【创新产品】

产品名称：

U-600A 立式五轴综合加工中心机 (中文)

U-600A VERTICAL 5AXIS MACHINING CENTER(英文)

公司名称： 友嘉实业集团

产品特性：

(一) 创新性

1. 智能型加工机能:

根据颤振稳定理论，配合刀具之切削系数及在机台上FRF，使用Matlab撰写颤振稳定图(Chatter Lobe)程序，结合窗口化输入程序，开发智能型抑制颤振之加工机能，让操作人员轻易输入数据、迅速显示Chatter Lobe，立刻判断切削条件是否产生颤振，或调整切削条件可获得最高切削效益，参见图1。

图1、颤振稳定图(Chatter Lobe)

2.五轴加工特性:(专利:新型第 M437221号)

在业界相同机型里，本公司采用AC-type五轴工具机异于其他厂商之BC-type，根据五轴加工原理及配合此机型特性，采用AC-type使本机具有最大加工物径大于加工行程、易于清楚观察五轴铣削工件情况及操作员可趋近工作台面，参见图2。

(a)摆动轴是X轴之AC-type，加工者可容易清楚地观察铣制过程

(b)工具机同业厂商采用BC-type，刀具与加工物铣制实况

图2、AC-type 与 BC-type比较示意图

3. 开放式加工操控区:(专利:新型第 M436520 号)

操控区两向滑动门于底座两侧，两扇门间无中柱，提供工作台空间更宽敞，可使操作者双边观察及操作控制器，亦使加工者更加“容易”且“清楚”地观察刀具与加工物铣制过程，并有效提升装卸大型工件，其外罩防护板金机能设计，使用者趋近工作台面，有效提升上下工件及刀具之便利性 。

图3、开放式加工操控区与有效提升上下工件示意图

4. 底座立柱一体化:

独特底座立柱一体化设计，大幅提升结构刚性及加工精确度，有效减少累积误差。因为是设计一体化铸造，并无传统上此处结合刚性问题，若采取分离式立柱底座，虽然铸造容易，但是接合接口需铲花研磨进行精密组装程序，易增加组装累积误差，组合刚性不容易掌控..等等缺点。

刀库接口直接锁固于一体化底座立柱上，有效降底侧向扭矩生成，提高机台稳定性。

结构铸件为箱型结构，及优化跨距设计，大幅提升整机之刚性与稳定性。

底座立柱后侧大铸孔设计，有效提升组装及售服调整的便利性。

图4、底座立柱一体铸件实体

5.三轴(重迭)与两旋转轴分离设计:

因采用三轴与两旋转轴分离设计，工件在两旋转轴机构上方，导致五轴加工之弧度误差与三轴移动误差并无关联，相对于传统五轴工具机(旋转轴在移动轴上方)，可避免程序加工点与两旋转轴交叉点之间距离，因旋转产生弧度误差与三轴移动误差之累积阿贝误差，易于误差补偿，提升加工精度。

6.三轴运动区域与加工区域分开

三轴进给系统的运动区域与加工作用区域，分别与机台上部与下部区隔，有效提升机除屑空间上效益，并提高系统防屑、防污能力，有效防止切削液、切削油及切削细屑进入进给系统机构，进而提升机构寿命，促使机构稳定化延长使用寿命进而提升加工质量。

(二)结构、精度与质量

1. 高刚性与吸震性佳的滚柱滑轨应用 :

三轴采用高强度滚柱型线轨，除较原滚珠型刚性强度增加50~100%以外，在高速进给时有高速低噪音、长期无须维修保养、重负荷等优点。此外，低运动速度的重切削时，根据负荷适当的产生差动滑动，增加磨擦阻力，提高阻尼效果。

其Y轴前方采用三滑块设计，比较使用二滑块，经分析结果确实有效提升刚性，参见图4及表一。

(a)三个滑块

(b) 二个滑块

图4、Y轴前方三滑块及二滑块之整机自重分析变形差异示意图

表一、Y轴鞍座滑块数目变更之整机自重作用下鼻端面与工作台面之变形

2. 高精度、高功率主轴 :

针对航天科技、模具加工、汽机车零件加工市场特性开发，当1500rpm/7.5Kw即可达到全功率输出点，对于大面积之面铣是深切等加工型态，提供最佳功率转速输出点。在装配精度方面，X轴行程460mm内，主轴鼻端面下坠量最大为0.024mm，主轴中心线与工作台面垂直度4.0μm (Z轴行程250mm)，主轴回转精度控制在4.0μm以下，对于精加工要求之加工型态有绝佳的保证。模块化主轴设计，提供客户多样化选择:

A. 直结10000rpm主轴转速, 适合一般零件加工机型与五轴加工机型

B. 直结15000rpm主轴转速, 适合模具零件加工机型与五轴加工机型

C. 内藏20000 rpm主轴转速, 适合复杂曲面加工机型与五轴加工机型

主轴低喉深结构配置，创造更稳定机台结构,减少热变位及切削力矩产生弯曲变形之可能。

3. 五轴机尾端支撑装置:

五轴机本体尾座有支撑设计，有效减少下坠量，提升五轴加工精度。

4. 快速定位设计:

底座设有开放，方便堆高机搬运&装机时可直接置放地面后再放置地基垫块设计，没有人工对准地基螺栓的问题。

5. 集中排屑设计:

一体成形漏斗型集中排屑于单一落屑口，更有效提升排屑能力。

(三)市场性

U-600A 五轴立式加工中心机，可针对复杂及高精度工件，于一次装夹完成各种加工，避免重复装夹之时间浪费及精度漏失，特别适用于多自由曲面，及有轴向干涉情况之加工件，因此U-600A特别适合于下述各种产业加工应用：

1、汽车工业

2、医疗产业

3、航天工业

4、能源产业

5、精密模具

6、工具机业

因应全球加工精度要求提高，及产业提升，对于五轴加工工作中心机需求量与日俱增，但过往一直皆由德国及日本所把持情况，现在友嘉研发及技术不断提升，并拥有价格优势的情况下，对于U-600A 的性能符合许多高阶产业需求，因此将可大幅提升市场占有率，但是一般五轴工具机相对技术限制及价格过高，因此让消费者望之却步，然而友嘉机械赋予U-600A具有五轴同步加工，及高精度中价位优异表现，相对具有品牌优势及完整的销售网络，拥有最佳的条件切入高端市场，此U-600A机型具有无比的市场潜力。

(四) 机能与实用性

1. 本产品针对航天、航空、船舶、模具加工产业、汽机车加工产业及生产线加工型态，特别着重快速切削、及各动作位移之时间与速度，以满足各种工艺分析的条件( 48m/min FOR 1G)。

2. 智能型加工机能可提供加工人员，事先预警加工程序是否发生颤振，并且能够调整加工程序达到最高加工效益。

3. 提供280mm最大刀长及ø150最大刀径之刀具选用范围，满足精密加工型态中广泛的各种加工刀具调整使用。

4. 主轴具有中心出水机能，可满足深孔加工型态，并可随客需调整不同出水压力需求，亦有温度补偿之功能，有效提升主轴效率。

5. 加工区各种冲屑机能，能将加工出之切屑迅速带离加工区，除了维持加工区整洁，并避免残余切屑造成加工件表面与其他运动机能产生影响。

6. 全密闭式安全护罩，确保作业者安全，更确保环境的整洁。本产品的无负荷运转噪音在70分贝以下，切削负荷噪音运转不超过80分贝。

7. 主轴温控防护装置提供温度监控功能，加上内部防护吹气防屑及主轴油冷装置达到主轴长期精度及寿命。

8. 采取两扇门设计，两扇门之间并无立柱，在停止加工时打开两扇门，工作台开放空间相当宽敞，加工时操作员可在两边轻易观察刀具与加工物铣制过程。

9. 使用者可趋近工作台面(工作台面中心处至操作员距离为490mm)，易更换刀具、安装工件

10. 控制器固定架采用回旋设计，可以在两扇门边操作控制器。

11. 此机型本公司采用AC-type五轴工具机，根据五轴加工原理及配合此机型特性，使本机具有最大加工物径大于加工行程。

12. 特殊顶罩设计具备在切削过程中可防止油雾喷发加工区外面，及打开两扇门时可轻易吊运大型工件。

(五)经济性

1. 标准20刀位储刀仓，可扩充至24~40把刀位，满足多样储刀形态。并可搭配客需，规划不同储刀形态。

2. 本产品因主体一体化进而提升高刚性，使加工效率能够有效提升，缩短加工时间，相对进而节省电力。

3. 快速开启之顶罩设计(Option)，有效提升吊运工件上下，并提供更有效空间使维护者方便维护保养。

(六)审美性

1. 着重整体外型设计加上醒目的颜色搭配，让人视觉上除了感受机台质量外，大大提升机台的质感。

2. 窄长型机体配置，加上简单线条勾勒的机体外型，除了单机有工业设计之形随机能的简洁造形外，搭配生产线整列展示更能显出强而有力的加工阵容。

3. 各操作接口均采单一视觉规划(符号、颜色)，除搭配最佳操作工学配置外，亦能展示出整齐划一的视觉感受。