大天數(shù)控創(chuàng)新開發(fā)的復(fù)合機床有哪些

【專家解說】：一、大天數(shù)控立項的背景和意義 1、復(fù)合機床立項的背景 風(fēng)電、核電、水電、高鐵等新興產(chǎn)業(yè)的大型基礎(chǔ)零件;航空發(fā)動機制造中涉及各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的整體機匣、葉片、葉盤;飛機制造的機翼、機身、尾翼大件的加工，需要在多種大規(guī)格數(shù)控加工中心、鏜銑中心和坐標(biāo)磨床上獨立進行。此類復(fù)雜零件在制造過程中面臨以下主要問題:工藝過程復(fù)雜，某些零件需要數(shù)十至數(shù)百個工序才能完成加工。 因此，新能源、航空航天、汽車等行業(yè)復(fù)雜形狀零件對切削加工過程的高效、高精有著極為迫切的需求。目前合理的加工工藝是在數(shù)控復(fù)合機床上(包括高精高效高檔數(shù)控復(fù)合機床)，工件一次安裝完成平面的粗/半精/精加工，或完成孔系的粗/半精/精加工，或完成孔系的高效加工。 2、復(fù)合機床技術(shù)先進性 復(fù)合機床是面向復(fù)雜形狀工件加工，將控制坐標(biāo)多軸化，用工序集成的方法提高生產(chǎn)效率與加工精度，提高機床的附加價值的一種高效裝備。采用復(fù)合機床實現(xiàn)一次裝夾完成大部甚至全部加工工序，減少安裝定位誤差，提高了工件加工精度，有效避免了多工序加工中零件上下料裝卸，縮短了加工周期，同時節(jié)約了裝備成本和作業(yè)面積。日本森精機公司對發(fā)動機葉輪的不同加工方式進行對比后發(fā)現(xiàn)，采用復(fù)合加工機床比傳統(tǒng)銑削中心+車床加工能提高效率30%左右，同時降低電能消耗20%以上。預(yù)計現(xiàn)有的加工中心和數(shù)控車床一半以上將被數(shù)控復(fù)合加工機床替代，并可達到加工中心匹敵的生產(chǎn)、銷售規(guī)模。 3、數(shù)控復(fù)合機床開發(fā)的意義 高精高效高檔數(shù)控復(fù)合機床是提高新興產(chǎn)業(yè)大型基礎(chǔ)零件，復(fù)雜形狀工件加工效率、保證精密質(zhì)量要求的重要設(shè)備，能一次裝夾實現(xiàn)鉆孔、鏜削、精磨等工序。相關(guān)統(tǒng)計顯示，目前我國需求量最大的是各種數(shù)控復(fù)合裝備(包括高精高效高檔數(shù)控復(fù)合機床)，特別是大型數(shù)控復(fù)合機床。目前，大型復(fù)合機床制造技術(shù)主要由德、日、美、瑞、意等少數(shù)國家掌握，我國市場需求主要依賴進口。本項目對促進我國高端數(shù)控設(shè)備的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化具有重要意義，符合當(dāng)前技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，主要表現(xiàn)在: (1)國家重視高檔數(shù)控機床的開發(fā):我國“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項在2009年度、2011年度共支持超過10項相關(guān)課題;充分體現(xiàn)了國家對高檔數(shù)控復(fù)合機床國產(chǎn)化高度重視。本項目的開發(fā)一是促進企業(yè)技術(shù)進步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)檔次和產(chǎn)品的國際競爭力。 (2)浙江省歷來重視高檔數(shù)控設(shè)備工程化和產(chǎn)業(yè)化，浙江省科技重大專項長期支持包括復(fù)合機床在內(nèi)的高檔數(shù)控設(shè)備和關(guān)鍵功能部件的科技攻關(guān)?；谖沂〖扔械男袠I(yè)優(yōu)勢，利用已取得科研成果和工程化成果，開展產(chǎn)學(xué)研合作，繼續(xù)深入開展高檔數(shù)控機床的研究開發(fā)，進行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)驗證，形成復(fù)合機床產(chǎn)業(yè)集群，有利于促進我省制造業(yè)向高端和前沿轉(zhuǎn)型。 (3)項目實施能夠建立和培養(yǎng)一批數(shù)控復(fù)合機床設(shè)計和工程技術(shù)隊伍。項目將吸引一批國內(nèi)外從事數(shù)控領(lǐng)域技術(shù)研究開發(fā)、設(shè)計和試驗的優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)隊伍，為我省培養(yǎng)大批高檔數(shù)控專業(yè)人才，為今后高檔數(shù)控機床的自主研發(fā)提供有效的設(shè)計方法和經(jīng)驗。 二、大天數(shù)控復(fù)合機床的系列化開發(fā) 項目所開發(fā)機床的系列化、多樣化，需要研究各種型號的復(fù)合機床的快速重構(gòu)及功能的柔性配置技術(shù)。本項目擬先研究數(shù)控龍門復(fù)合機床基本型的設(shè)計及配置技術(shù)，然后將其擴展形成立式數(shù)控龍門復(fù)合機床、立臥數(shù)控龍門復(fù)合機床、五軸聯(lián)動復(fù)合機床、五面體加工復(fù)合機床。本部分研究內(nèi)容包括:基本型、立式與立臥復(fù)合機床柔性配置與功能系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。 1、基本型復(fù)合龍門機床的結(jié)構(gòu)特點:頂級剛性機床門式結(jié)構(gòu)，刀庫與主軸復(fù)合安裝 2、立式復(fù)合龍門機床的結(jié)構(gòu)特點:橫梁上配置兩個立式主軸裝置 3、立臥復(fù)合龍門機床的結(jié)構(gòu)特點:復(fù)合機床配置立式與臥式主軸裝置 4、五軸聯(lián)動復(fù)合龍門機床的結(jié)構(gòu)特點:立式復(fù)合機床配置五軸頭或五軸工作臺 5、五面體復(fù)合龍門機床的結(jié)構(gòu)特點:立臥復(fù)合機床工作臺上配置數(shù)控工作臺 (一)高精高效基本型龍門 性能特點: GQ系列是一種新穎刀庫與主軸復(fù)合的龍門機 床，Y向比850加大20%，加工范圍獲得擴展，結(jié)構(gòu)更緊湊，剛性優(yōu)良，精度高，占地小，是主流立加1055/850高速高精加工的更新?lián)Q代產(chǎn)品。 結(jié)構(gòu)特性: 1、喉深比立加小38%，主軸剛性好;工作臺100%支撐，切削穩(wěn)定性好，加工精度高，適用于高速切削、重切削與高精切削。 2、高精輕小龍門采用8000rpm主軸，高速輕小龍門采用12000rpm以上主軸，主軸不采用ZF齒輪箱。 3、圓盤式或斗笠式刀庫與主軸復(fù)合在在滑鞍上，提高換刀速度。 4、X向為橫梁行程，前開門操作方便，操作習(xí)慣與立加一致。 (二)立式復(fù)合龍門機床 性能特點: GQB系列以立式雙主軸復(fù)合結(jié)構(gòu)為特點，采用BT40/BT30/電主軸，作為模具龍門與大中型立式加工中心的升級產(chǎn)品，具有效率翻倍的優(yōu)勢。 結(jié)構(gòu)特點: 具有輕小龍門的結(jié)構(gòu)特性與立式雙主軸復(fù)合。適用范圍:適用軸對稱與中心對稱分布的模具與零件加工，帶刀庫適用相同零件的復(fù)合高效加工。 (三)立臥復(fù)合龍門機床 性能特點: 立臥復(fù)合多主軸加工生產(chǎn)效率高，特別適用于提高箱體類零件孔系中心線同面度與垂直度。 結(jié)構(gòu)特點: 1、立臥多主軸復(fù)合，工件一次安裝同時對兩個面加工;生產(chǎn)效率高;數(shù)控系統(tǒng)采用發(fā)那科系統(tǒng)。 2、立臥主軸復(fù)合用于加工立式與臥式孔系的箱體零件，加工精度提高。 3、可以發(fā)展淬火、檢測、磨削等多功能復(fù)合龍門;發(fā)展高速復(fù)合龍門、高精復(fù)合龍門。 4、可以發(fā)展自動掃描、自動檢測、故障自動診斷等智能化復(fù)合機床。 (四)五軸聯(lián)動復(fù)合龍門機床 結(jié)構(gòu)特點: 1、機床基型為立臥復(fù)合加工中心，具有立式與臥式復(fù)合加工的優(yōu)良性能。 2、在立式主軸上可以安裝五軸銑頭，實現(xiàn)五軸聯(lián)動的立臥復(fù)合高效加工。 3、在機床上可以安裝回轉(zhuǎn)工作臺，實現(xiàn)五軸聯(lián)動的高效、低成本復(fù)合加工。 (五)五面體復(fù)合龍門機床 機床特點: 1、適用于底座、箱體與異形零件安裝后，同時對工件上面與側(cè)面復(fù)合加工，提高生產(chǎn)效率。 2、適用于工件一次安裝在數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺進行五面體或任意多面體加工，減少定位誤差，提高加工精度。 3、本機床采用臥式主軸裝置或伸縮式主軸對工件進行切削，比現(xiàn)有五面體機床方案剛性好，能實現(xiàn)底座、箱體等零件的高精高效五面體加工。