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CIMT2021部分卧式加工中心展品评述



 

据笔者统计,CIMT2021展会约有30家企业展出了40多台卧式加工中心,总体来看,卧加展品的精度、快移速度、加工效率等指标较上届展会又有提升,加工中心愈发向五轴联动、双主轴和模块化生产方向发展。

 

通过展会走访发现,各厂商在巩固完善现有产品的基础上,其机床设计的重心在提高切削速度、缩短换刀和托盘交换时间等方面不断发力,最终目标是提高生产效率。机床在模块化、集成化方向不断发展,减少机床占地面积,增大工作空间。同时,很多机床可组成FMS生产线,消除上下料时间,不断为用户创造附加价值。

 

现分享几款卧式加工中心展品。

 

一、境外部分卧式加工中心展品

 

境外卧式加工中心展品整体技术较成熟、性能较稳定,但销售价格也较高,具有相对固定的目标用户。境外展商比较有代表性的有:格劳博、德马吉森精机、马扎克、斗山、牧野、大隈、斯达拉格等,虽然一些展示的卧式加工中心并非首次亮相,但是其技术细节上又有进步。而且,境外展商在本届展会上除展出各类具有技术优势的新品外,还有一个新的特点:部分境外知名企业着重推出在中国生产的本地化产品,更加贴近中国用户需求。

 

1.格劳博五轴联动通用加工中心G150和双主轴加工中心G520

 

G150拥有三个直线轴和两个旋转轴,可实现 5 轴联动、翻转式加工,A轴方向上旋转角度可达230°,能增加零件加工范围,配备了尺寸为320mm×320mm的托盘,最大工件范围φ580mm,可承重250kg,最大主轴扭矩可达206 Nm,换刀时间2.6sX/Y/Z三向定位精度均可达0.006mm。结构上,Y轴采用对称分布的双滚珠丝杠和一个配重补偿装置,电主轴带有横向进给可利用特殊刀具加工复杂结构的内外轮廓。在主轴端面和主轴鼻端之间有碎屑检测系统,可防止10μm以上夹杂物导致的刀具夹紧故障。独有的隧道设计使其在使用最长刀具时,机床各旋转轴都不受任何限制,仍然能够实现最大工件的加工。该机广泛应用于医疗设备、航空航天等领域。



G520 能够满足现代制造系统的要求,灵活性和生产效率高。利用一个集成式托盘交换系统,无需额外的上料准备时间,机床可以并行加工两个不同的工件,X/Y/Z三向定位精度均可达0.006mm,最快速度可达100m/min,机床工件最大负载2100kg,主要用于汽车行业框架结构工件加工。




2.德马吉森精机(DMG MORIDMU系列5轴加工中心    

 

DMU 65HmonoBLOCK加工中心拥有全新的卧式龙门结构,通过回转工作台的摆动实现五轴加工,可承重600kg,加工最大工件直径为φ840mm,最大主轴扭矩130Nm,屑对屑换刀时间3.5s。因采用卧式加工,切屑可直接落入排屑器,不影响刀具和工件之间的铣削加工,提高工件表面质量和精度。机床配备的直线电机驱动单元,可使最高线速度达100m/min。主轴配备热膨胀传感器,可有效补偿电主轴热位移和运动特性变化。床身表面配不锈钢盖,避免高温切屑将温度传递给床身。




3.马扎克(MazakHCN系列卧式加工中心

 

该系列卧式加工中心具有丰富的型谱可供选择:HCN4000L HCN5000LHCN6000LHCN-6800HCN-8800HCN-10800HCN-12800,其中HCN-6800行程X/Y/Z1050/900/980mm,工作台最大承载1500kgHCN-8800行程X/Y/Z1400/1200/1325mm,工作台最大承载2200kg。机床最大进给速度为60m/min,换刀时间4.2s



机床可根据不同加工工件类型选择主轴:

 

标配主轴最高转速10000r/min,最大扭矩可达525Nm,加工范围广泛,可应用于工程机械、汽车零部件制造等;

 

选配主轴最高转速16000r/min,最大扭矩可达315Nm,用于铝件切削,提高加工效率;

 

选配主轴最高转速8000r/min,最大扭矩可达1218Nm,用于铸铁件等难切削材料的重切削;

 

选配主轴最高转速6000r/min,最大扭矩可达1413Nm,其连续额定扭矩800Nm,是超大扭矩主轴,适合于钛合金、飞机零部件等加工。

 

搭载的数控系统:利用AI技术对铣轴的振动进行补偿,改变切削条件使加工面更加光洁;使用AI热屏蔽,自动补偿加工过程中的温度变化量,以提高加工精度。

 

4.大隈(OKUMAMA-H系列卧式加工中心




MA-H系列卧式加工中心床身采用正T型布局,3点支撑,滚珠丝杠座、电机座与床身一体,可增加整体床身和传动单元的刚性,达到更高的加工精度。机床线轨、丝杠座下方均布置加强筋,立柱采用对角筋形状,可增加立柱的刚性。以MA-600H为例,X/Y/Z三向最大进给速度可达60m/min,最大行程X/Y/Z1000/900/1000mm,定位精度X/Y/Z0.0023/0.0028/0.0029mm,可承重1200kg,最大工件直径φ1000mm,主轴选择可选转速6000-12000r/min、扭矩194-1071Nm



MA-H系列卧式加工中心系统搭载ECO suite节能功能,ECO怠速停止功能可及时停止油雾收集器、排屑器等非工作外围设备,在未加工时可降低耗电量63%,加工时消减7%。面板配备ECO耗电量监视器,节能效果可视化,更大程度为用户节约生产成本。

 

5. 丰田工机(大连)有限公司FH5000D卧式加工中心

 

该机床采用高刚性的主体结构,三点支撑的底座,能够保证长期稳定的加工精度。采用15000r/min高刚性电主轴,加工效率更高。XYZ轴采用高刚性滚柱轴承导轨,精密耐用,XYZ轴标准配备光栅尺,X/Y/Z轴移动行程为640/610/680mm,最快进给速度为60m/min,主电机功率22kW。大流量的冷却切削液冲屑,中央排屑式结构。



二、境内部分卧式加工中心展品

 

本届展会,展出卧式加工中心的境内展商主要有:通用技术集团、北京北一、秦川机床、纽威数控、宁江机床、宁波海天精工、浙江日发精机、科德数控、山东威达、北京博鲁斯潘等。展品在整体技术、结构外观等方面较上届都有提升,五轴联动卧式加工中心产品结构形式各异,各有特点,产品性能趋于稳定。

 

1.宁江机床THM6363IV五轴卧式加工中心




床身采用整体式正T型结构,立柱为X向横坐标移动,工作台为Z向纵坐标移动,由工作台移向静止的主轴,最大限度地保证主轴的刚性和对准度。立柱采用整体框式结构,具有较佳热对称性和结构稳定性。XYZ轴均采用滚柱导轨,其中X轴导轨安装面具有很大的高低差,提高机床加工时的支撑刚性,同时减轻立柱重量,提高了X轴的动态特性。主轴采用电主轴,轴承采用油气润滑,可实现免维护。可倾回转工作台的A B轴均采用高精度圆柱滚子轴承作为回转轴系的支撑轴承,加强回转传动链刚度,并采用力矩电机驱动,具有动态响应能力好,无反向间隙,无传动机械磨损等优势。工作台尺寸(直径)630mmX/Y/Z轴移动行程为1000/800/900mm,电主轴最高转速15000r/min,刀库60把刀,交换时间(刀一刀)3.5s,定位精度0.006mm,回转工作台定位精度6″。

 

2.纽威数控HE50D卧式加工中心

 

HE50D型卧式交换台加工中心适用于进行箱体类零件的复杂加工,在加工过程中可以自动交换工作台和刀具,可一次装夹进行四个面的铣削、钻孔、扩孔、镗孔、铰削、攻丝等多种工序。采用现代化的机床及控制理念、紧凑的结构设计,能保证高效率和高精度的单件或中小批量产品的加工要求。




XYZ轴行程730/730/800mm,主轴中心线至工作台面距离100mm,主轴端面至工作台中心线距离70mm,工作台尺寸500mm×500mm,最大承载500kg,最大工件尺寸800mm×800mm,最小分度角度0.001º,工作台交换时间10s

 

3. 山东威达重工HMC800APC)双工位卧式加工中心

 

该机床采用滚柱直线导轨,保证了机床的快速响应,提高了机床整体刚性。使用C3级高精密、高强度滚珠丝杠,有效提高了机床的定位精度。采用FANUC系统控制,具有稳定性高、速度快的优点。转台具有自动分度功能,液压夹紧,定位精度高。主轴转动采用齿轮两档变速传动,增大了主轴扭矩。主轴箱升降采用液氮平衡方式,增强了升降响应速度。机床配有密封式的导轨防护罩,有效保护导轨和丝杠,延长使用寿命。Z轴采用滚动六点支撑,提升了机床整体刚性,提高机床加工效率。




加工范围:X/Y/Z轴行程1250/1000/1000mm,主轴回转中心到工作台面距离100-1100mm,工作台中心到主轴前端面距离150-1150mm,工作台规格800mm×800mm,工作台最小分度为1°,工作台最大载重1200kg,主轴最大转速3000r/min,主轴内孔锥度BT50,主轴功率15/18.5kW,主轴最大输出扭矩660Nm。进给系统 X/Y/Z轴快移速度30/30/24m/min,定位精度(X/Y/Z0.01mm,重复定位精度(X/Y/Z0.005mmB轴定位精度8″,B轴重复精度2″。

 

4.秦川机床VMC40U高精度五轴卧式加工中心

 

该机床可用于航空、航天、轮船、汽车、能源等行业各盘环类零件的复杂型面加工以及端面、径向及斜孔的半精加工和精加工。一次装夹完成钻、扩、铰、镗、攻丝、铣面等多种加工,特别是精密孔加工,充分发挥其加工中心的高效、高精度及高可靠性,解决零件加工难度大、加工效率低、加工质量不稳定等问题,实现国产高速五轴加工中心设备在各类零件单批次、生产线批量化生产应用,替代进口。




机床摇篮摆动A轴转角220°(-110°~+110°),可实现立、卧式加工。主轴最高转速40000r/min,回转工作台可承载的最大工件质量(含夹具)为200kg,适合铝合金等材料零件的加工。此机床精度高,可实现五轴联动控制。针对外形结构复杂、加工难度大、加工周期长的零件提供最佳解决方案。

 

机床加工范围:X/Y/Z轴移动行程为800/560/360mmA轴行程-110°~+110°,C轴行程±360°。工作台尺寸φ400mm,工作台转速(C轴)200r/min,工作台承重200kgA轴转速20r/min,主轴功率15kW,主轴最高转速40000r/minX/Y/Z轴最大快移速度60m/minX/Y/Z轴最大进给速度20m/minX/Y/Z轴定位精度0.005mmX/Y/Z轴重复定位精度0.003mmA/C轴重复定位精度2″。

 

5.日发精机RFMH63P卧式加工中心

 

该机床结构紧凑、造型美观、功能丰富、配置完善、性能优良、质量可靠,具备高速度、高精度、高刚性、高效率的显著优点。机床总体采用机电液一体化布局,结构紧凑,造型美观,操作简便宜人。




机床采用整体式床身HT250-300高强度树脂砂铸造,并经时效处理,移动龙门式框架立柱和工作转台呈T字型布局,基础牢固,框架稳定,使整机具有良好的刚性。XYZ三轴采用进口高精度滚动直线导轨,具有低噪声、低磨阻的特点,动态响应灵敏,精度稳定性高,适合于大批量、高精度加工。伺服进给系统采用交流伺服电机驱动与丝杠直接传动,提高传动精度。炮筒式主轴组件,整体装调,维修方便、快捷。使用温控主轴,主轴套筒外设有循环槽,供恒温冷却使用,从而保持加工中主轴温升最低,确保加工精度稳定。主轴配置位置编码器,除实现精确定向外,还具有刚性攻丝功能。稳定可靠的自动刀具交换系统(ATC),配置机械凸轮式刀库与机械手,动作由机械凸轮控制,换刀迅速可靠,机械链式刀库供选配,刀对刀换刀时间为3.5s。精选性能优良的机电液元件,确保机床的可靠性和完整的冷却排屑防护功能。采用PRO/E软件进行整机外观造型设计。选配主轴中心出水裝置,更容易进行深孔加工。冲刷式冲屑装置能将细小铁屑轻易排除。

 

作者:崔岗卫 曹文钊(沈机集团昆明机床股份有限公司) 来源:协会钻镗床分会 责编:梅峰


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