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CIMT2023部分拉床展品评述




 


编者按】CIMT2023(第十八届中国国际机床展览会)已于415日圆满落幕。展会期间,主办方中国机床工具工业协会有关分会组织人员针对本专业领域展品进行评述,现编发部分文章,供业界参考。文章观点仅代表作者本人。

 

 

一、概况

 

拉床是我国重点支持的高端制造装备之一,是国家“大飞机装备”项目中飞机发动机的关键加工设备之一。拉床作为一种高效率、适宜大批量零件加工的金属切削加工设备,广泛应用于汽车、航天航空、工程机械、核工业、电气等领域。

 

参加CIMT2023的拉床企业主要有浙江畅尔智能装备股份有限公司、湖南南方机床有限公司、长沙思胜智能设备有限公司,以及一家境外展商德国Forst(福斯特)公司。从参展展品来看,各拉床展商将积聚了两年之久的新产品、新技术倾情推出。

 

近年来,我国拉削技术发展稳步向前,尤其是高档数控拉床的国产化研制能力逐步增强,专、精、特、新发展特色凸显,产品向智能化、复合化、定制化、绿色化、数字互联等趋势发展,在汽车、航空航天等领域推出的多款拉床展品,达到国际同类产品先进水平。


 

二、代表展商及展品

 

1. 德国福斯特公司

 

德国福斯特公司(Forst Technologie GmbH & Co. KG)创办至今已有110多年的历史,一直致力于支持汽车行业、航空航天领域及发电涡轮供应商的精确和高效生产。展会上,Forst展示了在汽车、航空航天及燃气轮机领域研制的多款拉削刀具及各类拉床图片及视频信息。

 

1RAWX系列卧式拉床

 


 

ForstRAWX系列卧式拉床应用于航空发动机涡轮盘的高效生产,实现刀具不动、产品移动的高效高精制造技术。整机占地面积小,集成测量系统,可实现涡轮盘的高效生产。

 

2)立式RISH螺旋拉床

 

Forst研制的立式RISH螺旋拉床为定制化产品,可满足多样化的内斜齿零部件批量制造需求。产品可设计为双工位,实现叠加拉削,满足年产量200万件或以上的制造需求。

 



 

2. 浙江畅尔智能装备股份有限公司

 

1)五轴数控卧式侧拉床

 

应用领域:航空航天、燃气轮机、船舶、国防、发电等领域。

本届展会,畅尔装备用3D打印模型向观众重点展出了一款五轴数控卧式侧拉床,主要应用于航空发动机、燃气轮机等涡轮盘、压气机盘榫槽的精密拉削加工,技术达到国际先进水平。该机床最大切削力达250kN,拉削精度达IT5级,表面粗糙度Ra0.8µmYZ轴定位精度≤0.015mm、重复定位精度≤0.010mmAC轴定位精度≤15″、重复定位精度≤10″。

 

该产品突破了榫槽高效精密复合加工工艺技术,开发了集成4个数控轴的C型摇篮机构,融合了拉削位置精确旋转分度定位技术、快速夹持定位系统、拉刀刀盒精准配送就位技术等,具备在线监测功能,具有高刚性、高精度、绿色加工、模块化、智能化等特点,可实现进口替代。

 


五轴数控卧式侧拉床实拍图及盘类零件

 

2)集成拉床、加工中心、机器人自动化成套装备的生产线

 

应用领域:汽车工业、新能源汽车。

 

该生产线主要为汽车零部件企业大批量加工提供“机器换人”。集成双立柱拉床、双主轴立式加工中心、机器人、输送带、中转台、检测装置等组成,可连接MES管理系统,实现汽车制动钳支架的拉削、铣削、钻孔、攻螺纹以及自动化上下料、清洗、吹气、全数检测、打码等一体化作业。加工节拍≤16/件。

 


 

3. 湖南南方机床有限公司

 

湖南南方机床有限公司面向新能源汽车核心零部件加工,重点推出了自主研发的LSK5705数控高速硬拉床。拉床主要部件通过三维建模、三维分析,采用先进的工艺和手段,可对高精度内花键进行热后拉削,拉削的工件硬度可达到HRC60以上。机床带自动化上下料机械手,可满足批量化的生产加工。

 


 

产品优势:①主运动导轨采用力士乐高精度直线导轨副,保证拉削精度;②全护送拉削方式,保证拉削过程中拉刀的平稳性;③采用了自主的深度二次开发数控系统,拉削主运动及接送刀辅运动均采用伺服电机驱动;④具备自动冷却、冲屑系统、安全防护系统等。

 


零件加工图

 

4. 长沙思胜智能设备有限公司

 

1LSK5715数控高速复合拉床

 

长沙思胜重点展出了数控高速复合拉床,可实现热前热后软硬拉,主要用于汽车内齿轮、内花键批量化加工。考虑到热前拉削和热后拉削在拉削速度、拉削力、润滑、冷却、消隙、防错方式上均有区别,开发出可满足不同工况的复合型拉床,可在一台拉床上实现两种状态加工。

 

技术特点:①可拉削≤HRC65高硬度的零件,热后零件齿轮精度等级达H5(热前零件加工精度为H7);②最大拉削力150kN,拉削速度0-100m/min,加工节拍≤17/件;③多工位设计,实现单循环多个零件加工;④全新的导轨布局形式,线轨及主丝杆共面,拉削受力更优;⑤刀具防错机构保证刀具安全,消隙机构实现热前热后拉削对间隙不同需求的调整,全新二次拉削定位结构,实现齿形块磨损后精确对齿。

 


数控高速复合拉床及加工零件实拍图

 

2LKG8830B数控高精度双伺服螺旋拉床

 

主要用于变速器、减速机、风电等行业大规格齿轮内斜齿的批量加工。该设备为立式结构,包括床身、底座、主溜板、双蜗杆螺旋消隙机构、数控系统等。额定拉削力300kN,额定行程2500mm,速度1-10m/min无级变速,C轴精度≤2″,零件拉削精度可达H6X轴与C轴均采用全闭环控制,工况参数数字化反馈,实现远程通讯、智能化控制;刀具零件的RDIF绑定,实现主动防错。

 


数控高精度双伺服螺旋拉床及加工零件实拍图

 


三、拉床行业发展趋势

 

1. 高新技术领域拉床自主研制步伐加快

 

近年来,航空航天、国防、新能源汽车等高新技术领域发展势头强劲,其关键零部件的金属切削、加工制造主要借助高精尖的数控机床来实现,比如航空发动机轮盘榫槽、叶片榫头复杂型面等,都需要高档数控拉床进行加工。

 

目前,我国拉床企业在针对轮盘榫槽加工等高端数控拉床的自主研发方面进程加快,取得突破性进展,如畅尔自主研制的用于航空发动机轮盘加工的五轴卧式侧拉床已从示范运用至推广应用阶段,对突破关键装备“卡脖子”技术、推动国产化替代具有深刻意义。

 

2. 拉床高端智能化是大势所趋

 

高端智能化拉床是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与深度融合的产物,可对整个制造过程做出判断和决定,满足现代化使用和管理要求,是行业发展的主流趋势。最为突出的就是面向生产制造全过程的MES管理,机床可连接客户MES系统,实现加工过程的可视化及数字化管理。又比如通过客户终端授权,机床可实现远程在线实时监测。

 

此外,加工过程自适应控制技术、加工参数的智能化优化与选择等智能化技术,在机床上的探索及应用越来越深入。

 

3. 个性化、定制化需求增长

 

现代机床行业竞争日趋激烈,复合化、高效率、高精度、柔性化、集成化的机床越来越得到客户的青睐。随着加工技术手段的需求不断升级,用户的个性化要求日趋强烈,拉床应用技术和功能也呈现出多样化的特点。

 

在满足拉削功能的基础上,对机床细节功能的定制化,以及不同客户的信息化系统、智能化应用、数字互联等需求不断增加,拉床企业不断具备自适应和快速转换的能力,以个性化谋取转型发展。

 

4.拉床核心部件国产化自主化

 

在国家产业链自主可控持续推进的大环境下,为了填补供给薄弱环节和深化自主可控,机床企业与用户、供应商通力合作,开展技术协同创新,积极推动产业链上游核心关键零部件如主轴、刀库、丝杆、转台、数控系统、工夹具等自主化、国产化,并且取得了长足进步。自主研制的国产数控系统、转台等在国产机床上应用推广越来越普遍。

 

来源:插拉刨床分会(胡春美 李静雅) 责编:梅峰


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