另一個工位對零件進行翻面，去毛刺等生產準備。由于工作臺在機床外部，因此也非常容易實現自動裝卸。

ECO RS系列 --- 輕量化結構件加工的利器！

歡迎聯系：haoyang.wu@reichenbacher.de; haoyang.wu@gmail.com

目前公司經營項目有: CNC航空高精密機械零件加工，CNC航空高精密樣機加工、北京不銹鋼零件加工、各種高精密金屬零件、塑料加工，各種高精密工裝夾具加工、 小批量研發模型樣機加工制作， 真空批量翻模加工制作， 硅膠，橡膠制作，鈑金制作， 鋁合金批量高精密加工制作，批量吸塑制作，產品過uv，產品結構設計，批量噴涂絲印，鐳雕激光打字等等。