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1 THINK PARTS - THINK TORNOS

Tornos Multispindle Turning machines Development:

New era for Parts of Automotive, Medtech, Watch & Electronics

托纳斯多轴车床的发展—— 汽车、医疗、钟表和电子零件的新时代

(the 11th) China International Metalworking Summit 2015 2015（第十一届）中国国际金属加工高峰论坛

Arnaud MACABIES (Technical sales manager) -21st of April 2015

马阿诺（技术销售经理）2015年4月21日

Hall W1, Booth 201展位号：W1-201


Agenda日程

• Tornos company introduction…Meeting us is just the beginning.托纳斯公司介绍——约见我们只是开始

• Information and generalities about Multispindle Turning machines多轴车床概述

• What Multispindle solutions can propose Tornos?托纳斯多轴车床解决方案

• How to make the right choice between Single / Cam Multi's/ and Multispindle CNC machines?如何正确选择单轴、凸轮和多轴数控车床

• Some Multispindle applications多轴车床应用

• Questions问答


Tornos company introduction

Meeting us is just the beginning

托纳斯公司介绍

约见我们只是开始


Tornos Key numbers托纳斯关键数字

• 600 Employees (420 in Switzerland) 员工600名（瑞士420名）• Present in over 50 countries 遍布50多个国家和地区• Order entry 205 millions $/year 年订单额2.05亿


• 1880 First Swiss type lathes in Moutier第一台瑞士型车床在瑞士穆捷诞生

• 1914 Tornos SA and Bechler SA already in deep competition托纳斯和贝希勒公司竞争激烈

• 1971 Petermann and Tornos merge彼得曼与托纳斯合并

• 1981 Tornos merge with Bechler to create Tornos-Bech.托纳斯与贝希勒合并成立托纳斯-贝希勒公司

• 2001 Public company公司上市

• 2008 Acquisition of Almac SA – (Micro milling sector)收购Almac公司（精密铣削领域）

• 2012 Establishment of manufacturing & development site in Taiwan在台湾建立生产研发基地

• 2013 Launch join venture with Chinese entry level machine在中国成立合资企业，生产标准型车床

The company - History公司历史


Tornos Worldwide 托纳斯全球分支

Lombard – US 美国朗巴德

Leicestershire – UK 英国莱斯特郡 Warszawa – Poland 波兰华沙

Granollers – Spain

西班牙格拉诺莱斯

Milano – Italy 意大利米兰St-Pierre – France 法国圣皮埃尔 Pforzheim – Germany 德国普福尔茨海姆

Shanghai – China 中国上海Beijing - China 中国北京

Hong Kong – China 中国香港Bangkok – Thailand 泰国曼谷

Penang – Malaysia 马来西亚槟城

Brea – US 美国布雷亚

Brookfield – US 美国布鲁克菲尔德

São Paulo – Brazil巴西圣保罗

Dong Guan – China 中国东莞Tai Wan – China 中国台湾

Xi’an – China 中国西安


Geographical production footprint 生产基地分布

Moutier穆捷

Chaux-de-Fonds拉绍德封 X’ian 西安

Taichung台中

1904

2008

2013

2014

Surface: 13500m2Capacity: 500 mc p.a

面积：13500平方米产能：年产500台



Surface: 2500m2Capacity: 1000 mc p.a.




− Development and production capacities in the Asian growth markets在亚洲设立开发和生产基地，以更好的服务亚洲客户

− More balanced footprint responding to industry’s shift to Asia 随着工业向亚洲的转移，在亚洲开设开发和生产基地


Tornos Greater China (China- HK-TW - KR)托纳斯大中华区（中国 - 香港 - 台湾 - 韩国）

Production plants 生产工厂

Sales office 销售公司

Show room/Customer service 展厅/客户服务

Tornos representation in Korea托纳斯韩国代表处

Korea 韩国

Beijing 北京

Shanghai 上海

Xi’an 西安

Taichung-Taiwan 台湾台中

Dongguan 东莞

Hong-Kong 香港


Tornos Portfolio 托纳斯产品系列

Swiss-type瑞士型车床

Multi-spindle多轴车床

Micro-milling精密铣床

Core business< 32 mm bar核心业务<32 mm棒料


Tornos Market Segments 托纳斯细分市场

Automotive汽车

Electronic电子

Medical医疗

Aerospace航空

Pneumaticand hydraulic

气动和液压

Watch industry钟表


Tornos Values and Culture托纳斯价值和文化

品牌价值企业文化

团队精神

事实&数据

创新

关注

易操作成品零件物有所值技术

产品/解决方案

客户满意


Solution Provider解决方案供应商

From bar to parts a full Turn key solution

从棒料到零件的全方位交钥匙解决方案


Information and generalities about Multispindle Turning machines

多轴车床概述

Why are Multispindle Turning machines a good investment?

为什么说多轴车床是很好的投资


What is a Multispindle turning machine?什么是多轴车床？

Kinematics of a MultiSwiss 6x14MultiSwiss 6x14 动力结构Kinematics of a MultiSigma 8x28

MultiSigma 8x28 动力结构

Kinematics of a single spindle machine 5 axis5轴单轴机床的动力结构

Some Highligths 亮点:

• 6 to 8 main spindles/ slides working simultanously 6到8个主轴/滑块同时工作• 1 to 2 subspindles/Back working slides-> 1 to 2 part/cycle 1到2个背轴/背轴加工滑块 -> 1-2个零件/加工循环

• Bar diameter: 4-28 mm 棒料直径：4-28mm• Part length: up to 140mm 工件长度：最长140mm• Can have Y axis 可配Y轴• In average 3 to 6 times faster than a single spindle 平均比单轴车床快3-6倍• Multi’s are made for high production and high precision 多轴车床设计用于大批量高精度加工• Flexible/Quick tool change 高灵活性/可快速换刀• Manpower costs reduced 用工成本降低• Less maintenance 修护需求更少• Less QC 质量控制需求更少

主轴 S11-S18

背轴

端面单元Z

滑块X11-X48滑块

主轴

背轴

背轴

主轴刀具


Process on Single vs. Multi spindles单轴和多轴车床的工艺比较

3.56 sec

3.7 sec

2 sec

4.5 sec

3 sec

4 sec

Position/ Tool

工位/刀具

Production time on Multi / part

多轴车床单个工件加工用时

Production time on Single/ part

单轴车床单个工件加工用时

1 3.56 sec. 3.56 sec.

2 3.7 sec. 7.26 sec.

3 2 sec. 9.26 sec.

4 5.5 sec. 14.76 sec

5 4.5 sec. 19.26 sec

6-Cut off6-切断

3 sec. 22.76 sec

Back op背轴加工

4 sec. 26.76sec

Total production

time总加工用时

5.5 sec/part每件5.5秒

22-30 sec/part

depending on the model

根据车床型号不同，每件用

时22-30秒不等

Ex: MultiSwiss 6x14 vs. Single spindle例: MultiSwiss 6x14与单轴车床对比


• Each position is independent on Multi 多轴车床的每个工位是独立的

• Longest position gives cycle time on Multi循环时间取决于用时最长的工位


Multispindles CAM or CNC ?凸轮多轴还是数控多轴？


• Cam machine are ideal for High production of simple part凸轮车床是大批量生产简单零件的理想选择

• Ideal for low part complexicity and easy material such as brass是黄铜等易加工材料和低复杂性工件的理想选择

- 工件类型少，产量大 - 工件类型多，产量大- 试产扩量

凸轮车床• 成型刀仅在Y轴移动• 调整困难，需要停车

数控车床• 所有标准刀具一起在X轴和Z轴进行形状车削• 调整简单，无需停车• 可在隐蔽时间内对新工件编程

Items 项目

Cam Multi凸轮多轴

Parts 工件

Simple, as with form tools简单，使用成型刀具

Flexibility灵活性

Cam & form tools difficult to set-up, turn-over takes long time.凸轮和成型刀安装困难，更换用时长

Tool Cost刀具成本

Tool cost high as with special form tools使用特殊成型刀具时，刀具成本高

Efficiency效率

Both tool correction/replacement, part turn-over take long time刀具校正和更换，以及零件更改用时长

Operators操作人员

Few & few很少

Ramp-up试产扩量

Impossible for production ramp-up, with more types missing flexibility无法试产扩量，工件类型多则会损失灵活性


The Multispindles place(in the Turning Market)多轴车床的地位（车削市场）

Transfer Machines连续自动工作机床

Multi-SpindleMachines多轴机床

Machine Capability 机床功能

MultiAlphaMultiSigmaMultiswissSAS16.6

EVO-DECOSwissnanoST/GTCT

Almac

Niche ApplicationsMachining centers

特殊应用加工中心1’

000

50

’000

10

0’00

01’

000’

000

Mac

hine

inve

stm

ent

机床

投资

Mac

hine

Pro

duct

ivity

机床

生产

能力


Turning machines in the Market车床在细分市场中的占比

33%

18%23%

6%

20% AutomotiveMedtecElectronicsMicromechanicsOthers

Swiss type lathe瑞士型车床

67%7%

13%

13% AutomotiveMedtecElectronicsOthers

Multispindle Lathe多轴车床

2%

16%

51%

31% AutomotiveMedtecElectronicsMicromechanics

Micro-milling精密铣削

Source 来源：Bishop and Associates *Year 2011

汽车医疗

电子微机械

其他

汽车

汽车

医疗

医疗

电子

电子

其他

微机械


What Multispindle solutions can propose Tornos?

托纳斯多轴解决方案


Tornos Multispindles product line托纳斯多轴产品线

MultiSwiss 6x14 MultiSigma 8x28 MultiAlpha 8x28

SAS 16.6 Cam


Tornos Multispindles product line托纳斯多轴产品线

MultiAlpha 8x28

SAS 16.6

MultiSigma 8x28

Ø 30Ø 15

MultiSwiss 6x14

Ø 5

Tornos Multispindles - Turn key projects including integrated peripherals + Set-up + Tooling + Training and our best service and support托纳斯多轴 — 交钥匙项目包含集成的周边设备+安装+刀具+培训和最好的服务和支持


Tornos Multispindles Product Line托纳斯多轴产品线

High 高

Complexity复杂性

Volume产量

Medium 中

Simple 低

MultiAlpha

MultiSigma

SAS 16

MultiSwiss


MultiAlpha 8x28

Max spindle speed motor spindles电主轴最高轴速

8'000 t/min

Max part length:最大工件长度

Up to 140mm

Diameter capacity加工直径

Up to 28 mm.高达28mm

No of axis (linear) 轴数（直线轴） 25No of axis (circular) 轴数（C轴） 10Max tools in back operation背轴加工中最大刀具数

2x5 (2x3 revolving 动力刀)

Full CNC 全数控 Fanuc 30iSoftware 软件 TB-DECO

Available in 20 or 28mm:可加工直径20或28mm：MA8x28 or MA8x20


MultiAlpha KinematicMultiAlpha 动力结构

1. 8 Motor spindles (Indep. speed) and slides

8个动力轴（独立转速）和滑块

2. High back operation capability(twin counter spindle) up to 2X5 tools in back operation

背轴加工功能强大（双背轴），高达2x5把刀具

3. Controlled part unloading

工件排出可控

4. Sub spindle including Y and Z axis

背轴有Y轴和Z轴

DM1 (单个背轴)


Counter-operation kinematic-MA背轴加工动力结构—MA

3

21

5

4Y axis

(counter-spindle)

Y轴

（背轴）

X axis

X轴


MA Back operation DM2MA背轴加工 DM2

Mainly recommended for:

主要推荐用于：

• Configuration to be used when the back operation is leading the time

背轴加工为主导加工用时时，推荐使用此配置

• For medium complexity parts produced in double cycle

可双节拍加工的中等复杂零件

• This machine is the most versatile version, can easily be convert from 2X4 to 1X8

这款机床是最通用万能的，可轻松从2X4转换为1X8

DM2 (双背轴)


MA – 2 parts per cycle: 2x4 versionMA – 每个节拍生产两个工件：2X4版

1 x 8 2 x 4

Barrel index 轴筒分度45°

Barrel index 轴筒分度90°

Part 1

工件1

Part 2

工件2


MultiSigma 8x28 (MSi 8x24 available)MultiSigma 8x28 (MSi 8x24 可用)

Main differences between these 2 models:两个机型的主要区别：

1. High back operation capability (twin counter spindle) up to 2X3 tools in back operation

背轴加工功能强大（双背轴），高达2X3刀具

1. Sub spindle including Z axis only

背轴仅有Z轴

Some Highligths:亮点：

• Ideal for medium complexity parts中等复杂工件的理想加工工具

• Available in DM2 and 2x4可选用双背轴加工和双节拍加工

Less tools in Back op than MultiAlpha背轴加工刀具比MultiAlpha 少

Spindle on Z axis but not on Y axis主轴有Z轴但没有Y轴


SAS 16.6 – CAM Type MultispindleSAS 16.6 – 凸轮式多轴车床

Number of spindle主轴数 6

Max. Part length最大工件长度 75mm

Max. Diameter最大加工直径

Diam.16mm / Hex. 13/ Square 11

直径16mm/六边形13/正方形11

Max. productioncycle parts/min.每分钟最大生产件数

Up to 60-80 p/min高达60-80件/分钟

• Ideal machine for High production批量生产的理想机床

• Turning by Plunging operation使用成形车刀进行车削

• Cam driven凸轮驱动

• Reliable 性能可靠

• Basic design from 1960’s基础设计源于20世界60年代


MultiSwiss 6x14MultiSwiss 6x14数控多轴自动车床

Number of spindle主轴数 6

Spindle (build in motor)主轴转速（嵌入式马达）

8‘000 rpm (5,6Kw)

Number of linear axis直线轴数 14

Number of circular axisC轴数 7

Number of tools (up to 2 tools per position)刀具数（每个刀位高达2把刀具）

13 (18)

Bar diameter mmBar diameter inch.棒料直径 mm棒料直径 inch.

4 to14 mm.0,15" to 0,55 "

Max. Length (4 X Ø)最大长度 40 mm. 1,575"

Barrel Indexing time轴筒分度用时 0.3 sec.

Max. production cycleparts/min.最大加工循环件数/每分钟

30 (35)

Integrated PC ISO or TB Deco集成式电脑ISO或TB Deco

Fanuc发那科

Ratio Length Vs diameter up to 4

times

长度与直径比高达4倍

Max. 40 mm . 1,575"

Ø 4 to 14 mm.

0,15 " 0,55"


MultiSwiss 6x14 – KinematicMultiSwiss 6x14 – 动力结构

• Integrated Y axis in option in pos X3 or X4集成式Y轴，可选配在工位X3或X4

• Easy Chip management料屑管理简单

• Ergonomy人体工学设计


Product position in our Products line产品定位

1’000 50’000 100’000 1’000’000 产量

Com

plex

ity工

件复

杂性

SAS16

Single spindle

MultiAlpha

MultiSigma/MultiDeco

MultiSwiss

演示者

演示文稿备注

Beginn 2009 20 Typen Plus E- Line Plus Sigma 32 Plus Micro 7 Plus Delta Line Ø12 und Ø20 in je 3 verschiedenen Kinematiken


How to make the right choice between Single / Cam Multi‘s/ and Multispindle CNC

machines?

如何正确选择单轴车床、凸轮多轴车床和数控多轴车床？


Starting point for the decision: Questions作出决定的第一步：问问题

• What is the volume of parts? 工件产量

• If over 50’000 parts-- Multispindle can be interesting (count for same part, or same part family)如果产量高于5万件- 多轴车床更合适（考虑相同或同类型工件）

• What is the target price per part?单个工件的目标价格

• What type/complexity of part工件类型和复杂性

• Type of bar material棒料类型

• What is the available floor space?可用车间面积

• Cost of material, Tooling, manpower, maintenance, QC Costs…etc.原材料成本、刀具成本、人工成本、维护成本、质量控制成本等

• What is the possible investment for this project?该项目的投资金额

Depending on the parameters: Single, CNC Multi’s or CAM Multi’s can be of course the right product根据这些参数来判断是单轴、数控多轴还是凸轮多轴合适


Second point for the decision: Answers做出决定的第二步：看答案

• The parts volumes are really high and a production increase is expected in the next years工件产量很高，而且未来有可能增产

• The price/part becomes every day more and more challenging工件单价竞争日益激烈

• Part are from low to high complexity, you need to be flexible.Change over set-up often, you need a flexible solution.简单工件和高复杂性工件都有，机床调试更改频繁

• Type of bar material to machine becomes more and more difficult to machine棒料类型日趋难以加工

• Floor space becomes an issue车间面积紧张

• All the direct costs increase all the time所有直接成本一直上涨

It’s certainly time to invest on Multispindle products.Contact us we can help you making the right choice肯定需要投资多轴车床联系我们帮您选择正确的机型


Multi’s are an investment for the future多轴车床是未来的投资趋势

项目多轴单轴备注台数

单价（人民币）等同价格

产品一致性等同价格差额

操作工

薪水（10万人民币/年/人）5年差额

用地（平方米）租金（1元/平米）

其它节能

5年差额

制造能力高

质量控制成本低便于复制


Tornos Multispindle Market PositioningTornos多轴车床的市场定位

复杂性

产量

凸轮车床界线

MSw标准界线

MSw最大界线

单轴车床的价格优势

MultiSigma的价格优势

MultiSwiss 的技术优势

MultiSwiss 的灵活性优势 SAS的价格优势


Are Cam Multi’s more productive than CNC Multi’s: Not always凸轮多轴产量高于数控多轴：并不总是如此

Business case商业案例

Customer: France客户：法国Application: Aerospace应用领域：航空Material: Stainless steel 303 or Titanium原材料：303不锈钢或钛Batch size: from 10’000 to 100’000 parts批量大小：从1万到10万个工件

Highlights:亮点 Polygoning

多边形加工 Better tools life

刀具寿命更长 Precision

精度更高 Better finish

表面光洁度更好 Standard round material

标准圆形材料

8 mm. 0,31"

10 mm. 0,40"


Business case — Process comparison商业案例 — 工艺对比

Multispindle - Cam凸轮多轴

MultiSwiss 6x14

Cutting Speed [m/min] 切削速度 65 120Spindle speed [Trs/min] 主轴转速 2800 4200Cycle time [s] 循环时间 8 6Material Over cost (cut bar)棒料附加成本（棒料预制） +8 %

Material saving(face, remnant)棒料节省（偏端面，尾料） 20%

Investment to start (machine)投资启动（车床） +20 %

Parts produced (cycle time, efficiency due to tool life, bar load)零件生产（循环时间，与刀具寿命相关的效率，上料）

+30 %

Tooling cost per piece单件刀具成本 0.05 Euros 0,01 Euros

Variable cost (operator, consumable)可变成本（操作工，消耗品） + 50%

Cost per piece (Material, tooling, variable, machine)单件成本（原料，刀具，可变成本，车床）

+30%

Gain after a year production生产一年后利润 25%


Some Multispindle applications多轴车床应用


Part example工件样品

Watch industrie钟表

Automotive汽车

Electronics 电子

Medical医疗

Aeronautics航空


Market Segment – Automotive细分市场 — 汽车

• Injection systems 喷射系统

• ABS 防抱死系统

• Automatic transmissions 自动变速装置


Market Segment – Medical细分市场 — 医疗

• Bone screws 骨钉• Implants 植入物• Devices 器械


Market Segment – Electronic细分市场 — 电子

• Hard disk drive 硬盘驱动器• Contacts 接触器• Connectors 连接件


Market Segment – Micromechanic细分市场 — 微机械

• Watch industry 钟表行业• Precision instruments 高精密仪器• Aerospace

… where thousands of cam operated machines can be replaced该领域有数千台凸轮车床可以升级换代


Electronic电子

Machine 机床 MultiSwiss

Dimensions 工件尺寸 Ø 7.05 x 2.05 mm

Material 材料 430F

Cycle time 循环时间 28 parts / min

Challenges 难点 High production高产量Special part extraction特殊取件方式


Medical – bone screw医疗 — 骨钉

Machine 机床 MultiSigma 8x28

Dimensions 工件尺寸

Ø 7.49 x 59.14 mm

Material 材料 Ti6 A14V 医用钛合金

Cycle time 循环时间

1.5 parts / min

Challenges难点

Thread whirling螺纹旋风铣Hex milling多边形铣削


Medical医疗

Machine 机床 MultiSwiss

Dimensions工件尺寸

Ø 9.9 x 5.3 mm

Material 材料 Ti6 A14V 医用钛合金

Cycle time 循环时间 5.3 parts / min

Challenges难点

Tools wear刀具磨损Hex broaching六边形插削


Automotive know-how汽车行业技术诀窍

Airbag安全气囊

BrakingSystem制动系统

Injection(Gasoline)

燃油喷射（汽油）Bearings轴承

Axis轴

Hydraulic液压

Gearbox变速器 Spark-

Plugs火花塞

Valves阀门 Injection

(Diesel)燃油喷射（柴油）

Turbo涡轮增压机Electric Motors

电子马达

Steering转向装置

Engine Component发动机元件


Automotive - Glow plug汽车 — 电热塞

Machine 机床 MultiAlpha 8x28

Dimensions 工件尺寸 Ø 14.3 x 94.7 mm

Material 材料 1.4305 (303)

Cycle time 循环时间 1.8 parts / min

Challenges难点

Support of the part while machining加工过程中支撑工件Deep drilling深孔加工


Brake – Housing制动器壳

MD208009b

Machine 机床 MultiAlpha 8x28

Ø 外径 21.0 mm

Material 材料 SAE1018

Cycle time 循环时间 8.5 sec

Challenges 难点 Chips management料屑管理Off-center milling偏心铣削


Automotive - Regulation valve汽车 — 调节阀

Machine 机床 MultiSigma 8 x 28


Ø 9.98 x 67 mm

Material 材料 AlMgSiPb


9.6 parts / min

Challenges难点

Straightness 0.006+/-0.0035平直度 0.006 +/-0.0035

Axial deformation轴向变形

MD20017


Automotive汽车

Machine 车床 MultiSwiss


Ø 9.95 x 5.78 mm

Material 材料 Brass 黄铜


7.7 parts / min

Challenges难点

OD tolerance ± 0.003 mm外径公差± 0.003 mmCross drill / deburring径向钻孔/去毛刺


Watch industry – tenon钟表行业 — 榫

Machine 车床 MultiSwiss 6x14


Ø 2 x 1.8 mm-material diam.4mm

Material 材料 1.4435 (316L)


8 parts / min

Challenges 难点

Small size尺寸精细Tolerance (Ø 0.9 ± 0.003 mm)公差(Ø 0.9 ± 0.003 mm)Threading by polygoning多边形螺纹


Questions?

End

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