本文通過(guò)對(duì)CCMT2016展會(huì)上具有代表性的臥式銑鏜加工機(jī)床及臥式加工中心展品簡(jiǎn)要分析,提出今后此類機(jī)床發(fā)展的對(duì)策和建議。
銑鏜床類展品簡(jiǎn)述
山東永華機(jī)械有限公司的HB1316型數(shù)控臥式銑鏜床
該機(jī)主軸轉(zhuǎn)速10-3000r/min,主軸功率18.5/22kW,主軸最大扭矩2000N.m,X/Y/Z/W軸行程1600/1200/1200/600mm,工作臺(tái)承載3t。該機(jī)工作臺(tái)為十字滑臺(tái)結(jié)構(gòu),X、Y、Z、W軸導(dǎo)軌均為直線滾動(dòng)導(dǎo)軌,主軸箱側(cè)掛式,升降采用單絲杠和液壓缸 鏈條平衡方式。
江蘇大衛(wèi)精工科技有限公司DBM-110B型臥式銑鏜加工中心
該機(jī)主要部件均采用米漢納鑄件,具有高抗震性;采用高精密C3等級(jí)滾柱絲杠及高精密P等級(jí)重負(fù)荷滾柱線性滑軌設(shè)計(jì)確保軸向及徑向之重切削力;工作臺(tái)采用雙齒輪驅(qū)動(dòng),保持良好精度??刂葡到y(tǒng)采用人性化設(shè)計(jì),操作方便;具有高的穩(wěn)定性和易維護(hù)性。
上海達(dá)扶羅機(jī)械有限公司HBM-4T型動(dòng)柱式數(shù)控臥式銑鏜加工中心
該機(jī)立柱為鑄鐵結(jié)構(gòu),導(dǎo)軌和柱體結(jié)合在一起,提供高剛性且高耐力結(jié)構(gòu);主軸使用大間距、超精密、超剛性的圓柱形雙列滾柱NN軸承,重切削加工能力強(qiáng);自主研發(fā)的主軸震動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng),可提供大量的重要加工信息,以判別主軸和機(jī)器的狀態(tài)。
山東威達(dá)重工股份有限公司FBM3016型數(shù)控落地銑鏜床
該機(jī)采用側(cè)掛滑板和方滑枕、單移動(dòng)立柱、床身和工作臺(tái)分體的落地式布局,主要結(jié)構(gòu)件為高強(qiáng)度米漢納鑄件;機(jī)床導(dǎo)軌為線硬結(jié)合方式,Y向?qū)к墳榧又匦途匦螌?dǎo)軌,具有較強(qiáng)的接觸剛度,可實(shí)現(xiàn)快速大扭矩傾斜;主軸配德國(guó)ZF雙速齒輪箱,提高低速切削扭矩。
揚(yáng)州力創(chuàng)機(jī)床有限公司MC-H125型數(shù)控臥式銑鏜床
該機(jī)主軸轉(zhuǎn)速范圍20~4000r/min,主軸功率22/26kW,工作臺(tái)承重4t,機(jī)床導(dǎo)軌采用重載高精度滾柱導(dǎo)軌,主軸采用臺(tái)灣高精度主軸。
四川普什寧江機(jī)床有限公司THM6363A型臥式加工中心
該機(jī)主軸轉(zhuǎn)速6000r/min,主軸功率18.5/22kW,機(jī)床采用整體床身結(jié)構(gòu),剛性和穩(wěn)定性好;主軸升降采用單絲杠和液壓缸平衡裝置;導(dǎo)軌采用超高剛性的重載直線滾動(dòng)導(dǎo)軌;主軸前支承采用三聯(lián)組合軸承,后支承采用二聯(lián)組合軸承。
漢川機(jī)床有限公司HMC630A型臥式加工中心
該機(jī)主軸轉(zhuǎn)速6000r/min,床身、工作臺(tái)、立柱采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵,立柱采用龍門框架結(jié)構(gòu),剛性好;導(dǎo)軌采用超高剛性的重載直線滾動(dòng)導(dǎo)軌;工作臺(tái)采用電轉(zhuǎn)臺(tái)自動(dòng)回轉(zhuǎn),可任意分度;剎車采用液壓缸拉緊方式,分度剎緊采用碟簧剎緊方式。
臺(tái)灣友嘉FMH-630型臥式加工中心
該機(jī)主軸轉(zhuǎn)速6000r/min,床身、工作臺(tái)、立柱采用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵,床身采用T型一體式箱型結(jié)構(gòu)并采用高低軌設(shè)計(jì),穩(wěn)定性好,剛性好;立柱采用龍門框架雙重壁結(jié)構(gòu),剛性好;導(dǎo)軌采用高剛性的重載直線滾動(dòng)導(dǎo)軌,絲杠中空油冷。
北一大隈公司MAR-500H型臥式加工中心
該機(jī)采用三點(diǎn)支撐構(gòu)成了堅(jiān)固的三角形結(jié)構(gòu),加強(qiáng)了整個(gè)機(jī)床剛性;采用厚實(shí)的床身和工作臺(tái),加工時(shí)無(wú)震動(dòng);導(dǎo)軌采用超高剛性的重載直線滾動(dòng)導(dǎo)軌;采用大功率VAC主軸電機(jī),實(shí)現(xiàn)高速、強(qiáng)力切削。
美國(guó)辛辛那提機(jī)床公司HPC650型臥式加工中心
該機(jī)主軸轉(zhuǎn)速8000r/min,床身為厚實(shí)的一體式結(jié)構(gòu),剛性好;導(dǎo)軌采用超高剛性的重載直線滾動(dòng)導(dǎo)軌;主軸采用集成式高速電主軸。
臺(tái)灣益全機(jī)床公司LH-117型臥式加工中心
該機(jī)床身、工作臺(tái)、立柱采用優(yōu)質(zhì)米漢納鑄鐵,立柱為一體成型大跨距結(jié)構(gòu),剛性好;導(dǎo)軌采用超高剛性的重載直線滾動(dòng)導(dǎo)軌;工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)采用雙蝸桿蝸輪傳動(dòng)形式。
感想與建議
1、主軸同時(shí)具備高轉(zhuǎn)速和高效率的特點(diǎn)越來(lái)越鮮明。在高效切削中,這就需要機(jī)床主軸同時(shí)具備高轉(zhuǎn)速和高效率的特點(diǎn)。在精加工時(shí)需要采用高轉(zhuǎn)速,以便使切削效率有限的小直徑刀具能達(dá)到足夠的切削速度。而粗加工時(shí)則需要較大的切削功率。因此,機(jī)床主軸研制的重點(diǎn)在于提高整體加工效率,使精加工和粗加工都能夠在理想條件下進(jìn)行。機(jī)床只有同時(shí)具有高精度、大扭矩、高功率和高速度,才能提供最高的生產(chǎn)能力和效率。
2、機(jī)床各軸加速度及進(jìn)給速度越來(lái)越高,位移速度已達(dá)60m/min,加速度達(dá)0.8G,非切削時(shí)間極大縮短,極大提高機(jī)床加工效率。在這方面,國(guó)內(nèi)機(jī)床與國(guó)外機(jī)床差距較大,需要在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)機(jī)床靜動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行更多深入研究及分析優(yōu)化。
3、機(jī)床導(dǎo)軌已越來(lái)越多采用大承載重型滾柱直線導(dǎo)軌。采用這種線軌的優(yōu)點(diǎn)是基于機(jī)床移動(dòng)表面之間為零間隙,增加了機(jī)床剛性和韌性,同時(shí)也提供了更高的精度和穩(wěn)定性。線軌摩擦系數(shù)非常低,使機(jī)床運(yùn)動(dòng)速度更快,同時(shí)重復(fù)定位或定位精度不受影響。缺點(diǎn)是機(jī)床抗震性能較差,對(duì)主軸重切削不利。而矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌在這方面卻擁有極佳的吸震性,可以保證主軸高穩(wěn)定性重切削。國(guó)內(nèi)外目前許多機(jī)床均使用滾滑復(fù)合導(dǎo)軌形式,即主機(jī)和工作臺(tái)床身使用滾柱導(dǎo)軌,立柱使用矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌。
4、手工刮研技術(shù)是世界頂尖機(jī)床廠家核心技術(shù),YASDA和DMG公司高精密機(jī)床均要經(jīng)過(guò)精密刮研,導(dǎo)軌直線度達(dá)到0.002mm,目前的精密超越加工還不能替代精密刮研。從某種意義上講,沒有精密刮研就沒有高精密機(jī)床。國(guó)產(chǎn)工作母機(jī)精度與國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品還存在一定差距,為提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的精度和可靠性,主機(jī)生產(chǎn)企業(yè)更要重視人工刮研技能的培訓(xùn),通過(guò)人工刮研提高零件精度和裝配質(zhì)量。
5、復(fù)合加工機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)工余集約,可加工飛機(jī)零部件等復(fù)雜曲面形狀的工件,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量很大。本屆展會(huì)具有典型代表性的展品有DMGMORI的VORTEXI-630V五軸加工中心和瑞士威力銘-馬科黛爾公司RX10五軸加工中心。
6、機(jī)床節(jié)能、減排、綠色制造技術(shù)越來(lái)越受到重視。諸如MAZAK公司在產(chǎn)品研發(fā)階段,新機(jī)型、新功能的開發(fā)上,充分考慮了使用可回收利用材料和節(jié)能措施。為減少電力消耗,機(jī)內(nèi)照明、NC畫面的背燈均采用了自動(dòng)關(guān)燈模式,切削傳送帶采用在運(yùn)行周期結(jié)束后自動(dòng)停止的省電功能。HELLER公司通過(guò)不斷更新驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)措施,保持高能效伺服電機(jī),低能耗閥,以及通過(guò)拓?fù)鋬?yōu)化減輕重量的結(jié)構(gòu)部件,取得節(jié)能效果。智能供給可靈活地切斷/激活所有能耗,根據(jù)機(jī)床的實(shí)際加工需求通過(guò)變頻器等智能控制切削液、壓力油、壓縮空氣流量和壓力等,降低能效最大可達(dá)30%,效果顯著。
7、本屆展會(huì)諸多展品展示了世界機(jī)床制造業(yè)在智能化方面所取得的積極進(jìn)展和累累碩果。日本MAZAK公司機(jī)床不僅具有高速高精加工功能,還具有可以延長(zhǎng)刀具壽命的防震動(dòng)控制功能、熱位移控制功能等。日本大隈公司的復(fù)合加工機(jī)床,具有世界首創(chuàng)的“防撞機(jī)”功能和加工條件搜索功能;防熱變形功能可將熱變位控制在8μm以內(nèi);伺服控制優(yōu)化功能通過(guò)自動(dòng)優(yōu)化伺服控制,來(lái)提高加工精度及加工表面質(zhì)量,尤其可提高機(jī)床的加速度,縮短加工時(shí)間。此外,可消除由于長(zhǎng)期使用機(jī)床而產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)突起或異音、震動(dòng)、折痕、鱗狀痕等,還可保持機(jī)床長(zhǎng)期處于高精、穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。智能化技術(shù)可將操作人員經(jīng)驗(yàn)技術(shù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入機(jī)床中,支持整個(gè)加工過(guò)程,縮短加工時(shí)間,支持高精、高效加工。
8、柔性生產(chǎn)線、柔性制造單元展品數(shù)量增多,水平檔次明顯提升。本屆參展的生產(chǎn)線、柔性制造單元展品,無(wú)論在技術(shù)水平還是在應(yīng)用領(lǐng)域方面較往屆展會(huì)都有明顯進(jìn)步。在技術(shù)水平方面,工藝、工序、物流和信息流的集成度,控制水平,生產(chǎn)節(jié)拍和效率,工序能力指數(shù),可靠性等方面都有明顯提高。