沈機(jī)集團(tuán)昆明機(jī)床股份有限公司 李成勇
數(shù)控龍門鏜銑床類展品評(píng)述
沈機(jī)集團(tuán)昆明機(jī)床股份有限公司 李成勇
2017年4月17~22日,第十五屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)(CIMT2017)在北京中國(guó)國(guó)際展覽中心舉辦,本屆展會(huì)的主題是“新需求 新供給 新動(dòng)力”。這一主題詮釋了當(dāng)前環(huán)境下世界機(jī)床工具產(chǎn)業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。新需求帶來了新供給,產(chǎn)生新的生產(chǎn)動(dòng)力。來自28個(gè)國(guó)家和地區(qū)的1千多家企業(yè)參展,集中展示中外企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)方面的最新成果。多家廠商展示了多種不同類型的數(shù)控龍門鏜銑床,部分展品介紹如下。
該機(jī)床為龍門框架固定,橫梁固定在龍門框架上,滑枕座在橫梁上左右移動(dòng),滑枕在滑枕座上上下移動(dòng),工作臺(tái)在床身上移動(dòng)的數(shù)控龍門鏜銑床。
該機(jī)床采用海天精工多項(xiàng)專利技術(shù),融合高模態(tài)頻率、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)、溫度補(bǔ)償、加工自適應(yīng)、人機(jī)工程、節(jié)能環(huán)保等高端技術(shù),為用戶呈現(xiàn)完美的高速切削體驗(yàn)。
產(chǎn)品適用于高硬度材料、有色金屬、塑料等加工領(lǐng)域,廣泛應(yīng)用于模具、航空、航天、軌道交通、汽車、家用電器、醫(yī)療等高端制造產(chǎn)業(yè)。
該機(jī)床主要參數(shù):加工范圍X/ Y/Z:1600/1300/700;龍門有效跨距:1380;工作臺(tái)面至主軸端面的距離:150~850;工作臺(tái)尺寸(寬×長(zhǎng)):1300×1800;工作臺(tái)負(fù)重:4噸;滑枕截面:350×350;采用kessler電主軸。 最大切削速度X/Y/ Z(m/min):20/20/20;快速移動(dòng)速度X/Y/Z(m/min):20/24/24。
該機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)配置:西門子840DSL數(shù)控系統(tǒng); kessler電主軸;主軸恒溫冷卻系統(tǒng);氣動(dòng)、液壓、集中潤(rùn)滑系統(tǒng);機(jī)床帶頂全防護(hù);機(jī)床自動(dòng)排屑裝置;刀具冷卻系統(tǒng);工件清潔氣槍;三色燈、照明燈; 以太網(wǎng)功能;全閉環(huán)光柵尺;標(biāo)準(zhǔn)附件及相關(guān)文件;常用維修工具。為了滿足不同用戶的需求,還可以對(duì)機(jī)床選擇不同的配置:數(shù)控系統(tǒng):海德漢iTNC640;20/24把無機(jī)械手刀庫(HSK-A63);主軸中心出水; 主軸環(huán)噴冷卻; 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(第四軸);電柜空調(diào);工件自動(dòng)檢測(cè)裝置;刀具自動(dòng)檢測(cè)裝置;機(jī)外鏈板排屑裝置;油水分離裝置;油霧收集器;刀具油霧潤(rùn)滑;工件清洗水槍;2D/3D圖形模擬功能;斷電重力軸提升功能。
該橋式龍門機(jī)床兼具高速度、大扭矩、高精度均衡加工性能,采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確保加工運(yùn)行的穩(wěn)定性,主要用于大型模具制造、鋁合金加工,特別適用于零件本身重量大,工件長(zhǎng)度較長(zhǎng)的的各種空間曲面,連續(xù)曲面的高精度、高速度銑削。機(jī)床可完成五軸聯(lián)動(dòng)曲面加工、剛性攻絲。
該機(jī)床總體結(jié)構(gòu)為工作臺(tái)落地固定,高架橋式床身分別置于工作臺(tái)兩側(cè),橫梁沿高架床身前后運(yùn)動(dòng)(X軸);運(yùn)動(dòng)橫梁上配備橫向滑板及垂直滑枕,橫向滑板在橫梁上左右運(yùn)動(dòng)(Y軸);垂直滑枕在橫向滑板上沿豎直導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)(Z軸)。
主要結(jié)構(gòu)件高架橋式床身采用礦物質(zhì)材料澆鑄成型,吸振性能是鑄鐵的10倍以上,大幅度地減少了加工振動(dòng),保證獲得最佳的表面加工質(zhì)量。礦物鑄件具有低熱導(dǎo)率特性,使機(jī)床降低受熱變形的速度,從而獲得更高的加工精度。橫梁、橫向滑板及垂直滑枕采用精密鋼板焊接技術(shù)制造,提升機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性,降低撓度變形。在保證高剛性低撓性變形的基礎(chǔ)上,降低了重量,保證機(jī)床的高速運(yùn)行,X/Y軸快速移動(dòng)速度可達(dá)到60m/min。高架橋式床身、橫梁、橫向滑板、垂直滑枕形成整體框架式結(jié)構(gòu)。橫梁、橫梁滑板、垂直滑枕形成箱中箱式結(jié)構(gòu),保證了各個(gè)方向切削的剛性及熱變形的對(duì)稱性,減少熱變形對(duì)機(jī)床精度的影響,使機(jī)床在連續(xù)換向加工過程中保持一定的切削性能及穩(wěn)定的加工精度,提高機(jī)床的精度保持性。垂直滑枕截面600×600mm,確保滑枕在大懸伸狀況下,仍可保持較強(qiáng)的切削剛性。機(jī)床配置銑頭頭庫和自動(dòng)換頭系統(tǒng),通過拉爪機(jī)構(gòu)完成銑頭的自動(dòng)更換,實(shí)現(xiàn)大扭矩切削模式和高速精密切削模式的快速切換。
X/Y軸各配4條滾柱型線性導(dǎo)軌,各配置2套伺服電機(jī),雙邊電子消隙同步驅(qū)動(dòng),保持高速運(yùn)動(dòng)的一致性,且均配置高精度光柵反饋系統(tǒng),具有更大的動(dòng)靜態(tài)承載力和更強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)抗振性能。
主軸采用恒溫水冷卻,確保主軸精度。機(jī)床配置自動(dòng)換刀庫及換頭庫,刀庫、頭庫位于后方工作臺(tái)上,刀庫可容納60把刀具,頭庫可容納3個(gè)附件頭。
控制系統(tǒng)配置西門子840DSL+PCU50系統(tǒng),硬盤最大存儲(chǔ)容量40GB,可實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)、MPI和PROFIBUS DP等多種通訊模式;電氣動(dòng)力回路,均有過流、短路保護(hù),機(jī)床動(dòng)作功能互鎖,保障人身設(shè)備安全。機(jī)床性能、安全、環(huán)保等內(nèi)容符合德國(guó)機(jī)床相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
該機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù):工作臺(tái)尺寸(寬×長(zhǎng)):3500x9000mm;兩立柱間距離:5000mm; 工作臺(tái)最大承重:5000kg/m2; 加工范圍X/Y/Z:8500/4000/1500; 快速移動(dòng)速度X/Y/Z(m/min):28/28/20;最快進(jìn)給速度X/Y/Z(m/min):20/20/15.此類機(jī)床采用成熟的模塊化、系列化設(shè)計(jì),工作臺(tái)寬度可由1500~3500mm,門寬由3100~5000mm,X軸行程由3000~10000mm,Y軸行程由2300~4000mm,Z軸行程由1000~1500,X/Y軸快速移動(dòng)速度由30m/min~60m/min,Z軸快速移動(dòng)速度由20m/min~40m/min,。通過模塊化、系列化設(shè)計(jì),以滿足市場(chǎng)上不同用戶的需求。
該機(jī)床為橋式龍門結(jié)構(gòu),有些優(yōu)點(diǎn):⑴采用西門子直接驅(qū)動(dòng)器,提高機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能及精度;⑵輕量化設(shè)計(jì),全新的龍門框架設(shè)計(jì),所有大件均采用焊接結(jié)構(gòu),使機(jī)床運(yùn)動(dòng)更敏捷、更輕便、更精確;⑶平面地基上安裝機(jī)床,無需考慮地坑(排屑器、電纜溝槽深度不超過400,水箱根據(jù)情況可能少量加深);⑷盡量小的占地面積和盡量大的加工范圍。
更有一些技術(shù)亮點(diǎn):⑴無接觸傳動(dòng),傳動(dòng)間無磨損;⑵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,體積緊湊;⑶在理論上行程不受任何限制,其性能不會(huì)因?yàn)槠湫谐痰母淖兌艿接绊懀虎冗M(jìn)給速度范圍寬,可實(shí)現(xiàn)每秒幾微米到數(shù)米的調(diào)速,適應(yīng)廣泛的加工對(duì)象;⑸僅保留起支撐作用的直線導(dǎo)軌或氣浮軸承,運(yùn)行平穩(wěn),無機(jī)械變速傳動(dòng)環(huán)節(jié);⑹盡可能地減少影響精度的中間環(huán)節(jié),精度和重復(fù)精度高;⑺部件簡(jiǎn)化,運(yùn)動(dòng)時(shí)無機(jī)械接觸,從而大大降低了零部件的磨損,使維修簡(jiǎn)單,使用壽命長(zhǎng)。
此機(jī)床的技術(shù)參數(shù): 工作臺(tái)尺寸(BXL):2500X(500/檔);工作臺(tái)承重:2500kg/m2; 兩立柱間距離:3180; 加工范圍X/Y/Z:L+200/B/1000;直線軸的最大切削進(jìn)給速度30m/min;直線軸的最大快速移動(dòng)速度60m/min;最大加速度可達(dá)到0.8G。此外,還可為用戶量身定做配置:配置自動(dòng)換刀系統(tǒng): 配置全封閉防護(hù),空氣循環(huán)過濾系統(tǒng);配置主軸中心出水;配置清洗水、氣槍; 配置刀具檢測(cè)、工件在線測(cè)量; 配置數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
該機(jī)床適用于汽車、船舶、印刷、包裝、軍工、模具等各種機(jī)械加工領(lǐng)域,具有以下性能特點(diǎn): 最新的機(jī)型結(jié)構(gòu),模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),擁有較高的機(jī)床剛性; X、Y、Z軸均采用重載直線滾動(dòng)導(dǎo)軌; 三軸配置德國(guó)阿爾法精密行星減速機(jī)及全閉環(huán)光柵尺測(cè)量;三軸獨(dú)立潤(rùn)滑油回收系統(tǒng);橫梁垂直正交直線導(dǎo)軌與滑動(dòng)硬軌的“線—硬”結(jié)合形式; 方滑枕“垂直正交”滾柱導(dǎo)軌及“十滑塊”加密結(jié)構(gòu),穩(wěn)定性高; 滑枕兩側(cè)對(duì)稱布置平衡油缸,Z軸響應(yīng)速度快; 主傳動(dòng)配置ZF兩檔齒輪變速機(jī)構(gòu),輸出扭矩大;全自動(dòng)交換銑頭,自動(dòng)5°分度,齒牙盤定位,分度精度可達(dá)到±3s;可對(duì)三維空間的平面、曲面、平行孔系、正交孔系等進(jìn)行高精度的切削,完成銑削、鏜削、鉆削(鉆、擴(kuò)、鉸)、攻螺紋、锪削等工序,實(shí)現(xiàn)完全的五面體加工; 多頭倉自動(dòng)交換系統(tǒng),可選直角銑頭、萬向洗頭、延伸銑頭及窄延伸銑頭; 配置圓盤式或鏈?zhǔn)降稁?,可選配鏈?zhǔn)搅⑴P轉(zhuǎn)換刀庫,實(shí)現(xiàn)立臥換刀,提高加工效率; 選配螺旋或鏈板式排屑器,選配2MPa、5MPa、7MPa高壓主軸中心出水系統(tǒng); 選配自動(dòng)刀具測(cè)量系統(tǒng)、自動(dòng)工件測(cè)量系統(tǒng)。
此機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù):工作臺(tái)尺寸(寬×長(zhǎng)):2000×4000;工作臺(tái)承重:12000kg; 兩立柱間距離:2600; 加工范圍X/Y/Z行程:4200/2800/1000; X/Y/Z軸的切削進(jìn)給速度(mm/min):1-10000/1-10000/1-10000; X/Y/Z軸的快速移動(dòng)速度(mm/min):12000/12000/10000;主軸轉(zhuǎn)速(r/min):10-3000; 主軸電機(jī)功率(連續(xù)/S6-60%):18.5 kW /22 kW; 主軸錐孔:BT50,主軸最大輸出扭矩:560N m; 定位精度X/Y/Z:0.032 / 0 .028 / 0.022,重復(fù)定位精度X/Y/Z:0.018 / 0.016 / 0.010; 數(shù)控系統(tǒng):FANUC Oi-MF,總控制軸線為3軸; 銑頭夾緊采用油壓控制方式。
本產(chǎn)品是一種高效、高精度、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)、高剛度的先進(jìn)設(shè)備,可配附件銑頭,在工件一次裝夾下完成內(nèi)外五個(gè)面的鏜、銑、鉆、鉸孔、攻絲等加工工序。可實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)輪廓銑削。機(jī)床采用龍門布局,X軸采用高精度高剛度、重載滾柱直線導(dǎo)軌,Y、Z軸導(dǎo)軌采用軟帶滑動(dòng)導(dǎo)軌或重載滾柱直線導(dǎo)軌。X、Y、Z軸采用預(yù)載滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)。 Z、Y、Z進(jìn)給軸可選配海德漢光柵尺,實(shí)現(xiàn)檢測(cè)閉環(huán)控制。機(jī)床具有刀具內(nèi)外冷卻、自動(dòng)刀庫、機(jī)內(nèi)對(duì)刀、工件測(cè)量、數(shù)控?cái)[角頭等選配功能。
該機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù):工作臺(tái)尺寸(寬X長(zhǎng)):2000x4000mm;工作臺(tái)承重:4t/m2;龍門間距:2700mm;主軸端面到工作臺(tái)面最大距離:1500mm;滑枕垂直行程:1250mm;主電機(jī)功率:37kW,主軸額定最大扭矩:1293N m; 工作臺(tái)最大進(jìn)給速度8m/min,工作臺(tái)快速移動(dòng)速度:15m/min。
FOX機(jī)型代表了一個(gè)龍門機(jī)床的新概念,它完美的結(jié)合了龍門傳統(tǒng)的粗加工能力、加工效率、加工精度三位一體。它最大的特點(diǎn),是在Z軸滑枕部分,采用了獨(dú)特的溫控系統(tǒng)。同時(shí),其滑枕采用全對(duì)稱設(shè)計(jì),使其在溫度變化時(shí),幾何結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。Z向軸采用水冷式摩擦導(dǎo)軌,具有良好的減振性,在滑枕最低位時(shí),仍能保持最佳性能。滑枕穩(wěn)定的機(jī)械結(jié)構(gòu),且在滑枕中采用循環(huán)冷卻的摩擦導(dǎo)軌,在高轉(zhuǎn)速下,具有超強(qiáng)的切削性能,保證加工的一致性。該機(jī)床立柱截面尺寸為1100mm×1100mm,內(nèi)填充了混凝土,大大加大的機(jī)床的抗震性。
該系列機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù):工作臺(tái)寬度:2000-2500,工作臺(tái)長(zhǎng)度:3500-4500-5500-6500-7500-8500;工作臺(tái)承重:15~25t;加工范圍X/Y/Z:3000-4000-5000-6000-7000-8000/3000-3750-4250/1000-1500;兩立柱間距:2500-3250-3750;主軸到工作臺(tái)的最大距離:1500;6 X/Y/Z各軸的快速進(jìn)給速度:25m/min;主軸最高轉(zhuǎn)速:6000r/min,主電機(jī)功率:37kW;最大扭矩:1375N m。
該機(jī)床采用伺服電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器直驅(qū)方式,具有高速度、高精度和平滑進(jìn)給運(yùn)動(dòng)等特性,優(yōu)化了傳動(dòng)定梁數(shù)控龍門銑床的結(jié)構(gòu),提升了設(shè)備床身的穩(wěn)定性及精度保持性;選用進(jìn)口高精度直線導(dǎo)軌來保證機(jī)床的幾何精度(X/Y向均采用2根55滾柱型線軌,Z向均采用4根55滾柱型線軌),采用絲杠螺母油冷冷卻來控制溫升對(duì)機(jī)床精度的影響,確保機(jī)床長(zhǎng)期的精度穩(wěn)定性;機(jī)床選用大扭矩、高轉(zhuǎn)速、高精度的進(jìn)口電主軸,采用全封閉防護(hù)保證操作人員的安全;控制系統(tǒng)上配置高精度模具功能包,具有網(wǎng)絡(luò)傳輸接口;可選全閉環(huán)光柵尺檢測(cè)系統(tǒng)、激光對(duì)刀儀系統(tǒng)、在線工件檢測(cè)系統(tǒng)等輔助功能來提供機(jī)床實(shí)際加工精度和效率。
機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù):工作臺(tái)尺寸(寬×長(zhǎng)):1200×2000mm;工作臺(tái)承重:6000kg; 加工范圍X/ Y/Z:2000 / 1500 / 900;兩立柱間距:1500mm;主軸到工作臺(tái)的最大距離:1000mm;6 X/Y/Z各軸的快速進(jìn)給速度:6m/min; 主軸最高轉(zhuǎn)速:20000r/min,主電機(jī)功率:20.5kW;定位精度:±0.005mm,重復(fù)定位精度:±0.003mm。
該機(jī)床是以高性價(jià)比主力機(jī)型RB系列機(jī)床為基礎(chǔ),開發(fā)最新型大幅提升切削能力的龍門加工機(jī)床,其具有以下特點(diǎn):
(1) 可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力切削的主軸構(gòu)造。主軸直徑為φ100mm;主軸功率為44/60(連續(xù)/30分鐘),主軸扭矩為1200N m/1306 N m(連續(xù)/10分鐘);重心驅(qū)動(dòng)的高剛性方滑枕,提高了Z軸的精度;主軸前端采用套筒,避免干涉。
(2)針對(duì)熱變形的控制技術(shù)。立柱采取熱容量對(duì)稱設(shè)計(jì),最大程度減少由于發(fā)熱而對(duì)機(jī)床精度產(chǎn)生的影響,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(X、Y、Z)的滾珠絲杠螺母采用冷卻結(jié)構(gòu),Z軸配置有熱變形補(bǔ)償功能。
(3 )loT對(duì)應(yīng)技術(shù)、具有防撞功能。通過智能PC對(duì)應(yīng)loT、防干涉功能、簡(jiǎn)易刀具檢測(cè)功能,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的防撞功能。
該機(jī)床主要技術(shù)參數(shù):工作臺(tái)尺寸(寬×長(zhǎng)):2500×5000mm;工作臺(tái)承重:2 5 0 0 0 k g;加工范圍X/Y/Z/W:52500 / 3700 /8 0 0/1 2 0 0; 兩立柱間距:3100mm;主軸到工作臺(tái)的最大距離:2050mm;X/Y/Z/W各軸的快速移動(dòng)速度(m/min):20 / 20 / 12 / 3 ; X/Y/Z/W各軸的最快進(jìn)給速度(m/min):10 / 10 / 10 / 3;主軸最高轉(zhuǎn)速:5000r/min,主電機(jī)功率:44kW;控制系統(tǒng)為FANUC 31i。
通過對(duì)本次機(jī)床展會(huì)的了解,機(jī)床行業(yè)已經(jīng)是買方市場(chǎng),根據(jù)不同的用戶需求,對(duì)龍門式機(jī)床可以從選型,如橋式龍門、定梁龍門、動(dòng)梁龍門,機(jī)構(gòu)大件的結(jié)構(gòu),導(dǎo)軌形式、各軸驅(qū)動(dòng)方式,加工控制方式及不同的切削模式,利用分析軟件,對(duì)整體機(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,為用戶提供最佳的解決方案。特別在主軸上,對(duì)不同的加工需求(精加工、半精加工、粗加工),可選擇高轉(zhuǎn)速,低扭矩的電主軸,主電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主軸,主電機(jī)經(jīng)過不同機(jī)械傳動(dòng)比到主軸的機(jī)械式主軸,以及選擇不同的功能附件銑頭,都能為用戶提供不同的解決方案。
此次展會(huì)上,智能技術(shù)被廣泛的應(yīng)用:無論是運(yùn)動(dòng)的高速度高精度的平穩(wěn)控制、加工過程的可視化、自適應(yīng)控制、熱變形對(duì)應(yīng)、安全運(yùn)行,還是在簡(jiǎn)化操作、方便調(diào)整與維護(hù)保養(yǎng)方面,涌現(xiàn)多種智能技術(shù),將機(jī)床的智能控制技術(shù)提升到前所未有的高度。且工作精度、穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。在熱穩(wěn)定性方面,保證機(jī)床在常溫環(huán)境下,長(zhǎng)時(shí)間工作精度的一致性技術(shù),得到越來越多企業(yè)的重視,新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。此外,機(jī)床幾何精度的快速校準(zhǔn)及補(bǔ)償技術(shù),直接式主軸、電主軸、直線電機(jī)、高精度光柵、高速高精度滾珠絲杠、絕對(duì)式編碼器等的廣泛應(yīng)用,三維視圖直接轉(zhuǎn)換為加工程序等新軟件的開發(fā)與應(yīng)用,通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,控制系統(tǒng)功能的不斷完善,豐富的APP,便利的人機(jī)操作界面,工件交換,刀具交換,刀具管理與檢測(cè),機(jī)內(nèi)測(cè)量,機(jī)床狀態(tài)監(jiān)測(cè),以及工業(yè)機(jī)器人等技術(shù),得到了廣泛應(yīng)用。
隨著模具、航天、船舶等各行各業(yè)對(duì)龍門類機(jī)床的高速、高精度、高效率的需求,以及新技術(shù)的廣泛應(yīng)用,龍門類機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為:機(jī)器人的參與,便利的可視化操作,各類復(fù)雜曲面加工程序與機(jī)床的傳遞,便捷的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸,從而實(shí)現(xiàn)車間的自動(dòng)化,遠(yuǎn)程控制,并大大減少人員的參與,為客戶創(chuàng)造最大的效益?!?/p>