先进的 CNC 系统助力美国机床制造商扩大竞争优势
NUM 所提供的先进 CNC 系统通过使用最先进的机床控制软件，助力美国机床制造商 Bourn & Koch, Inc. 扩大其竞 争优势。继推出一个非常成功的项目，将强大的 7 轴卧式滚齿机控制转移到 NUM Flexium CNC 平台上后，该公司正 在标准化该控制技术，以便实现广泛的齿轮生产机床应用。
Bourn & Koch 选择将 25H - 400H 系列 II 滚齿机升级到 NUM Flexium CNC，从 400H 开始。这款机床的速度和功率意味着 它可以取代多达七款老式齿轮生产机床，成为加工大型精密 部件，如大齿轮和齿轮组、蜗杆、轴、花键和小齿轮的企业 的理想之选。400H 可承载直径达 400 mm（16 英寸）的工 件，标配轴向行程能力为 1,168 mm（46 英寸），并且可定制 用于生产更长的零件。客户通常为生产适用于国防和航空航 天、石油 / 天然气钻井、采矿、重型机械和发电等行业的机械 力传动部件的原始制造商和分包商。
Bourn & Koch 已与 NUM 公司建立逾 25 年的合作关系，目 前在很多插齿、滚齿和磨削机床以及各种金属切削机床中 广泛采用 NUM 的 CNC 系统，并且实施了大量的 CNC 升级和 机床改造项目。两家公司及其客户均受益于这一合作关系。 Bourn & Koch 众多客户将联合开发的对话式软件作为影响机 床采购决策的一个因素。
400H 滚齿机所配备的 HMI（人机界面）通过结合场景对话 和强大的图形，充分利用了软件功能，这意味着机床操作人 员无需使用或甚至无需熟悉 ISO 语言。如要生产一个零件， 操作人员仅需通过简单的填充式菜单输入机床设置信息，如 切削速度、工件和刀具几何，而图形图像将提供清晰明确的 滚刀刀具和相应的齿轮零件视图。在创建适用于特殊零件的 机床控制程序时，涉及到的所有计算均完全自动化地处理。
因此 Bourn & Koch 理所当然地决定将 其设计转移至 NUM Flexium CNC 平台。 Bourn & Koch 总裁 Tim Helle 解释道 ： “我们为客户提供 CNC 选择权 —— NUM 为我们大多数滚齿机的标配 —— 并且 我们奉行使用最新技术，以最大限度地 提高机床性能和成本效益的政策。此外， 该方法逐步简化了机床的操作，减少了 培训需求，并且意味着备件都是现成的， 从而确保了机床的正常运行时间，降低 了客户支持成本。”
对 Bourn & Koch 来说，转移至 NUM Flexium CNC 还具备技术优势 ；系统更 为迅速的程序段处理和循环更新能力为 减少机床的循环时间，并进一步提高其 精度提供了机会。
Flexium 还拥有更多的主板 NC 内存，一 套更广泛、更统一的 PLC 软件开发工具， 并为 OEM 厂商提供了更多自由度来创建 针对特定应用的 HMI。这种额外的控制 和 HMI 定制灵活性使 Bourn & Koch 能 够提高滚齿机操作的各个方面。
当最新 400H 系列 II 滚齿机配备 NUM CNC 时，整个机床均基于 NUM 运动控 制技术，唯一例外的是（C 轴）工件 主轴电机，即以 110 RPM 产生 560 Nm 转矩的特殊液冷直接驱动装置。除了 Flexium 68 NCK（数控内核）—— NUM 产品系列中最强大的型号且能够控制多 达 32 个完全插补轴或主轴 —— 及相关 PLC，NUM 还提供机床上使用的所有 I/O、 驱动器和伺服电机。
Tim Helle 透露 ：“NUM 公司为我们提 供了技术支持，协助我们从 Axium 过 渡至 Flexium CNC 系统，我们已开始在 我们的滚齿机系列中广泛使用该 CNC 平 台。从长远来看，我们计划将 NUM 的 Flexium CNC 技术整合至所有的新型滚 齿机中。”
滚齿机的所有七个轴，包括工件主轴电 机均由 Flexium 68 CNC 和 NUMDrive C 伺服驱动器控制。径向 (X) 和轴向 (Z) 进 给轴、滚刀架偏移 (Y)、滚刀架旋转 (A) 和尾架 (W) 轴均可编程，由 NUM BPH 系列中等惯量伺服电机进行驱动。尾架 伺服所施加的驱动力可在机床加工循 环中在线更改，以适应部件的质量变 化并防止出现导程误差。滚刀主轴（B 轴）由配备高分辨率多圈编码器的异 步 NUM AMS 电机进行驱动，编码器由 NUMDrive C 伺服驱动器控制 ；另外还配 备一个 NUMDrive C 模块来控制机床的 直接驱动工件主轴电机。
为了简化和便于操作，400H 滚齿机配 备了 NUM FS152i 操作面板和键盘，通过 符合人体工程学的摆臂安装于机床的外 表面。操作面板将 15 英寸的触摸屏与运 行 Windows Embedded 操作系统、配备 固态硬盘和双核处理器的集成工业化 PC 相结合，以提供一个快速、灵敏的 HMI。 还可使用通过电缆连接的便携式手轮 来远程控制各种机床功能，例如 Jog+/ Jog-、所选轴的速度倍率及紧急停止。
400H 机床利用 NUM 广受欢迎的滚齿解 决方案 NUMgear 的四轴电子变速箱功 能，助力加速复杂齿轮零件的生产。结 合内置高速同步功能，使轴向和径向进 给轴和滚刀架偏移轴与工件主轴建立联 动。电子变速箱的使用完全自动化 ；机 床操作人员仅需输入基本的齿轮制造数 据，例如齿数、滚刀头数、齿轮模数 —— 400H 可处理 6.4 的齿轮模数 —— 及需 定义的螺旋角，并激活相应的电子齿轮 功能。
NUM 系统尤其注重刀具磨损管理。通过 软件持续监控滚刀的使用状况，并采用 预编程切向滚刀窜刀程序，以确保在齿 轮生成过程中高效切削刃始终啮合 ；整 个过程完全自动化 —— 甚至可在机床 加工循环中激活 —— 当需要检查或更 换滚刀时操作人员会收到提示。未损坏 的滚刀在报废前可反复重磨或重涂，这 有助于将刀具成本降到最低。滚刀架在 整个窜刀过程中保持同步，最大限度地 减少脱离 / 再次啮合时间并防止刀具或 工件损坏。
Bourn & Koch 还利用该软件的非接触式 自动齿轮对齐功能来提高 400H 的产量 —— 通过预先将工件齿自动同步至滚刀 的切削刃。这主要用于被重新切削的齿 轮或用于热处理后斜齿轮或直齿轮的重 新滚齿（或剐齿），以减少失真误差。
位于伊利诺斯州 Naperville 的 NUM 公 司总经理 Steven Schilling 指出：“Bourn & Koch 是我们最尊贵的客户之一，也是 一个关键业务合作伙伴。其大量的客户 群体使用配备 NUM CNC 系统的机床，其 中很多将易操作性作为区分机床的主要 条件。该公司决定采用 Flexium 作为以 NUM 为基础的所有产品的 CNC 平台，这 对我们来说无论是从技术和商业上都是 一个巨大的荣誉。我们目前正致力于提 高为其设计、机床调试和客户支持团队 所提供的深入产品培训水平，以便为这 一举措提供支持。”
(九月 2014)