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CCMT2022部分展品綜述之七：龍門式銑床類

2022-4-11 來源：機床協(xié)會作者：-

七、龍門式銑床類

1．概況

龍門式銑床類是指床身水平布置，銑頭裝在橫梁上（附加的水平銑頭可裝在立柱上），由左右兩立柱（或墻體）和連接梁（或橫梁）構(gòu)成門架的銑床。據(jù)已有資料，龍門式銑床類展商20余家，參展機床設備30多臺。提供展品資料的展商有北京北一、通用技術集團、寧波海天、威達重工、南通國盛、紐威數(shù)控、山東蒂德、南京寧慶、意特利、湖南九五、河北發(fā)那數(shù)控、潤星科技、山東翰坤、寧波天瑞、巨岡機械、日電產(chǎn)新寶、尼古拉斯克雷亞、金中貿(mào)、普銳米勒、山崎馬扎克等公司。

本屆參展的龍門式銑床類從結(jié)構(gòu)形式看有工作臺移動式，龍門移動式，高架式橫梁移動（天車式），動梁式，定梁式；按機床凈重和工作臺承載能力有輕型、中型、重型。

2. 龍門式銑床類主要技術特點

（1）加工范圍廣，適應性強。本次龍門式銑床類展品普遍擁有加工中心的功能，可完成銑面、鏜孔、鉆孔、剛性攻絲等工序，多數(shù)設備配直角銑頭和萬能銑頭，一次裝夾實現(xiàn)五面體加工，具備五軸聯(lián)動的能力。既有能加工2-5m中型工件的設備，也有可以加工10-15m大型工件的重型機床。可以滿足對不同材料材質(zhì)的低速重載和高速輕載加工要求，能完成對工件的粗加工-半精加工-精加工全工序加工。

（2）高剛性，高穩(wěn)定性。龍門機床結(jié)構(gòu)尺寸大，各部件（包括運動部件）噸位重，龍門式銑床要求更好的剛性和穩(wěn)定性。展品機床的整體結(jié)構(gòu)普遍采用有限元法設計，橫梁等大跨距移動部件的移動大部分采用同步雙驅(qū)、重心驅(qū)動技術。主軸和進給運動采用直聯(lián)直驅(qū)，長進給軸使用精密齒輪齒條傳動。中大型龍門鏜銑床使用大截面方型滑枕、高強度滾柱導軌及四線導軌結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)良好的剛性和運動平穩(wěn)性。典型的如山東蒂德精密龍門加工中心主軸箱采用大截面方滑枕結(jié)構(gòu)，四條重載滾柱導軌支撐；南通國盛五軸橋式龍門X軸、Y軸、Z軸均采用四線軌結(jié)構(gòu)。

（3）精度及精度保持性。重心驅(qū)動、絲杠預拉伸、全閉環(huán)控制提高運動精度和精度保持性。處理熱變形對精度的影響，各廠家的技術手段多種多樣，如湖南九五精機對運動導向元件摩擦發(fā)熱點主動強制冷卻；南通國盛對三軸螺母冷卻，降低絲杠熱伸長；廣東潤星科技對主軸進行外循環(huán)冷卻。

（4）功能豐富的銑頭系統(tǒng)。銑頭作為龍門鏜銑加工中心重要的核心部件之一，是每一臺龍門式銑床類展品的焦點。展品配備了各具特色的銑頭系統(tǒng)及各種附件銑頭，部分機床還配備了自動換頭系統(tǒng)。湖南九五精機高架橋式五面體龍門使用自主研發(fā)的A、C雙擺角銑頭，獨特的A、C軸定位、鎖緊技術，保證高效切削時的穩(wěn)定性和抑制切削振動；寧波天瑞精工使用最新研發(fā)的雙擺角銑頭， A、C軸采用直驅(qū)傳動，最高轉(zhuǎn)速60r/min，標配圓光柵，定位精度5″，內(nèi)藏式電主軸最高轉(zhuǎn)速為18000r/min；普銳米勒機床使用自制的雙擺角銑頭，A、C 軸采用直驅(qū)電機，最高速度50r/min，主軸轉(zhuǎn)速24000r/min。尼古拉斯克雷亞的FOX 60龍門加工中心可配置銑頭有UAD萬能銑頭和E5E連續(xù)運動的雙擺角銑頭。

3．典型展品

西班牙尼古拉斯克雷亞集團FOX-60龍門加工中心。西班牙尼古拉斯克雷亞模塊化設計生產(chǎn)量較高的一款機型，融合了恒溫控制系統(tǒng)，熱對稱設計以及自動換刀系統(tǒng)等?？膳渲勉婎^有UAD萬能銑頭和E5E連續(xù)運動的雙擺銑頭。UAD銑頭包括45°萬能銑頭和 90°直角銑頭，采用雙鼠牙盤系統(tǒng)的UAD自動微分度，最小分度0.02º，最高轉(zhuǎn)速6000 r/min，刀具夾緊力2500kg，重復定位精度±3"?？膳渲靡粋€內(nèi)置或可拆卸車削轉(zhuǎn)臺，最大直徑Φ2500mm。廣泛應用于航空航天、能源和軌道交通等領域。

UAD銑頭冷卻系統(tǒng)

山崎馬扎克（中國）有限公司FJV-35/60L龍門立式加工中心。主軸箱采用熱對稱結(jié)構(gòu)，主軸和主軸電機使用溫控冷卻油循環(huán)冷卻。進給軸使用高精度的滾柱直線導軌，滾珠絲杠配置中心循環(huán)冷卻系統(tǒng)。 X、Y、Z軸快移速度40、40、30m/min，主軸轉(zhuǎn)速10000r/min，通過主軸的分度功能和直角頭，實現(xiàn)五面加工。搭載“Mazatrol SmoothG”數(shù)控系統(tǒng)，使用高速雙CPU，提高了數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和運動控制性能，豐富的系統(tǒng)軟件功能滿足客戶加工需求。適用于薄型鋁件加工、模具、半導體、工程機械零件和航空零部件各種不同類型產(chǎn)品加工。

日電產(chǎn)新寶（上海）國際貿(mào)易有限公司Nidec MVR-30Hx龍門式五面加工中心。機床主體采用高剛性的鑄件和熱穩(wěn)定設計；垂直軸、水平軸均能進行強力切削；通過對主軸內(nèi)部和主軸大套冷卻，抑制主軸熱伸長；系統(tǒng)具有空間誤差補償功能。立柱門內(nèi)寬度2550mm，主軸直徑Φ110mm，主軸轉(zhuǎn)速20-8000r/min，Y、Z軸快移速度35、20m/min，精加工時接刀痕≤3.5μm。可選配齒輪驅(qū)動主軸，最大扭矩3430Nm，實現(xiàn)重切削。根據(jù)窄部分、傾斜面、自由曲面等形狀、高速加工、高精度加工等要求選擇各種附件頭。

普銳米勒機床GT18-5X五軸高速龍門加工中心。自制五軸雙臂擺頭， A、C 軸采用力矩電機驅(qū)動，最高轉(zhuǎn)速50r/min。主軸轉(zhuǎn)速24000r/min，工作臺采用雙絲杠驅(qū)動結(jié)構(gòu)和三導軌支撐，絲杠中空冷卻系統(tǒng)，全閉環(huán)控制，刀庫容量60把。應用于航空發(fā)動機機匣、機身結(jié)構(gòu)件，汽車模具等產(chǎn)品加工。

北京北一機床有限責任公司XKAg2525×60-V高架橋五軸龍門機床。橫梁和滑座采用鑄造結(jié)構(gòu)件，具有合理的截面和筋板結(jié)構(gòu)。橫梁采用上、下偏置導軌結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了滑枕至橫梁前導軌面的距離，提高抗扭轉(zhuǎn)和抗彎曲能力。橫梁導軌為直線滾柱導軌，安裝基面加工采用反變形加工技術，保證銑頭在橫梁上運動的各項精度。雙擺角銑頭安裝在滑枕端部，實現(xiàn)C軸和A軸擺動功能，主軸為高速電主軸，轉(zhuǎn)速20000r/min，工作平臺還可配置數(shù)控轉(zhuǎn)臺和其他工裝擴展工藝范圍。適合航空航天鋁合金、大型模具的高效五軸粗加工、半精加工和精加工。

寧波海天精工股份有限公司BFL2030龍門加工中心。整機采用對稱性設計，降低溫度對機床熱變形的影響。A、C雙擺角銑頭可部分嵌入滑鞍內(nèi)，提升機床空間的利用率。通過有限元分析，結(jié)合實驗室的測試數(shù)據(jù)，優(yōu)化移動部件結(jié)構(gòu)設計，實現(xiàn)移動部件輕量化，提高設備的動態(tài)特性。X、Y、Z快速移動速度60、40、36m/min，主軸最高轉(zhuǎn)速24000r/min，X、Y、Z移動加速度0.5g?？蓪崿F(xiàn)五軸加工，一次裝夾可完成多角度特征加工。主要應用于新能源汽車的防撞梁、保險杠、底盤鋁型材構(gòu)造件、鋰離子電池鋁托盤、副車架等零件的加工。

中國通用技術（集團）控股有限責任公司（沈陽機床）GMC2040u橋式五軸加工中心。自主研發(fā)的A、C雙擺角銑頭，高速電主軸銑頭為叉式結(jié)構(gòu)，采用矢量控制，主軸轉(zhuǎn)速240-24000r/min。X軸采用齒輪齒條驅(qū)動，可選用直線電機，其快移速度60m/min、加速度1g，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)為C1軸。配置恒溫冷卻系統(tǒng)，對主軸及關鍵傳動部件進行溫度控制，配負壓吸塵系統(tǒng)。配置自主知識產(chǎn)權(quán)的i5智能數(shù)控系統(tǒng)，實現(xiàn)五軸聯(lián)動功能。零件一次裝夾，能完成多種工序的五面加工和多種空間方向的銑、鏜、鉆等加工。適用于模具、航空航天等行業(yè)復雜零件的加工。

山東蒂德精密機床有限公司G10542L龍門加工中心。龍門跨距4200mm，工作臺尺寸(長×寬)10500mm×3500mm，三軸聯(lián)動曲面加工，并可根據(jù)客戶要求配置直角銑頭,一次裝夾實現(xiàn)五面體加工。X進給軸采用齒輪齒條傳動，同步雙驅(qū)控制，標配X軸光柵尺。主軸箱采用大截面方滑枕結(jié)構(gòu)，四條重載滾柱導軌支撐，可承受主軸在Z軸全行程的橫向強力切削。主軸傳動采用30kW大功率主電機直聯(lián)兩檔變速減速箱，切削扭矩大，滿足高剛性低慣量大扭矩切削需求?？蛇x配內(nèi)藏式電主軸，最高轉(zhuǎn)速10000r/min，配置各種附件銑頭。

寧波天瑞精工機械有限公司UM3018龍門五軸加工中心。三軸導軌均為高精度重載荷滾柱直線導軌；配置新設計研發(fā)的雙擺角銑頭，A、C軸采用力矩電機傳動，定位精度5"，最高轉(zhuǎn)速60r/min；內(nèi)藏式電主軸最高轉(zhuǎn)速為18000r/min，有利于小刀徑刀具的清角加工；標配五軸防撞功能。

南通國盛智能科技集團股份有限公GMV 15050RH五面動柱龍門加工中心。X、Y、Z軸行程15500、5600、1250mm，配置自制直角頭。床身設計四根重載65#滾柱導軌，間距700mm，配合堅實的壁厚及“米”字型筋板組合。X軸采用四個電機加減速機驅(qū)動，雙電機消隙和雙驅(qū)傳動結(jié)構(gòu)，精密齒輪齒條傳動，標配光柵尺。Y軸設計三根65#重載滾柱導軌支撐，橫梁截面大，導軌跨距大，主軸中心到Y(jié)軸導軌面距離短，具有較好抗震性、剛性和穩(wěn)定性。

南通國盛智能科技集團股份有限公司GMB 2528LX五軸橋式龍門。機床X軸左右兩側(cè)各兩根高剛性滾柱直線導軌，每根導軌4個滑塊，共16個滑塊，確保良好的剛性和運動穩(wěn)定性。滑枕采用中掛式箱中箱結(jié)構(gòu)，上下各布置兩個導軌，結(jié)構(gòu)對稱，熱穩(wěn)定性好。Z向采用4根高剛性滾柱直線導軌全包圍結(jié)構(gòu)，雙伺服電機加雙絲杠傳動，重心驅(qū)動，可實現(xiàn)快速穩(wěn)定加工。三軸螺母冷卻，可以降低絲杠旋轉(zhuǎn)過程中因發(fā)熱引起的熱延伸，確保機床的運行精度。A、C軸擺角范圍±105°、±240°，A、C定位精度±5"、±3"。應用于精密模具、航空航天等機械加工領域。

湖南九五精機有限責任公司J5BF1810高架橋式五面體加工中心。整體式U型床身橋架。配置自主研發(fā)的A、C軸雙擺角銑頭，獨特的定位、鎖緊技術，保證高效率切削加工時的穩(wěn)定性和抑制切削振動。使用專利驅(qū)動冷卻技術，運動導向元件的摩擦發(fā)熱點主動強制冷卻。結(jié)構(gòu)緊湊，較同規(guī)格工作臺移動式龍門機床占地面積減小40%。實現(xiàn)一次裝夾，進行五面加工的功能。X、Y、Z軸定位精度±8µm，重復定位精度±4µm；A、C軸定位精度±3″，重復定位精度±2″（JIS標準）。根據(jù)用戶需求，可實現(xiàn)五軸聯(lián)動以及車銑復合功能的衍生變形。

南京寧慶數(shù)控機床制造有限公司VC5A3020HA龍門高速銑削加工中心。這是一款橫梁移動式（橋式）五軸龍門加工中心。X軸采用同步雙驅(qū)和重心驅(qū)動技術；Y軸采用復合型導軌技術，橫梁上在原有兩根互為垂直面安裝的直線導軌的基礎上增加一根矩形導軌，加大切削抗力力矩和承載面積，增加了切削抗力，有效克服了切削點懸臂太長的弱點。機床整體結(jié)構(gòu)采用有限元設計，配置雙擺角銑頭，主軸功率42/55kW、轉(zhuǎn)速18000r/min，全閉環(huán)控制和激光對刀儀為標準配置。適合精密模具及航空航天產(chǎn)品等零件加工。

意特利（上海）科技有限公司TITAN4025重型五軸橋式龍門加工中心。雙橫梁橋式龍門結(jié)構(gòu)，X、Y、Z軸行程可達40000mm、6000mm、2500mm，采用雙橫梁專利技術及箱中箱結(jié)構(gòu)，在保持加工精度的前提下加大了Z軸加工行程。適于高溫合金、鈦合金、碳鋼、不銹鋼、鋁合金等金屬材料大型結(jié)構(gòu)件加工。

東莞市巨岡機械工業(yè)有限公司CL20205X 高速龍門擺頭五軸加工中心。具備五軸五聯(lián)動功能，直線軸重復定位精度8µm/全程，采用一體式龍門架設計，Z軸氮氣平衡，快移速度36m/min。精密手工刮研，三軸滾柱導軌，雙擺角銑頭尺寸小、扭矩大，加工復雜大型工件時干涉范圍小。

福建省威諾數(shù)控有限公司W(wǎng)N-LF2015復合式鏜銑加工中心。該機是龍門鏜銑床、臥式加工中心、對頭鏜和刨臺式鏜銑床等的復合體，立式鏜銑頭及兩臥式鏜銑頭作多坐標移動形成了多軸控制；對置主軸及多軸位置的同步控制，實現(xiàn)多頭復合式加工。龍門框架、四導軌的框式立柱支撐橫梁、箱式滑鞍置于框式立柱中，四導軌支撐箱式滑鞍上下運動，滑枕包容在長導向箱式滑鞍中進行軸向運動。立柱、滑枕、床身、橫梁和工作臺等基礎件均采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵鑄造，樹脂砂造型工藝、薄壁多筋、箱中箱和蜂窩式筋條的箱體結(jié)構(gòu)，充分人工時效處理。適用于重型機械、工程機械、機車車輛、礦山設備、能源等領域的大型零件加工。