从CIMT2005看数控卧式镗铣床与落地铣镗床的发展.doc

从CIMT2005看数控卧式镗铣床与落地铣镗床的发展产品与技术Products&Technology从CIMT2005看数控卧式镗铣床与落地铣镗床的发展DevelopmentofCNChorizontalandfloortypeboring&millingmachinesviewedfromCIMT2005中国机床工具工业协会重型机床分会徐宁安在CIMT2005展会上,数控卧式镗铣床和落地式铣镗床的厂家较上届又有新的变化,最引人注目的是新的“面孔”越来越多,参展产品的规格与重量达到历史之最,产品水平更高.世界着名厂商几乎全部聚集,德国,意大利,西班牙,捷克,日本,韩国等国家厂商.国内厂家有武重,齐二,济二,交大昆机,中捷,汉川等.另外,还有台湾的远东机械等厂家,共几十个镗铣床生产厂家参加了展览会,其中,西班牙的Soraluce,NicolasCorrea,Atera等第一次来华参展,其产品水平之高出人意料,印象之深,给人耳目一新的感觉,成为中国铣镗床市场的有力竞争者.国内厂家的产品也倍受关注,济南第二机床厂不惜代价,以其主轴直径200mm的数控落地式铣镗床重型产品GIMAX200参展,创下了参展产品重量规格之最.武汉武重机床有限责任公司推出了卧式柔性加工单元,显示了国产重型机床在技术上的又一突破.齐齐哈尔第二机床厂展出的落地式铣镗床也吸引了不少人的目光.CIMT2005展品品种之多,水平之高,主要表现在产品设计理念的不断更新,体现了产品设计将装饰艺术与精细加工的完美结合;产品结构的不断创新,显示了机床在向高速,高精,高效发展的同时,还向人性化,精细化制造的方向发展.下面简要介绍数控卧式镗铣床与落地式铣镗床的技术特点:l数控卧式镗铣床卧式镗铣床参展的厂家主要有德国的DtrriesScharmann;意大利的Pama;日本的三菱,池贝株式会社,仓敷,新日本工机;韩国的精密机械;国内的武重,交大昆机/捷克Tos(合作)以及台湾的远东机械等.卧式镗铣床技术发展呈现新的特点,在提高进给速度和快速移动速度的同时,又出现了提高加速度这一新的概念,提高起动加速度,以提高速度挖掘机床的潜力,达到了极至.因此,卧式镗铣床采用电主轴也就成为新的追求.但是,电主轴的结构单一,仅能提高加工速度与效率,而不适合重切削,更不能替代卧式主轴镗杆伸缩移动,进行深孔加工,其加工能力受到了限制,可谓顾此失彼.德国DrriesScharmann公司生产的ALPHA系列卧式加工中心就完全解决了这一不足,立柱采用斜面概念的设计,刚性极高,具有卧式主轴和电主轴可交换使用的功能,具有”一机两用”之功效,大大提高了机床的工艺性能,也降低了制造成本,这一创新引领着卧式镗铣床的发展方向.该机的最大特点是高效,高精,快速移动最高达50m/min,最大加速度达5m/s,位置精度0.008-0.01ram,重复定位精度0.004-0.005mm.可配备各种功能附件,如:回转铣头,平旋盘等用于五面加工,是当之无愧的世界一流水平的产品.该公司生产的ECOCUT系列卧式加工中心的特点是大功率,高效,高精,专为重切削和多面加工的用户提供,采用柔性和模块化设计,工艺适用范围广,设有不同的刀具管理系统,可实现五面和五轴联动加工.有多种工作台供用户选择,配有交换工作台,工作台承重40t,主电机功率63kW,位置精度0.O08mm,重复定位精度0.004mm.意大利Pama公司生产的SPEEDMAT系列卧式镗铣床,运用模块化设计,采用中央主轴箱的结构型式,具有两种机型,共3个规格,主轴直径为110,130,160mm,其特点是高速,高加速度,高效,高精度,l,Z轴进给速度均为25m/min,主轴(直径110mm)的最高转速达lJ4500r/min,配有交换工作台,可实现五轴联动加工.该公司生产的SPEEDCENTER多功能加工中心,具有3种主轴型式(H,H+V,A),快速进给40m/min,加速度4m/s.值得一提的是德国DtrriesScharmann公司新开发了一种SPRINTZ3型高速主轴头,采用电主轴,功率达到80kW,转速高达30000r/min,并已应用到ECOSPEED和ECOLINER系列加工中心等产品,其,Y,的移动速度高达50m/min,加速度9.8m/s,其速度之高,堪称98WMEM6期2005年12月世界一流,主要用于航空工业飞机铝质零件的加工,也SprintZ3主轴头是目前加工飞机铝质件效率最高的机床.武重的TR6513型卧式柔性加工单元,是目前国内同类产品中规格最大的产品,处国内领先水平.主轴直径130ram,最高转速2500r/min,X,Y,轴快速移动速度lOm/min,快速进给10m/min.配有两个交换工作台和1个回转工作台,交换工作台的定位精度在0.01ram以内.刀库安装在立柱的侧面,随立柱移动,还可配备直角铣头,万能角铣头,两坐标数控铣头,平旋盘等各种附件,一次装卡完成孑L,面,曲面的加工.另外,交表1数控卧式镗铣床主要技术参数对照表镗轴直径最高转速工作台尺寸快速快速主功率厂家名称进给移动(mm)(r/min)(mm)(kW)(m/min)(m/min)D6rries电主轴800800300003O5OScharmann卧式主轴12501600llOl3O450040001250125030/41Pama25l3Ol6O400035002000250046/60l3O12501250三菱2500l8/22l5O16001800l3025001600180022/26池贝l5O1200l600220037/45250016001800精密机械l3O/15O2000200022002个交换武重l3O2500lO1037工作台交大昆机ll02800160020006l037ros(合作)l30250025003000ll0250014001600远东机械10l3O160018002000产品与技术Products&Technology大昆机与捷克TOS公司合作生产的卧式加工中心,主要有两个规格,主轴直径分别为110,130mm,快速进给6m/min,快速移动速度10m/min,可配备各种功能附件.通过对国内外卧式镗铣床的能性水平对比,国内厂家产品的差距仍不小,主要是设计上的差距,国外已全部采用模块化设计,强化设计的”柔性化”,产品结构型式多样,供用户的可选性大;其次,机床性能和制造水平上的差距,国外产品的运行速度,进给速度都非常高;国内制造工艺水平仍较低,尤其是机床外观造型,铣头附件,防护罩,油漆等,国外产品的外观犹如艺术品,制造精细,并带有装饰品味,给人以美的感受.2数控落地式铣镗床落地式铣镗床参展的厂家主要有德国的Scharmann,WaldrichCoburg,Schiess(现被沈阳机床集团收购);意大利的Innse,Pama,Mandelli;西班牙的Bost,Soraluce,NicolasCorrea,Danobat,Atera;捷克的Skoda,Tos(与交大昆机合作);国内主要厂家有武汉武重机床有限责任公司,济南二机床集团有限公司,齐齐哈尔二机床集团有限责任公司等.当今,落地式铣镗床发展的最大特点是向高速铣削发展,德国Scharmann公司生产的HEAVYSPEED系列滑枕式高速镗铣中心,其静压轴承的转速最高达到12000r/min,滚珠轴承高达3000r/min,X轴快速移动25m/min,Y,Z,轴快速移动可达15m/min.意大利Innse生产的Zenith型加工中心,西班牙Soraluce生产的落地式加工中心,NicolasCorrea公司生产的AXIA系列加工中心和Danobat公司生产的FR系列加工中心等,均为滑枕式(无镗轴)加工中心,该结构的优点是滑枕的刚性好,行程长,移动速度快,截面也大,便于安装各种铣头功能附件,这种高速加工中心能配备各种铣头,主要是高速镗铣头,以提高加工速度与效率.高速铣削已不再局限于传统的铣削方法,现代铣削加工,由各种功能附件通过滑枕完成,已有替代传统加工的趋势,其优点不仅是铣削的速度,效率高,更主要是可进行多面和曲面加工,这是传统加工无法完成的.因此,现在,很多厂家都竞相开发生产滑枕式(无镗轴)高速加工中心,在于它的经济性,技术优势明显,还能大大提高机床的工艺水平和工艺范围,同时,又提高了加工精度和加工效率.当然,需要各种不同型式的铣头附件作技术保障,对其要求也很高.西班牙的厂家已普遍生产这种类型的产品,如:Soraluce,NicolasCorrea,Danobat,Atera等公司都推出了不同系列规格的产品,均配有多种铣头附件供用户选择,并且各具特WMEM6期2005年12月99产品与技术Products&Technology表2数控落地式铣镗床主要技术参数对照表镗轴直径最高转速最大滑快速主轴箱主功率厂家名称枕截面进给行程(ram)(r/min)(kW)(ram)(m/rain)(ram)15加工中心Scharmann(移动5000(无镗轴)速度)Pama130280400012013600725l0/20800037162Innse1303001000037150加工中心Schiess300067064060006390(无镗轴)160250060Bost4004506500020018008030Nicolas加工中心6000(移动30Correa(无镗轴)速度)加工中心Danobat15360037(无镗轴)1803804201080Atera60002054605208100450450Skoda1502503000160C157000601005205201303000360400300037TOS81502500450450400060365455武重160320100060061000055140830980480480济二160250200012505700040105600600350380齐二1302606005006600037130600740色.尤其是Soraluce公司开发的铣头多达几十种,按产品系列及规格划分,仅自动分度铣头,万能铣头分别有十多种,配有各种功率,扭矩,转速参数不同的附件供选择.高速铣削给落地式铣镗床带来了结构上的变化,主轴箱居中的结构较为普遍,其刚性高,适合高速运行.滑枕导向结构采用线性导轨,直线电机驱动,国外厂家在落地式铣镗床上都已采用,国内同类产品还不多见,仅在中小规格机床上采用线性导轨.高速加工还对环境,安全提出了更高的要求,这又产生了宜人化生产的概念,各厂家都非常重视机床高速运行状态下,对人的安全保护与可操作性,操作台,立柱均为全封闭式结构,既安全又美观.近几年,国内落地式铣镗床水平有所提高,但是,与国外产品还有差距,一方面是技术创新能力不强,对新技术的发展反应滞后,需要更新设计理念,增强自主创新意识.另一方面是制造工艺手段落后,难以保证机床的质量与性能的稳定性,这也是长期以来制约我国机床技术发展的最大难题.综上所述,近几年来,卧式镗铣床与落地式铣镗床技术发展非常快,主要体现在设计理念的更新和机床运行速度及制造工艺水平有很大的提高;再者是机床结构变化大,新技术的应用层出不穷,加工向高速铣削发展,结构向高速电主轴或滑枕式(无镗轴)方向发展,功能附件呈高速,多轴联动,结构型式多样化发展态势,这将是今后一个时期技术发展的趋势.口孛?辛?孛?夺?孛?夺?孛?夺?孛?孛?孛?孛?孛?孛?孛?孛?孛?孛?孛?孛?.孛?.高速T.技术研发的新进展Anewapproachtohigh-speedmachining每个车间都希望在他们的机床配置中,能使用新开发软件去提高高速加工中的可靠性和加工性能.据MikronBostomatic公司(位于瑞士Mass省Holliston市)介绍,他们开发出的智能加工软件,能满足用户的这一要求.智能加工软件主要由两个关键系统组成,一是智能的温度控制系统,它可在加工中调整切削温度在一定范围,对由于高切削温度产生的零件的尺寸误差进行自动补偿.一个是先进的工艺系统,能对加工过程进行监控.其主要特点是,在诊断主轴模块内装入了多个振动传感器,将智能加工软件和刀具轨迹的跟踪控制结合起来,提供了更加灵活,范围更大的加工控制能力.在铣削过程中,由在轴承上安装的传感器测量振动级别,由诊断模块记录着有关信息.在零件加工前,一般由操作者预先调整好允许振动参数的极限值,当加工中接近这一极限值时,则由控制系统发出警告信号,由操作者调整有关切削参数,严重者则需马上停机.