牧野铣刀制作所开发出了大型模具切削用6轴控制加工中心(MC)“MCC2013VG”,并已从2009年1月19日开始销售。该加工中心的3个轴用于工件分度,3个轴用于移动主轴,即所谓的“3+3轴”加工中心。通过使主轴相对于工件的位置更加灵活,提高了切削能力,仅需一次准备工作即可完成加工。
该加工中心设想加工的工件是树脂射出成形方面的中型模具,压铸成形方面的大型模具。具体而言,即汽车的前照灯及进气歧管等射出成形模具、变速箱一类的压铸模具及转向节臂一类的铝铸造模具等。为了减轻这些部件的重量,并削减成本,该公司一直在研究如何将这些模具进行一体成形(削减部件数),模具越大,其情况越复杂。
为了能加工这些大型模具,新型加工中心设计了可配备重量高达10吨工件的工作台。另外,如果加工模具变大,更改准备工作时还需要时间及人力。因此,该MC安装了3个分度轴,无需进行多次准备工作。这样一来,还可进行多面加工,包括滑槽、顶针孔及流通冷却水的小孔等在内,仅需一次准备工作即可加工。
轴构成方面,主轴一侧沿Y轴(垂直方向)及Z轴(纵深方向)移动,并且绕A轴(将X轴作为旋转中心的轴)及C轴(将Z轴作为旋转中心的轴)旋转。另外,工作台一侧沿X轴(横方向)移动,并绕B轴(将Y轴作为旋转中心的轴)旋转。
无需进行多次准备工作的多面加工,利用现有的5轴控制加工中心也可操作。新型加工中心追加1个轴的原因是使主轴相对于工件的位置更加灵活。这样一来,可尽量避免与工件相互干扰,同时还可移动主轴,并可使用尺寸较短的立铣刀等工具。由于尺寸较短的工具不易产生颤振,因此可使工件的加工面更加完美(可提高加工面的质量)。
而现有的5轴控制加工中心的主轴位置灵活性不够,必须利用尺寸较长的工具进行加工。因此,在无法获得完美的加工面质量时,有时还需进行手工加工,从而延长了前置时间(Lead Time )。