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(shè)備30多臺。提供展品資料的展商有北京北一、通用技術(shù)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(shù)特點

　　(1)加工范圍廣，適應(yīng)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(shè)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(shè)備，也有可以加工10-15m大型工件的重型機床?？梢詽M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(shè)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(shù)。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(dǎo)軌及四線導(dǎo)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(dǎo)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(yù)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(shù)手段多種多樣，如湖南九五精機對運動導(dǎo)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(shù)，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(shè)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(shè)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(fù)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(yīng)用于航空航天、能源和軌道交通等領(lǐng)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(dǎo)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(dǎo)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(shè)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?？蛇x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(dǎo)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(yīng)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(zé)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(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了滑枕至橫梁前導(dǎo)軌面的距離，提高抗扭轉(zhuǎn)和抗彎曲能力。橫梁導(dǎo)軌為直線滾柱導(dǎo)軌，安裝基面加工采用反變形加工技術(shù)，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(shè)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(shè)計，實現(xiàn)移動部件輕量化，提高設(shè)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(yīng)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(shù)(集團)控股有限責(zé)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(guān)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(fù)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(dǎo)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(dǎo)軌均為高精度重載荷滾柱直線導(dǎo)軌;配置新設(shè)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(shè)計四根重載65#滾柱導(dǎo)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(shè)計三根65#重載滾柱導(dǎo)軌支撐，橫梁截面大，導(dǎo)軌跨距大，主軸中心到Y(jié)軸導(dǎo)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(dǎo)軌，每根導(dǎo)軌4個滑塊，共16個滑塊，確保良好的剛性和運動穩(wěn)定性?；聿捎弥袙焓较渲邢浣Y(jié)構(gòu)，上下各布置兩個導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)用于精密模具、航空航天等機械加工領(lǐng)域。

　　湖南九五精機有限責(zé)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(shù)，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(shù)，運動導(dǎo)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(fù)定位精度±4µm;A、C軸定位精度±3″，重復(fù)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(fù)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(shù);Y軸采用復(fù)合型導(dǎo)軌技術(shù)，橫梁上在原有兩根互為垂直面安裝的直線導(dǎo)軌的基礎(chǔ)上增加一根矩形導(dǎo)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(shè)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(shù)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(fù)定位精度8µm/全程，采用一體式龍門架設(shè)計，Z軸氮氣平衡，快移速度36m/min。精密手工刮研，三軸滾柱導(dǎo)軌，雙擺角銑頭尺寸小、扭矩大，加工復(fù)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(fù)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(fù)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(fù)合式加工。龍門框架、四導(dǎo)軌的框式立柱支撐橫梁、箱式滑鞍置于框式立柱中，四導(dǎo)軌支撐箱式滑鞍上下運動，滑枕包容在長導(dǎo)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(chǔ)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(shè)備、能源等領(lǐng)域的大型零件加工。