隨著我國發電、船舶、航空航天、能源、冶金、交通等行業領域的快速發展,軸類零件朝著更大規格、重載荷方向發展,同時要求加工設備具備高復合性、滿足重載荷和低加工誤差的要求。如國家重點項目核電的轉子,大型汽輪機轉子和發電機轉子等的加工,其規格、精度均已超過了過去常規通用機床的范圍,對數控重型臥式車床提出了高效率、高精度、高復合性的要求。
在第八屆中國數控機床展覽會(CCMT2014)上,展出了我國高水平的數控重型臥式車床,其中,青海華鼎重型機床有限責任公司(青重)展出的CHG61250×6/40型數控臥式車銑復合機床和中傳重機展出的HTⅣ160.03型數控重型臥式車床最具代表性,部分精度指標達到了國際先進水平。
該機主要用于加工各種軸類零件的外圓柱表面、異形曲面、錐面、螺紋、鍵槽端面等,具備車、銑、鏜、鉆功能,充分體現出重型臥式車床復合、高精、高速的特點。
(1)結構特點
該機床身為整體四導軌結構,保證了整機剛性;用于刀架的兩條導軌采用了高速、低摩擦的直線導軌副。直線導軌應用在數控重型臥式車床上,是不多見的。
主傳動采用了當今世界上先進的雙電機驅動技術,機床具有大功率車削主運動,又具有高精度的C軸功能,從而實現了機床的銑、鉆、鏜的復合功能。
Z軸傳動采用先進的雙電機驅動主從控制模式,機械傳動簡單可靠,提高了整機的穩定性。
刀架選用八工位動力刀塔,可實現自動位置切換,不同位置選配銑、鉆、鏜動力頭,能實現復雜零件的多工序加工。
機床控制軸數為X、Z、Y、C四個軸,可實現三軸聯動。
(2)主要技術參數
床身上最大回轉直徑φ2500mm,過刀架最大加工直徑φ2000mm,頂尖間最大工件重量40t,花盤最大扭矩25kN?m,主軸轉速范圍(無級)1-320r/min,C軸轉速范圍(無級)0.1-4r/min,主軸徑向跳動0.005mm,Z軸定位精度0.012mm,X軸定位精度0.008mm,C軸定位精度±8″,數控系統為SIEMENS 840DSL。
(3)與國外先進產品水平對比
機床具備車、銑、鏜、鉆等功能,能滿足復雜零件的一次裝卡,多工序的加工,是一臺復合性很高的數控重型臥式車床。當今世界上很多先進的機床制造廠也有同類產品,如奧地利WFL公司、德國的 Waldrich Siegen公司等。WFL公司的同類機床復合性更高些,可實現大部分的軸類零件通過一次裝卡,完成全部工序的加工任務。但在機床規格上沒有該機床大,最大的承重只有25噸。德國Waldrich Siegen公司產品始終為世界數控重型臥式車床的領跑者,其產品技術先進、精度高,精度保持性和可靠性好,機床復合性高,既能滿足高效率的粗加工又可滿足高精度的精加工。該機床與德國Waldrich Siegen公司先進產品還有一定的差距。
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