與新的零部件加工(軟加工，需要后序熱處理)相比，硬加工(銑和車(chē))的作用越來(lái)越重要。在這一方面，硬加工最大優(yōu)勢(shì)是能節(jié)省大量的時(shí)間，特別是減少了物流成本(周轉(zhuǎn)、運(yùn)輸和調(diào)整時(shí)間)。硬加工可以縮短整個(gè)加工周期。
沖壓模具的平均壽命為10000件。為了使其能經(jīng)受沖壓力，需要熱處理和淬火。在沖模生產(chǎn)過(guò)程中，磨損模具的再循環(huán)，替代新模具使用，不但可以縮短制造周期和減少物流成本，而且節(jié)省材料。為此，要求金切機(jī)床在剛度和抗振性能滿(mǎn)足這類(lèi)需求。
在GKN傳動(dòng)裝置公司，貨車(chē)變速系統(tǒng)零件是用自動(dòng)沖壓線生產(chǎn)的。自動(dòng)沖壓線所用陰陽(yáng)鍛模則是用Monforts公司的UniCen 504車(chē)銑中心加工的。Monforts UniCen 504有足夠的機(jī)械剛度，在硬加工過(guò)程中充分體現(xiàn)了其力量。

Monforts UniCen 504

硬加工的要求
除了新零件的軟加工外，采用硬加工加工舊零件的也不斷增多。已經(jīng)過(guò)熱處理和淬火的磨損模具通過(guò)將其變成完全不同尺寸，實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。由于沖壓過(guò)程中有可能出現(xiàn)裂紋，因而必需去掉該模具的一部分金屬材料，以保證能安全地重復(fù)使用。
舊模具是已經(jīng)過(guò)熱處理和淬火的1.2365材料(32CrMoV12-28)，硬度在380HV(39HRC) 到720HV(61HRC)之間。舊模具的加工是采用銑刀螺旋銑削加工的。加工過(guò)程中，C軸回轉(zhuǎn)，沿Z向進(jìn)給。在這種情況下，中心孔(例如直徑30mm)要銑削到直徑74mm，深37mm。經(jīng)過(guò)粗加工后，再進(jìn)行硬精銑加工。通過(guò)硬車(chē)削獲得要求的尺寸精度和表面粗糙度。
通過(guò)試加工，GKN在選擇適用此工藝的機(jī)床方面做出了正確決策。機(jī)床振動(dòng)是硬加工時(shí)的常見(jiàn)特點(diǎn)，這種振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致刀具壽命縮短，而在Monforts UniCen 504機(jī)床上則沒(méi)有出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題。這種機(jī)床除了具有良好的減振性能外，內(nèi)氣冷也對(duì)延長(zhǎng)刀具壽命具有一定作用。這是GKN決定采用該機(jī)床的決定性因素。
液體靜壓導(dǎo)軌降低了加工振動(dòng)
Monforts UniCen 504機(jī)床采用免維護(hù)、無(wú)接觸磨擦的液體靜壓立柱導(dǎo)軌，以保證有效減振。在這種情況下，裝有刀架的拖板在整體立柱上移動(dòng)時(shí)，是在一層很薄的油膜上滑動(dòng)。該導(dǎo)軌無(wú)需維護(hù)，這種結(jié)構(gòu)無(wú)接觸磨擦，因而也無(wú)磨損。也與立柱間的油膜使其具有極好的減振性。這是其優(yōu)勢(shì)，尤其是對(duì)硬銑削加工。在對(duì)硬材料進(jìn)行加工時(shí)，振動(dòng)小能明顯延長(zhǎng)刀具使用壽命。
由于導(dǎo)軌的磨擦很小，拖板的運(yùn)動(dòng)非常平穩(wěn)。這也是加工過(guò)程中，特別是硬車(chē)削時(shí)獲得極好的表面質(zhì)量的原因。沒(méi)有爬行這一特點(diǎn)特別適用于實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給運(yùn)動(dòng)．甚至在以1μm的增量定位時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)爬行。
機(jī)床模塊化設(shè)計(jì)
UniCen 504車(chē)銑中心采用模塊化設(shè)計(jì)，由以下模塊組成：
車(chē)削主軸
可回轉(zhuǎn)上刀架，銑削主軸
換刀裝置和刀庫(kù)
下轉(zhuǎn)塔刀架
對(duì)置車(chē)削主軸或尾架(NC)
后刀架(NC)。
銑削動(dòng)力主軸具有Z、X、Y和B向自由度。因而可以精確地移動(dòng)到任意要求的位置。為提高加工過(guò)程中的剛度．B軸可以鎖定并利用一夾持裝置安全地夾緊動(dòng)力銑軸。利用各軸的插補(bǔ)加工和車(chē)削主軸的C軸操作模式，可加工形狀極為復(fù)雜的工件。
為向機(jī)床供刀，機(jī)床配備了自動(dòng)換刀裝置，刀庫(kù)為盤(pán)式，根據(jù)不同型號(hào)，最多可安放108把刀。NC換刀裝置將刀具從刀庫(kù)取出，裝到銑削主軸上。由于運(yùn)動(dòng)速度快，換刀時(shí)間很短。此外，還可以在下刀塔上增加刀位，作為額外選項(xiàng)。
銑削加快加工速度
迄今為止，沖頭都是車(chē)削加工的。而利用Monforts UniCen 504機(jī)床，則變成了應(yīng)用回轉(zhuǎn)刀具的銑削加工。加工時(shí)間可縮短三分之一。除了縮短時(shí)間的好處之外，GNK決策人最喜歡的就是UniCen 504卓越的減振性能和機(jī)械剛度，特別是銑削主軸的剛度、拖板的剛度和車(chē)削主軸的高強(qiáng)度支架。
在斯圖加特的AMB展覽會(huì)上，UniCen 504A機(jī)床演示了對(duì)硬度達(dá)570 HV(54 HRC)的模具的加工。該機(jī)床能夠可靠和穩(wěn)定地加工不同硬度的工件，完全可以滿(mǎn)足要求的精度。