CCMT2010:布得春风多秀色,加工中心仍朝晖

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  在春风春雨沐浴下的金陵城一南京,迎来了以“展示自主**成果,推动产品振兴升级”为主题的CCMT2010中国数控机床展览会。这是一场国内数控机床设备的春之会,是制造厂家在春之会中各显秀色的竞技场。在本次展会中立式加工中心仍占据了参展机床数量*多,规格*多,制造商*多的三多地位,仍然是本届展会的热点。

  从统计的数据看,参加本次展会的立式加工中心有89台,从规格上看:工作台宽度5500mm有54台;工作台宽度>500~600mm的有26台,工作台宽度>600的有9台。分属49家制造商。其中有4台立式加工中心获CCMT2010春燕奖。

  一、机床结构传统与个性并重

  从机床的结构上看,传统的十字滑座加工作台结构的立式加式中心仍占主要结构。

  这类结构的立式加工心量大面广,主轴转速在1500~6000r/min以内,此类结构由于x、Y方向的移动均在承重的工作台和滑座上,因此要达到高速进给,就受到了结构的限制。要达到高速进给,目前一般是将进给运动由主轴部件完成,即工作台固定,x、Y、z向运动放到不承受工件重量的部件上,称为动柱滑座式结构,此结构将动柱收缩为十字滑座、重量轻,无倾覆力矩,刚性好。滑座重心前移时,动柱导轨可反变形补偿。Y向,滑座结构,易于加工和装配。适合高速及超高速、精加工。也可将Y、z轴进给运动放到不承受工件重量的部件上称为墙体式结构,此结构使墙体与床身一体,抗振性好,滑枕结构简单;重量轻、刚性好,倾覆力矩小,结构稳定、温差引起的变形小;同样还有门型结构;这种结构的机床主轴基本上采用电主轴。本次展会该类机床电主轴*高转速达36000r/min;进给采用丝杠传动。四川长征机床集团的AVCPl200H达到了60rn/min,实现高进给速度和高加速度。本次展出的小龙门立式加工中心不多,只有3台,其结构没有新意。

  机床的一些小结构也有一定的改变,从利于机床排屑上,沈阳机床的立加床身基本上采用了大斜度的床身设计;

  从有利于工件装卡上,有的工作台采用特殊设计,满足多种方式的装卡,它在工作台x、Y方向均设有T形槽,同时还有**定位孔等。

  在新技术的应用上,进给丝杠的中空内冷、直线电机进给、快速进给的高压润滑、主轴温度热补偿等技术均在本次展会上展示。

  二、制造商各显其能

  在本次展会中比较具有代表性的立式加工中心有北京一机床的XHAE788精密立式加工中心,工作台尺寸(宽×长)800x1600mm,机床结构为门型布局,工作台做Y向移动,门型横梁上溜板做X向运动、主轴箱在溜板上做2向运动。主轴转速6000r/min,主轴锥孔BT50,主轴扭矩420/238(s325%/Cont.);X/Y/Z向工作行程1400/800/710mm,X/Y/Z快速进给36/36/32 m/min,加速度为0.39;采用***光栅后,X/Y/Z定位精度(GB)0.02/0.013/0.013mm,X/Y/Z重复定位精度(GB)0.013/0.01/0.01;机床*大承重3000K9。它独有的特点之一是主轴箱为定悬伸结构设计,主轴箱在溜板上做2向运动,主轴箱在Z向行程的各个位置时主轴受力点与主轴支撑点的空问位置关系不变即悬伸量均一致,保证主轴在z向任意位置的加工刚度一致。特点之二是主轴箱采用了热对称结构设计,使用多路、多层恒温冷却技术。以上措施保证了主轴精度的保持性优异。特点之三是采用高刚性门型横梁及床身设计,极大的提高了机床的刚性,减小了机床在变载荷时的变形量,同时在设计时运用CAE软件进行了动、静刚度及热变形分析,对结构进行优化,减小了整机精度受热变形的影响,有利于提高加工精度。该机床外形简洁,美中不足的是机床开关门的滑轨露在机床正面,降低了机床整体外观的美感。而目前流行将滑轨藏在机床防护罩内,使机床的外观造型更美。

  与之规格相同的还有大连机床公司的MDV-95立式加工中心,工作台尺寸(宽×长)950×2300mm,机床为典型的十字滑座加工作台结构,主轴转速6000r/rain,主轴锥孔BT50,主轴扭矩500Nm,主轴箱采用内部两档变速的高速齿轮传动;X/Y/Z向工作行程2060/950/850mm,X/Y/Z快速进给20/20/15 m/rain,X、Y、Z三个坐标导轨采用的是贴塑板淬火导轨滑动副;机床的定位精度:±0.008mm/X、±0.005mm/Y Z,重复定位精度:±0.003mm/全长;机床*大承重2500K9。

  它的主要特点之一是机床的X、Y、Z三个坐标丝杠全部采用先进的中空冷却技术,有效地控制了机床加工运动过程中的发热变形问题,此外,机床具有温度补偿功能,在机体的主要位置装有温度传感元件,通过数控系统分析并补偿坐标的位置实现机床高精度。特点之二是Y轴采用双驱动结构,三螺旋排屑器排屑,在快速进给时采用高压润滑使运动更加平稳、可靠。特点之三是换刀时间短,刀到刀为2秒,机床的机械手在换刀过程中将主轴松、拉刀通过凸轮连动实现快速换刀。

  机床规格与之较小的南通科技公司的VCLl00立式加工心,工作台尺寸(宽×长)630×1300mm,机床为典型的十字滑座加工作台结构,主轴转速l2000r/min,主轴锥孔BT40,X/Y/Z向工作行程1100/600/610rnm,X/Y/Z快速进给36 m/min,机床的定位精度:0.008mm,重复定位精度:0.005mm;机床*大承重1000K9。它的主要特点之一:采用了主轴散热技术,在铣头壳体内设有曲折的冷却回路,冷却液通过此回路带走大部分热量,减少Tz轴在Yz平面内的伸长量。为了进一步提高热稳定性,把主电机与铣头壳体隔离,并增加了轴流电机,冷空气从机床后部进入,沿主轴周围流动然后从顶部排出;特点之二:绿色环保的油水分离技术,设计时采用油水隔离结构,使丝杠、线轨及轴承的润滑油与切削冷却液各行其道,延长冷却液使用周期,提高冷却液使用效果,同时改善了环境,起到了环保的作用。

  与之规格相近的四川长征机床集团公司的AVCPl200H高速精密立式加工中心工作台尺寸(宽×长)560×1200mm,机床为墙体式结构,主轴转速24000r/min,主轴锥孔HSK63A,X/Y/Z向工作行程1200/600/600mm,X/Y/Z快速进给60m/min,机床的定位精度:0.004mm,重复定位精度:0.003mm;机床*大承重1000Kg。它的主要特点之一是丝杠采用了中空内冷结构,并对丝杠发热进行精密控制,且丝杠在安装时对丝杠的挠度进行控制,从而保证机床具有高的定位精度和稳定性;特点之二是环保设计,机床具有将冷却水和润滑油分开的结构设计,从机械上实现了油和冷却液的分离,不但有良好的环保性,还延长了冷却液的使用时间。

  从以上几种具有一定代表性的立式加心机床可见,结构和性能上都较CIMT2009展会有一些**的突破。

  三、更加注重外观的细节处理和绿色环保

  从本届展会中可以看到,沈阳机床集团的机床整体外观发生了一个大的变化,从色彩的搭配和风格上让人大开眼界。而在加工中心机床上成都普瑞斯数控机床公司、哈斯公司的警示标牌使人感到工作的细致,哈斯公司在机床警示标牌旁还有检验人员的签名。

  本届展会从机床的外观上,现在很难分出台湾机床、国外一般机床和国产机床在外形上的差异,这也依赖于国内板金制造技术的提高。

  绿色环保制造也应用到了加工中心上,如大连科德的zK一600H高速钻铣加工中心就公开提出低碳技术节电25%。

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