完美的合作伙伴

爱达克公司首次推出的概念车Light Coccon

随着汽车消费群体的年轻化，车辆的个性化需求不断攀升。为提高产品的竞争力，汽车厂商越来越重视汽车的整体设计。然而，这个开发过程离不开专业汽车设计公司的协助。例如，位于威斯巴登市的爱达克公司，它能够为整个汽车产业链用户提供模型设计以及生产设备的研发等专业服务。

在2015年的日内瓦国际车展上，爱达克公司首次推出概念车Light Coccon，引起了极大的轰动。该车具有仿生学优化设计的车体结构和防雨纺织外层蒙皮，还拥有LED照明，使车身上的蜂窝结构发出淡淡亮光，格外引人注目。

设计制造模型，直至可以1:1复制

当今，大部分的设计创意都可以在电脑上以数字和三维的方式来实现。对于非常重要的物理模型，设计师就能够从产品的比例、体积和从它的感觉、外观、以及触觉等方面进行仔细审查。爱达克公司负责模型制造和切削技术的主管Udo Röbig这样说道：“我们为不同的开发阶段制作1:1的模型——从设计模型到用于风洞试验的航空模型再到数据检测模型或者诊断模型。我们除了轿车模型和载重卡车模型以外，也制作城际特快列车的车头模型，或者抢险汽车、摩托车、滑翔机等各种模型。”

之后，决策委员会会进行产品的可行性评审，主要从功能、外形和内部布局等方面考量，评估其是否同进入批量投产的产品一致。这要求，所有相邻零部件之间的距离和过渡部分必须完美无瑕。对于完全可以进行测量的数据检测模型，在批量投产之前的最后一道工序，就是要使轮廓精度控制在1%以内。一个模型最多可以由1500个零件组成，爱达克公司大部分是自己在小型和大型机床来加工这些零部件。由于模型种类繁多，所用的材料也是多不胜数：从最常见的工业橡皮泥的粘土，到聚氨酯硬塑料（Ured）、铝，再到钢材。选择合适的材料，并发挥其优势显得尤为重要。

寻找最完美的合作伙伴

爱达克公司能够在龙门铣床上铣削1:1的汽车模型，甚至SUV模型。为了制作满足市场多样化需求的铣床，2015年开始，爱达克公司与龙门铣床专家SIRtec公司合作。SIRtec公司是一家生产用于大型零件的五轴和五面加工的龙门铣床的企业。

谈及合作初衷，Udo Röbig表示：“SIRtec公司的总经理Hubert Henneböhl先生从事可靠和高度灵活的维修和服务工作多年，在机床制造方面拥有非常丰富的经验。在参观Rueth工厂时，SIRtec公司机床的高性能表现给我留下了深刻印象，最终也促成了这一合作。”

爱达克公司的新型五轴大型龙门铣床Mattec 65-35-40 high。

我们需要关注的不仅是所有材料的粗加工和精加工，还有即使在无人看管的情况下也能实施高动态、高效、高精度和过程可靠的加工。Hubert Henneböhl说道：“任何人都会喜欢这样高效的机床，但是，在大型机床上想要同时进行动态精加工和高效的粗加工，从机床制造方面来说是难于实现的。尽管面临重重挑战，但是融入了爱达克的创新设计理念，我们成功找到了一种能够解决目前现状的方案，完美地满足了有关轴行程对空间的要求。”

全新理念：滑板代替推杆

经过一年的潜心研究，爱达克公司成功交付了一台型号为“Mattec 65-35-40 high”的大型五轴龙门铣床。这台机床X/Y/Z轴的行程分别为6700/3550/2100mm，为整个汽车的加工提供了所要求的尺寸。得益于大尺寸的Z轴，在相应的夹紧装置情况下，也能从倾斜的下方对第六个工件表面进行加工。

不得不提的是，爱达克公司在新型的大型龙门铣床上注入了创新的设计理念：合适的比例和较长的Y轴，提高了机床的动态性能，使其加速度从传统龙门铣床的0.5m/s2提高至3m/s2。对于Mattec系列，在Z轴上用滑块代替了推杆，可在导轨条上实现上下移动。这样的结构原理优点在于：相对于主轴凸缘的恒定的导轨距离，始终在运动方向上保持高的刚性和惯性力矩，防止侧翻。总的来说，这意味着即使在极端不利的加工情况下，产生的颤振也很小，在整个加工空间里达到了较好的表面质量。而对于精加工，进行视觉上的评审关键就在于这个表面，总之，对于无人操作的加工，应有很高的过程可靠性。此外，尽管这台铣床的Z轴有2100mm的足够行程，但依旧不能适合于所有的产品加工。Hubert Henneböhl说道：“对大型铣床的挑战有以下几点：重量、加速度、偏移和杠杆臂。在这里，为了对模型制作的材料进行粗加工和对钢材进行精加工，我们从方案设计上找到了优化方法，这也在加速度测量和轮廓测量上得到了证实。”

目标：40%的无人操作时间

除了从客户方面主观感受到的模型质量外，还要特别关注其他几个关键问题。Udo Röbig先生认为，在模型设计制造中，灵活性、反应能力、速度和成本是决定项目成功的关键因素。“汽车模型的生产流程时间大约为10-12周，在设计过程中也会不断地进行优化和修改。对我们来说，优先考虑的是客户的要求和产品的质量。在另一方面，就是生产成本，这意味着我们面临着巨大压力。因此，对于新型的SIRtec机床实施无人操作运行是绝对必要的。”

正在加工中的聚氨酯硬塑料(Ured) 汽车配件的表面纹理。

为了解决问题，我们找到了爱达克公司车间副主任Olaf Peters先生，对加工策略做了一些调整。“我们使用Tebis软件和Vericut软件进行编程，并为机床提供了模拟程序和无碰撞的程序。通过这样的方式，考虑到加工能力，我们可以让新型的龙门铣床约在40%的时间内实施无人操作。如果对一个1:1的模型进行加工，我们可以让多达8个的咬接夹紧支架同时进行装夹和加工。” Olaf Peters先生说。其中，需要的重要装备包括：由Kessler（凯斯勒）公司提供的设有HSK-A-63接口的叉形摆动头；海德汉iTNC530数控系统，其特点是可实现5轴铣削；一个可以容纳40把刀具的刀库；海德汉的测头以及进行诊断和远程服务的安排。

Udo Röbig先生最后总结道：“SIRtec公司的机器可以说是为我们量身定制的，在内部空间上，所有的运动轴可以获得最大的工艺行程。根据需要，叉形摆动头甚至可以进入框架内。而这意味着增大了可用的工作行程。SIRtec公司在技术服务方面的可靠性和灵活性是值得称赞的。因此，对于我们双方来说这是一个非常成功的项目。”