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CCMT2014国产五轴联动加工中心展品评述北京机电院机床有限公司杨转玲第八届中国数控机床展览会CCMT2014于2014年2月24日在上海隆重开幕，本展会为期5天，其主题“新变化.新未来”，准确、鲜明地反映了机床工具产业发展和产业市场的时代特征。本届展会展出了1200余台套展品，各种机床配套及工具量仪展品有数万件，并有众多新品首次亮相。五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。在本届展会上，共展出五轴加工中心30余台套，主要是国内和台湾参展商，也有部分境外厂商。此次展会展出的五轴联动加工中心有立式、卧式、龙门式、主轴摆动、工作台摆动及回转等多种结构形式，按机床规格可分为中小型五轴加工中心和龙门式五轴加工中心。现对部分国产展品做一下简单评述。一、中小型五轴加工中心1、通用型五轴加工中心此类机床不管采用那种结构形式，主要用于各种叶轮和中小型模具、特型箱体等形状复杂的零件的高效五轴加工。1）北京机电院机床公司展出的新品XKR40（图1），整机采用桥式龙门框架结构；采用同步双驱动，运行平稳，动力足，具有刚性高、变形小、精度高等特点；双摆转台液压轴向锁紧扭矩大，定位精度高，稳定性好；机械式配重平衡倾覆力矩，经济性好，经过精确计算，平衡效果很好；A、C轴采用双导程蜗轮蜗杆，用蜗杆轴向移动来调整啮合侧隙，调整准确，方便可靠，精度高；气动系统、润滑系统采用集成设计，所有元件分别集中在两块集成板上，便于安装、调试、检修。大罩采取双层 图1 设计，内层为防水层, 外层大罩整体设计，美观紧凑，充分考虑安全性、维修性。机床主参数为：转台φ400mm，三轴行程500/500/400mm， A轴：-100°～+10°C轴：360°，主轴转速10000r/min，刀柄BT40。该机床核心部件A、C摆动轴全部自主研发设计。机床采用了广数GSK25i五轴数控系统，整机成本相对降低。2）大连科德展出的VGW400和VGW800系列（图2），U型和MT型区别在于C轴选配的力矩电机，U型是低速力矩电机，属五轴加工中心；MT型是高速力矩电机，属车铣复合五轴加工中心。这两种系列机床结构类似，改良的龙门框架结构，大理石 图2 床身，双驱和重心驱动。该公司机床反馈采取的是其专利产品激光干涉尺，该技术将长度反馈系统提升至激光波长基准，自带环境温度气压补偿，可以控制精度达到激光干涉仪精度水准，满足用户超高精度要求。该公司机床从数控系统、伺服电机、力矩电机到大理石床身、反馈系统均为自主研发制造，成本较进口要降低很多，据悉该类高档机床已出口到欧洲。3) 大连三垒SL5VW80A高速五轴加工中心（图3、图4），结构也采取桥式。XYZ轴采用伺服电机通过同步带驱动滚珠丝杠驱动，其Z轴滑枕不同于以往的两条导轨，而是采用圆滑枕结构及四条直线导轨布局，有效避免了偏载力矩和变形，保证了机床的高精度。该机床主参数：转台φ800mm，三轴行程800/800/600mm， A轴：±125° C轴：360°，主轴转速12000r/min，刀柄 SK40，三轴快移速度60/60/48m/min， 图3图4定位精度0.007。转台是德国外购。据悉，该公司也正在自主研发双摆转台。4）大连三垒SHW100立卧转换五轴加工中心（图5），该机床床身倒T型结构，结构布局紧凑，X向三导轨横向布置，C轴转台前后移动为Y轴，配备了B轴铣头，德国进口C轴连续驱动转台。C轴采用OTT蜗轮蜗杆传动副，双蜗杆结构既保证了较高的分度精度，还可以在长时间使用磨损后快速调整恢复精度。B轴铣头采用双行星齿轮减速机构，除可以实现反向消隙功 图5 能，还可以实现联动状态下的大扭矩切削。该机床主参数：转台φ1100mm，三轴行程均为1000mm， B轴：-10°～+180° C轴：360°，主轴转速10000r/min，可选配24000r/min，刀柄SK50，三轴快移速度60/60/60m/min，定位精度0.007mm。此类机床目前大多进口，国内市场有很大需求，如果能做好，必有很大前景。5）上海拓璞VMC-C30H（图6），机床整体布局是床身一体式铸造结构，前部为AC双摆角数控转台， X轴运动的滑板安装在后部底座上，Y轴运动的滑座安装在X轴运动的滑板上，Z向运动的主轴箱安装在Y轴运动的滑座上。该机床主参数：转台φ210，三轴行程500/370/450mm， A轴：±125° C轴：360°，主轴转速20000r/min，刀柄HSKA63。该机床双摆转台自主 图6 研发制造，C轴采用日本高速滚动蜗轮蜗杆，最高转速达到60r/min。系统采用广数GSK25i五轴数