随着我国发电、船舶、航空航天、能源、冶金、交通等行业领域的快速发展,轴类零件朝着更大规格、重载荷方向发展,同时要求加工设备具备高复合性、满足重载荷和低加工误差的要求。如国家重点项目核电的转子,大型汽轮机转子和发电机转子等的加工,其规格、精度均已超过了过去常规通用机床的范围,对数控重型卧式车床提出了高效率、高精度、高复合性的要求。
在第八届中国数控机床展览会(CCMT2014)上,展出了我国高水平的数控重型卧式车床,其中,青海华鼎重型机床有限责任公司(青重)展出的CHG61250×6/40型数控卧式车铣复合机床和中传重机展出的HTⅣ160.03型数控重型卧式车床最具代表性,部分精度指标达到了国际先进水平。
该机主要用于加工各种轴类零件的外圆柱表面、异形曲面、锥面、螺纹、键槽端面等,具备车、铣、镗、钻功能,充分体现出重型卧式车床复合、高精、高速的特点。
(1)结构特点
该机床身为整体四导轨结构,保证了整机刚性;用于刀架的两条导轨采用了高速、低摩擦的直线导轨副。直线导轨应用在数控重型卧式车床上,是不多见的。
主传动采用了当今世界上先进的双电机驱动技术,机床具有大功率车削主运动,又具有高精度的C轴功能,从而实现了机床的铣、钻、镗的复合功能。
Z轴传动采用先进的双电机驱动主从控制模式,机械传动简单可靠,提高了整机的稳定性。
刀架选用八工位动力刀塔,可实现自动位置切换,不同位置选配铣、钻、镗动力头,能实现复杂零件的多工序加工。
机床控制轴数为X、Z、Y、C四个轴,可实现三轴联动。
(2)主要技术参数
床身上最大回转直径φ2500mm,过刀架最大加工直径φ2000mm,顶尖间最大工件重量40t,花盘最大扭矩25kN?m,主轴转速范围(无级)1-320r/min,C轴转速范围(无级)0.1-4r/min,主轴径向跳动0.005mm,Z轴定位精度0.012mm,X轴定位精度0.008mm,C轴定位精度±8″,数控系统为SIEMENS 840DSL。
(3)与国外先进产品水平对比
机床具备车、铣、镗、钻等功能,能满足复杂零件的一次装卡,多工序的加工,是一台复合性很高的数控重型卧式车床。当今世界上很多先进的机床制造厂也有同类产品,如奥地利WFL公司、德国的 Waldrich Siegen公司等。WFL公司的同类机床复合性更高些,可实现大部分的轴类零件通过一次装卡,完成全部工序的加工任务。但在机床规格上没有该机床大,最大的承重只有25吨。德国Waldrich Siegen公司产品始终为世界数控重型卧式车床的领跑者,其产品技术先进、精度高,精度保持性和可靠性好,机床复合性高,既能满足高效率的粗加工又可满足高精度的精加工。该机床与德国Waldrich Siegen公司先进产品还有一定的差距。
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