从CCMT2010看机床的多样化发展

发布时间:2010-09-01
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2010年4月12.16日,第六届中国数控机床展览会(CCMT2010)在南京国际博览中心举行,本届展会是历届CCMT规模最大的一届,据统计,约有700多家展商参展,亮相本届展会的主机展品近800台,其中大型主机展品200多台,重型、超重型主机展品70 多台,大型量仪数百台,展品总重量达1万多吨。各类高水平展品,汇聚了当今世界数控机床发展和先进制造技术的最新成果,集中展示代表当代机床工具技术发展方向以及我国数控机床产业高速发展的最新产品和技术,与来自海内外的高速、复合、精密、智能、环保型展品,同台媲美竞相争艳,为观众搭建了一个荟萃全球制造技术与装备精华,特别是名家、名品、最新成就的高水平全景展示平台。

一、复合机床

复合加工机床在本次展会上展出了 20余台具有国际先进水平的展品,复合加工机床已成为机床发展的一个重要方向。因为复合加工机床突出体现了工件在一次装卡中完成大部分或全部加工工序,从而达到减少机床和夹具,免去工序问的搬运和储存,提高工件加工精度,缩短加工周期和节约作业面积的目的。

1、以车削为基础的复合加工机床

这类机床在卧式车削中心和立式车削中心的基础上集成了铣削、钻削和攻丝、镗削、磨削以及滚齿和插齿等工艺方法,成为卧式或立式车铣复合加工机床。具有代表性的有:

1)大连机床

CHD一25A型车铣复合机床,该机床九轴五联动,采用整体倾斜式床身,机床配有双主轴和上下双刀架,机床的Xl、X2、Y、W轴装有高精度光栅尺,可实现全闭环控制。

2)沈阳机床的HTM63150iy五轴车铣复合机床具有x、Y、z、B、C五轴联动功能,配有前后主轴,是一种具高转速、高精度、高刚性的复合加工机床,由于具有Y轴和8轴功能,因此机床加工工艺范围广,采用的刀具种类和规格较多,可以加工盘类、轴类零件的外圆、内孔、端面、切槽、螺纹以及锥面、圆弧曲面等,该机床显著特点是铣削加工叶片螺旋面、加工偏心零件、铣削斜面,特别适用于军工、航天、航空等加工制造行业的复杂零件的加工,零件经一次装卡可以加工完成全部或大部分工序,大大提高了工作效率,保证零件的加工精度。

3)沈阳机床的VTC250140m立式车铣中心,这台由沈阳机床德国 SCHIESS公司设计开发的机床, 具有国际一流的产品品质,加工能力大,加工能力和加工效率高,采用了全自动换头技术,机床有极高的自动化程度,系统有极高的保护措施,主要用于航天、船舶、风电等机械加工行业,可用于加工各种精度高、工序多、形状复杂的大型盘类零件。

4)北京第一机床厂的CHA564立式复合车削中心、宁波海天的HTM—V80L高速精密数控立式车铣中心、安阳鑫盛的VTC5232立式车铣中心、天水星火机床的CXK5225立式车削中心等。

2、以铣削为基础的复合加工机床

这类机床在卧式加工中心和立式加工中心的基础上集成了车削、钻削和攻丝、镗削、磨削以及滚齿和插齿等工艺方法成为卧式或立式铣车复合加工机床。此类复合加工机床在本次展会上未见到展品,我相信在不久的将来一定会有的。

3、其它复合加工机床

除以上两类较流行的复合加工机床外,在本届展会上还有许多其它类型的复合加工机床,如北京第一机床厂的ZH5120D钻削加工中心、江苏新瑞生产的 TC35钻铣中心、北京北方红旗精密生产的R600立式钻铣中心等。其他还有将激光加工、冲压、热处理等各种工艺组合而成的复合加工机床。

二、并联机床

并联机床,又称并联结构机床、虚拟轴机床,也曾被称为六条腿机床、六足虫。并联机床是基于空间并联机构Stewart平台原理开发的,是近年才出现的一种新概念机床,它是并联机器人机构与机床结合的产物,是空间机构学、机械制造、数控技术、计算机软硬技术和CAD/CAM技术高度结合的高科技产品。它克服了传统机床串联机构刀具只能沿固定导轨进给、刀具作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷,可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能,更能满足复杂特种零件的加工。这种新型机床完全打破了传统机床结构的概念,抛弃了固定导轨的刀具导向方式,采用了多杆并联机构驱动,大大提高了机床的刚度,使加工精度和加工质量都有较大的改进。本次展会上哈尔滨量具刃具集团公司展出了HL5001A型并联卧式加工中心和HL5007型并联卧式加工中心,HL5001A型机床是由六自由度空问并联机构组成的,具体技术参数:

1、加工范围:本机床在主轴不同姿态角27°时,加工范围 X:400mm Y:400mmZ:250mm;2、主轴快速移动速度:15000mm/min;3、定位精度:双向定位精度:0.022mm/500;双向重复性定位精度:0.012ram;4、电主轴:额定功率:l5kW额定转

速:l00~1000,0ffmin额定转矩:97N.m主轴规格:HSK 63A;5、华中数控“世纪星”系统完备的操作界面,便于用户虚实轴转换及监控配置强大的后置处理软件,可以实现任何一种CAM软件的应用提供专用的叶片加工软件,便于用户高效加工汽轮机、燃气轮机中小型叶片。

HL5007型并联卧式加工中心,并联机构仅有6个关节,l0个自由度故其刚性、动态性能及高速性能大幅提高,其技术水平达到国际领先。具体技术参数:1、SIEMENS(西门子)840D数控系统。2、核心模块工作行程:x轴 2000mm Y轴1500rnm Z轴’500mmA轴(实轴):0~150°C轴(实轴)士360°。3、定位精度:定位精度(空间):士0.03mm,重复定位精度:0.01mm;4 ILP实时仿真监控软件可以在加工之前进行仿真检验加工状况,避免机床运动过程中的与刀具、夹具及工件的干涉情况。5、ICAM后置处理软件;该机床配备功能强大的ICDUVl后置处理软件,可以满足用户的个性化需求。#p#副标题#e#

三、生产线

就我所在企业的性质来说,从某种角度来说,也可以讲是一个生产线的设计单位。只是这些生产线的设备全部都是由我们来设计制造,就像最简单的用户给我们一个零件,最后交给用户一个合格的零件,或者极大的可能是只制作部分设备,其余大部分的都是外购,不过这个外购也是十分讲究技术性的,最后,全线的控制则一定是我们设计、安装、施工及调试,直到交付客户使用,我们叫做交钥匙工程。本次展会大连机床展出了一台由HDL5D卧式三坐标加工单元和一台VD50立式三坐标加工单元以及两个桁架机械手等组成。

其参数为:HDL5D卧式三坐标加工单元

a)X、Y、Z轴行程:800/630/600mm;

b)X、Y、Z轴快速进给速度:54/54/54rn/min;

c)主轴最高转速:5000ff min;

d)刀库容量: 24把;

e换刀时问(T-T):1.5s。

VD50立式三坐标加工单元

a X、Y、Z轴行程:630/500/500mm:

b X、Y、Z轴快速进给速度:54/54/54m/min;

c主轴最高转速:7000“min;

d刀库容量: 24把;

e换刀时间(T.T):8s。

该自动生产线主要用于加工汽车行业发动机的缸体、缸盖零件的加工。汽车行业发动机生产线对柔性化的要求越来越强,通常一条发动机生产线要能够满足生产三种机型的要求。而汽车轻量化使发动机缸体、缸盖材料由铸铁向铝合金转变,对机床又提出了一些新的要求。我国的汽车工业正处于前所未有的高速发展时期,在金融危机冲击下依然显示出强劲的发展潜力,汽车行业已经成为机床消费的主体,有关分析认为其比例已经占到机床消费总量的40%,机床行业应紧紧抓住汽车产业今后大发展的战略机遇期,瞄准当前汽车发展方向,针对国家鼓励和支持小排量汽车、节能环保、新能源汽车等热点项目,瞄准世界汽车制造技术及装备发展前沿技术,大幅提升国产机床市场占有率,逐步实现进口替代,与国内汽车共同发展。

四、精密立、卧式加工中心

立式加工中心在本次展会上显示出其特有的特点。大连机床展出的MDV95立式加工中心,机床的显著特点为: 高精度高速度高刚性:

l、高精度——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,提高了机床的加工精度,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。先进的Y轴双驱动结构,运动更加平稳、可靠,本机床的定位精度:士0.O08mn=1/X、士0.005mm/Y Z,重复定位精度:土0.003mm/全长。

2、高速度——机床主轴采用变速齿轮传动结构,最高转速达6000rpm,并具有两档齿轮变速,可在满足低速切削要求的同时满足高速加工要求。x、Y、z三个坐标导轨采用了高刚性进口贴塑板淬火导轨滑动副,其快速移动速度达x、Y:202:15 m/rain。以上参数均处于国内领先水平及国际先进水平。

3、高刚性——机床的主体部分床体为整体铸件,滑台、工作台在其上运动,立柱及刀库、机械手固定于床体上,保证了机床整体刚性。此外,该机床整机重达20.5吨也充分说明了机床的高刚性。

卧式加工中心在本次展会上也显示出其特有的特点。大连机床展出的MDH50卧式加工中心,机床显著特点为:

1、加工范围大,x、Y、z行程:780、750、800:

2、采用带保持架的直线滚动导轨使导轨寿命提高2.4倍;

3、采用内部两档变速的高速电主轴保证机床高、低速的加工性能及高速加工;

4、用先进的高精度中空冷却丝杠技术提高机床加工精度;

5、用先进的温度补偿技术提高加工精度;

6、机床54m/min的快速移动速度缩短了加工时问,提高加工效率;

7、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(换刀时间:2秒);

8、工作台交换的全过程也采用两组凸轮连续运动实现快速交换(交换时间:6秒);

9、机床体为整体铸件,整机重达l4吨说明机床高刚性。

五、特种机床

本届展会的展品中,特种加工机床大约有50余台套,包括电火花成型机床、电火花线切割机床、激光切割机床、雕刻机、水喷射切割机、蜗杆铣、花键轴铣床、高速曲轴铣床、阀门专机、缠绕机等多种类型。这些展品各有专业特长,是传统加工方式非常重要的发展、延伸和补充。齐二机床展出的SKPC250/2000 数控缠绕机,将自动铺带及自动缠绕功能结合于一体,可实现环向缠绕和纵向、螺旋向铺叠。适合于大型飞机机身、机翼等复合材料构件制造,超大型复合材料风电叶片自动铺带。

六、结束语

本届展会展品体现了我国机床制造业当前的最高技术水平,代表了当代机床的最新技术发展方向,除了以上列举的各种类型的机床外,还有很多种,在这里就不一一列举。机床行业只有通过科技创新,才能在优化结构、提高效益和降低能耗、保护环境的基础上,实现机床行业魄科学发展,从而推动我国从机床制造大国走向机床制造强国。

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