随着用户定制化和个性化需求的不断增加，适用于多品种小批量生产的柔性生产模式开始受到越来越多厂商的青睐。在柔性制造中，加工中心是核心组成部分。作为全球高端加工中心的领导厂商，牧野机床一直专注于加工中心的研发、制造与服务，公司在柔性制造领域也深耕已久。早在1972年，牧野机床就在日本推出了由两台加工中心组成的柔性生产线，用于加工农业机械零件。经过48年的发展，时至今日，牧野机床已经在全球范围内建造了将近1200条柔性生产线，广泛应用于航空航天、汽车制造、模具加工和医疗设备等行业。

在牧野机床设计的柔性生产线中，应用最多的是其a系列卧式加工中心。该系列产品普遍配备了双交换工作台，其台面尺寸最小为400 mm×400 mm，最大可达1250 mm×1000 mm。其最新的家族成员a500Z更是拥有五轴加工的能力，可以同时满足客户对于高速度与高精度的需求(图1)。

图1  牧野机床a500Z卧式五轴加工中心

牧野机床a500Z卧式五轴加工中心的主轴转速范围为50～14 000 r/min，其主轴电机功率为37 kW，最高转矩可达303 N·m。a500Z机床继承了a系列产品具备的高刚性结构的床身、立柱及进给轴。其床身设计采用了三点支承，具有高稳定性、低应力以及方便调平等优点。a500Z机床采用的阶梯式立柱设计，具有轻量化的特点，可以提高加工速度，同时抵消掉部分切削抗力，确保机床的高刚性。此外，a500Z机床还继承了牧野机床一贯的高精度和优良的精度保持性，特别是B/C轴均采用DD马达，精度堪与模具加工中心并驾齐驱。

除了高刚性、高精度之外，a500Z机床的另一大特色就是采用了牧野机床独树一帜的Z型特殊设计。所谓Z型设计，是指该机床B轴在0°时处于水平方向时，工作台面的和工作台底座面(工作台沿床身移动的平面，平行于水平面)，同与水平面成45°的C轴法平面共同形成了“Z”字结构。这种特殊设计的优势包括以下几点：一是相比于传统的摇篮式结构的五轴加工中心，a500Z机床重量更轻，转动惯量小，速度更快且运动稳定;二是可以抵消掉部分切削抗力;三是力学传递路径成“三角形”，机床高度低，重心低，刚性好，振动也相对较小;四是具有很好的开敞性，避免了加工零件与主轴刀具或机床本身的干涉;五是工作台与立柱近似对称，平衡了床身受力，避免了常见的立柱一头独大结构造成床身一处受力集中、分布不均。

另外，a500Z机床也配置了牧野机床独立研发的智能惯量控制(IAC)技术。众所周知，一个物体的惯性大小取决于它的质量，IAC技术正是基于这个原理，可以根据质量的不同来控制运动速率。这项技术被应用于a500Z机床的工作台(直线轴/旋转轴)、断刀检测系统、刀库以及刀库门中，可以起到机床轻量化、检测刀具缠屑、节省辅助时间和提高生产效率等作用。

为了让加工中心在柔性生产线上能够发挥出更好的性能，牧野机床还推出了全新一代模块化柔性制造系统PZ1(图2)。PZ1柔性制造系统由加工中心、托盘库、单个AGV小车、轨道系统、上下料工作站和集成式控制软件(MAS-A5)组成。其AGV小车的最大移动速度为120 m/min，小车安装的进出轴速度可达35 min/min，升降轴速度可达12 m/min，速度在业内遥遥领先。PZ1系统中的AGV运输小车同样也采用了IAC技术，可以根据感应载重来匹配相应的移动速度，优化运输路径，缩短辅助时间，提高输送效率。

图2 全新一代模块化柔性制造系统PZ1

牧野机床的PZ1系统具有良好的稳定性、可靠性与兼容性。该系统经过了数百万次的测试实验，以确保在运行过程中关键零部件不会发生损坏;也具备自动校准功能，能够实现AGV小车与托盘库之间的准确定位。其高兼容性则体现在系统能够在同一条柔性线中兼容工作台大小不同的各种加工中心;同时还可以将旧机床与新机床兼容在一起，适用于客户的旧线改造，为客户不断契合制造业的发展趋势进行产业升级转型而保驾护航。PZ1系统采用的模块化设计可大幅度缩短柔性线的安装时间，良好的可扩展性则有利于客户进行分期建设，极大地加速了投资回报并促进其渐进式扩能，从而导入持续发展的良性循环，为客户步步为“盈”、做大做强提供了一套得心应手的利器。