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CIMT2015高速精密立式加工中心展品简述

 

南京新浙数控机床有限公司  齐伟营

 

数控加工的发展趋势是高效率、精度、柔性及绿色化,立式加工中心是加工中心在数控加工中的主力机型,其技术性能和指标很大程度上反映了加工中心的发展方向。

据中国机床工具工业协会铣床分会统计,CIMT2015(第十四届中国国际机床展览会)盛会展出了境内外立式加工中心100余台,境外展品在高效率、高精度、高柔性及绿色化制造技术方面做足了功课,真刀真枪地演示典型零件的加工;既有创新结构的机型,也有传统结构的优化升级机型,充分说明结构不是制约我们技术发展的唯一因素。境内企业展出的立式加工中心在数量上与境外相当,来自新兴企业的较多且机型比较同质化,没有境外展品贴近市场和行业要求,实物演示较少。

1、机床结构多样化

机床的刚性是高效率和高精度的重要特性,相应的床身结构能使机床获得良好的刚性

1)相对于传统的十字滑台结构,龙门结构的刚性及稳定性有自身的优势,云南CY集团的CY-EMC5040加工中心(图1)即采用了这种结构,并进行技术提升:其自身优势为一体铸造,由于型腔不清砂,既增加了床身自重,又增加了整机的稳定性,还可以满足高速条件下的吸震需求。机型整体设计紧凑,占地面积不足4㎡,机床配置了8.5kW的电主轴,其最高转速可达24000r/min,较好地体现了高效率和高精度优势。

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2)龙门结构小型化是一种比较新颖的布局,特色更加鲜明,例如牧野机床的f5立式加工中心(图2)。此种结构与龙门结构类似,工作台在床身上运动且不进入龙门架内,定义为Y轴运动,龙门架是左右两个立柱与横梁铸造为一体并用加强筋相连,大大增加了龙门架的刚度。横梁上的长向运动定义为X轴运动,X轴和Y轴在联动时可维持均匀的工作负载,联动精度、效率、稳定性、防护效果都很好。此外,北京一机床的精密立式加工中心XHAE788亦采用门型布局结构。

CIMT2015展出机床的常见结构还有其它变型的龙门结构、动柱结构、优化跨距支撑的传统十字滑台等结构,其主轴转速、进给加速度、金属切除率等技术指标均较往届有大幅提高,高效、高精的特点在实际应用中得以体现。

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2、适应自动化需求

以零件或工序组线是解决当前用工问题的途径之一。本届展会的生产线或柔性加工单元展品数量较以往有大幅增加,样件品种呈现一定的差异化。不仅在传统汽车制造业,在IT等新兴行业均有实物展出。究其原因:加工中心在解决了高效、高精问题的同时,还攻克了最重要的可靠性问题。沈阳机床展出了由3TD-500A立式钻攻中心及一台轨道式工业机器人组成的钻铣生产线(图3),吸引了不少参观者驻足观看。TD-500A三轴的快速移动速度为60m/min,主轴最高转速为20000r/min,采用FANUC系统。其毛坯为铝板,成品为手机壳。此生产线约2分钟出一件成品。近几年,以手机为代表的消费电子产品竞争日益激烈,金属外壳成为了时尚。此类产品形状小、批量大,以高速、精密加工中心为核心的自动化生产线不仅能提高生产效率,还降低了人力成本。

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3、部分特色立式加工中心

1)沈阳集团主推机型i5m1(图4),换刀时间为1.6s,三轴快速移动速度为48m/min,主轴最高转速18000r/min,定位精度为±0.003mm。其亮点在于搭载了自主研发、具有自主知识产权的机床大脑i5数控系统,该系统依托互联网实现智能校正、智能诊断、智能控制、智能管理,实现了工业化、信息化、网络化、智能化的有效集成,使工业机床“能说话、会思考”,满足了用户个性化需求,实现了“指尖上的工厂”。

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2)帝马数控高速加工中心VBZ700HS(图5),24000r/min高速主轴,行程700/500/500mm60m/min的快速移动,1g的轴向加速度,丝杠中空油冷。其主要特点是床身和立柱采用高新技术材料铸造,床身结构坚固、稳定,能有效吸收高速运动的冲击力,具有很好的吸振性能,对热不敏感,且环保低功耗。

3)南京新浙数控的高效立式加工中心NMC36VS,行程520x380x450mm,依托广数25i的研发团队、联合用户现场攻关,实现了国产机的换刀速度1.6s、三轴加速度均达到1g以上、刚性攻丝5000r、程序运行时间较国内主流系统压缩20%以上的高效率。其主机创新点是:三轴的丝杠座、螺母座与基础大件连铸为一体,解决了工艺加工、热稳定性和整机刚度问题,在加工能力、适用范围等方面有较大优势。

综上所述,创新是机床制造业的崛起之路,严谨、细致是成功之路的重要基石。立式加工中心是加工中心的主力军,数控技术的发展和客户市场需求都要求解决效率、精度以致稳定性的问题。机床企业应以自有客户群体为定位目标,脚踏实地为客户提供解决方案,宁做小而精、不贪大而全,进而在激烈竞争的市场中立稳脚跟。

 


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