第十七屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)(CIMT2021)于2021年4月12-17日在北京成功舉行。筆者僅對(duì)展出的部分鉆削中心進(jìn)行評(píng)述探討。
展品主要特點(diǎn)為：機(jī)床結(jié)構(gòu)布局，類似立式加工中心，多數(shù)為十字滑臺(tái)式，也有龍門式(1臺(tái));電機(jī)與傳動(dòng)部件采用直聯(lián)式，響應(yīng)快，振動(dòng)小;主軸錐柄BT30;主軸采用陶瓷軸承，轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提升，大多主軸轉(zhuǎn)速在12000-24000r/min;主電機(jī)功率一般為3.7-5.5kW，個(gè)別型號(hào)也有7.5 kW和10.1kW;三軸(X、Y、Z)滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠，響應(yīng)速度快，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，利于實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)，快速進(jìn)給48-60m/min;三軸(X、Y、Z)行程基本在500/400/350mm，個(gè)別型號(hào)為1000/600/350mm(龍門式);工作臺(tái)尺寸(620-700)mm×(400-600)mm，個(gè)別1200mm×600mm(龍門式)，負(fù)荷250-400kg;定位精度0.005-0.008mm，重復(fù)定位精度0.003-0.006mm;基本上采用轉(zhuǎn)塔式刀庫(kù)，刀數(shù)在16-21把，個(gè)別14把;換刀動(dòng)作通過Z軸的升降同時(shí)完成，節(jié)約換刀時(shí)間，換刀時(shí)間分別為0.7-1.6s(T-T)，1.3-2.4s(C-C)。數(shù)控系統(tǒng)采用發(fā)那科、三菱的較多，有些產(chǎn)品配置了自行開發(fā)的系統(tǒng)。筆者也了解到，境內(nèi)很多企業(yè)與華中數(shù)控緊密合作，開發(fā)了自己的數(shù)控系統(tǒng)。機(jī)床全重2250-3500kg，個(gè)別款型(龍門式)6000kg;占地面積1600mm×2600mm，個(gè)別款型(龍門式)2760mm×2600mm。
1.部分展品介紹
(1)深圳市創(chuàng)世紀(jì)機(jī)械有限公司(簡(jiǎn)稱臺(tái)群精機(jī))
展品為T-500B 高速鉆攻機(jī)。
該機(jī)床鑄件采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)、熱平衡設(shè)計(jì)方法，改善結(jié)構(gòu)熱變形，有利于提高機(jī)床熱穩(wěn)定性。大型立柱，大跨距底座，六點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，提高了高速位移時(shí)的剛性及抗振性，有利于加工過程的良好穩(wěn)定性。機(jī)床大傾斜排屑角度，有效提升排屑效果，加快切削液的回流速度。底座與寬型立柱基座采用米漢納(Meehanite)鑄鐵，其特殊的金相結(jié)構(gòu)和嚴(yán)格的制程控制，使其具有良好力學(xué)性能(強(qiáng)度、剛度等)，不易扭曲變形。
X、Y、Z三軸為滾動(dòng)直線導(dǎo)軌;消除間隙的滾珠絲杠;采用伺服電機(jī)，三軸加速度達(dá)到1.5/1.2/1.1G，短距離移動(dòng)時(shí)更能縮短定位時(shí)間?？煲扑俣?8m/min，節(jié)省了加工時(shí)間，提高加工效率。
轉(zhuǎn)塔式刀庫(kù)，刀具交換裝置由凸輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過Z軸移動(dòng)完成換刀過程，換刀速度快。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸 620mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/320mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速50-24000r/min，快速進(jìn)給60m/min(面訪數(shù)據(jù)，樣本為48m/min)，主電機(jī)功率3.7/5.5kW，刀庫(kù)容量21把，換刀時(shí)間分別為1.2s(鄰刀)和2.0s(遠(yuǎn)刀)，定位精度0.006mm，重復(fù)定位精度0.004mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷250kg。
(2)舒能數(shù)控機(jī)床有限公司(簡(jiǎn)稱舒能數(shù)控)
展品為SNSK T600高速鉆攻中心。
該機(jī)強(qiáng)度高，剛性、減震性、耐磨性好，基礎(chǔ)零部件可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較好初始精度。
主軸電機(jī)與主軸采用直聯(lián)式，低噪音，低震動(dòng)，主軸響應(yīng)速度快，便于實(shí)現(xiàn)高速切削，高精度線性滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠。
三軸快速進(jìn)給48m/min，三軸工作進(jìn)給24m/min，主電機(jī)功率3.7/5.5 kW，刀庫(kù)容量16把，定位精度0.008mm，重復(fù)定位精度0.006mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷300kg。
(3)深圳市興富祥科技有限公司(Henfux)
展品為HSVTP -500T高速鉆攻中心。
該產(chǎn)品床身、箱體等主要鑄件采用米漢納鑄鐵并經(jīng)時(shí)效處理，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固且不易變形。 主電機(jī)和主軸采用直聯(lián)式，響應(yīng)快，振動(dòng)小。高速主軸采用陶瓷軸承，主軸轉(zhuǎn)速20000 r/min。
X、Y、Z各軸均采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，預(yù)拉伸的滾珠絲杠，以消除熱變形的誤差。高剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供足夠的穩(wěn)定性，適用于高速運(yùn)動(dòng)和加工，高速進(jìn)給48m/min。
采用轉(zhuǎn)塔刀庫(kù)，刀庫(kù)座采用鑄造鋁合金，重量輕，韌性好，不易折斷、變形。運(yùn)動(dòng)慣量小，有利于換刀時(shí)的快速運(yùn)動(dòng)。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸650mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/330mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min，快速進(jìn)給48m/min，切削速度30 m/min，主電機(jī)功率2.2/3.7 kW，刀庫(kù)容量16把，換刀時(shí)間1.3s，定位精度0.008/300mm，重復(fù)定位精度0.005/300mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷250kg。
(4)南通中南智能科技有限公司(簡(jiǎn)稱中南智能)
展品為T6鉆攻中心。
該產(chǎn)品為床身寬幅跨距結(jié)構(gòu)，滑臺(tái)移動(dòng)平穩(wěn)，可承受重切削。電機(jī)與主軸采用直聯(lián)式，采用3.7/5.5KW高轉(zhuǎn)矩電機(jī)，主軸錐孔為BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min。
X、Y、Z三軸采用高強(qiáng)度重切削線性滾動(dòng)導(dǎo)軌及預(yù)拉伸方式處理的滾柱絲杠，有利于提高移動(dòng)效率，減少熱變形。三軸快速進(jìn)給48m/min。
轉(zhuǎn)塔式前置刀庫(kù)，容量16把。滿足不同需求。
緊湊的外型尺寸設(shè)計(jì)，縮小了占地面積，提高廠房的空間利用率。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸700mm×400mm，行程(X/Y/Z)600/400/320mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min，快速進(jìn)給48m/min，主電機(jī)功率3.7/5.5kW，刀庫(kù)容量16把，定位精度0.008mm，重復(fù)定位精度0.005mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷250kg。
(5)廣東潤(rùn)星科技有限公司(簡(jiǎn)稱潤(rùn)星科技)
展品為HS-500T高速鉆攻加工中心。
該產(chǎn)品床身、立柱等主要零件通過機(jī)床動(dòng)力分析和有限元分析，幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化，抗振性、熱穩(wěn)定性較好。采用高強(qiáng)度鑄鐵，更加堅(jiān)固;樹脂砂工藝鑄造，變形小，外形美觀。
主軸與主電機(jī)及 X、Y、Z 三軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均采用直聯(lián)式傳動(dòng)，響應(yīng)快，振動(dòng)小。精密滾珠絲杠及滾珠導(dǎo)軌，提高啟動(dòng)速度，確保傳動(dòng)效率?？焖龠M(jìn)給達(dá)60m/min。
采用伺服驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔式刀庫(kù)，雙機(jī)械滾輪機(jī)構(gòu)完成換刀，換刀時(shí)間短。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸650mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/300mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速24000r/min，快速進(jìn)給48m/min，切削速度1-20m/min，主電機(jī)功率3.7/5.5 kW，刀庫(kù)容量21把，換刀時(shí)間分別為1.6s(T-T)和2.4s(C-C)，定位精度±0.005/300mm，重復(fù)定位精度±0.003/300mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷300kg。
(6)山東蒂德精密機(jī)床有限公司(簡(jiǎn)稱蒂德精機(jī))
展品為VT60B龍門式高速鉆攻中心。
該機(jī)床身等支撐件采用人造花崗巖，熱穩(wěn)定性、抗振性能均較好。因鑄成后基本不再加工，加工殘余應(yīng)力小。
機(jī)床總體布局為龍門式，工作臺(tái)沿床身做Y向運(yùn)動(dòng)?；跈M梁上做橫向X軸運(yùn)動(dòng)，主軸箱在滑座上做Z軸的上下移動(dòng)，有效避免了運(yùn)動(dòng)部件的懸伸，具有更高的剛性和精度。
主電機(jī)與主軸采用直聯(lián)驅(qū)動(dòng)，主軸響應(yīng)快，振動(dòng)小。絲杠由大扭矩交流伺服電機(jī)通過直聯(lián)驅(qū)動(dòng)，保證機(jī)床高動(dòng)態(tài)性。采用預(yù)拉伸靜音精密絲杠，定位精度高，利于實(shí)現(xiàn)快速定位。X、Y、Z三軸采用高剛性線性導(dǎo)軌支撐，可承受較重負(fù)荷，快速移動(dòng)。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸1200mm×600mm，行程(X/Y/Z)1000/600/350mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速12000r/min，快速進(jìn)給60m/min，主電機(jī)功率3.7/7.5kW，轉(zhuǎn)塔式刀庫(kù)容量21把，定位精度0.008/全長(zhǎng)，重復(fù)定位精度0.005/全長(zhǎng)，工作臺(tái)最大負(fù)荷400 kg。
(7)兄弟機(jī)械商業(yè)(上海)有限公司(Brother)
2款展品，分別為SPEEDIO S500×2 緊湊型加工中心和SPEEDIO W100×d1。下面以SPEEDIO S500×2為例介紹。
該機(jī)以長(zhǎng)期積累的技術(shù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，從而改善機(jī)床剛性、抗振性、重切削能力。高加減速、低慣量主軸電機(jī)與主軸采用直聯(lián)式，振動(dòng)小。高加減速主軸電機(jī)的采用，使主軸能在短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)和停止，反應(yīng)迅速。
采用高性能電機(jī)實(shí)現(xiàn)中高速切削時(shí)的高效率，低速切削時(shí)的高負(fù)荷。下圖分別為標(biāo)準(zhǔn)式樣的溝槽加工(切削量150cc/min，材質(zhì)S45C，刀具Ф16端銑刀)和高扭矩的大孔徑加工(孔徑Ф40mm，材質(zhì)S45C)。
三軸采用滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠，阻尼小、響應(yīng)快;Z軸加速度2.2G，Z軸升降的高加速、高響應(yīng)，能實(shí)現(xiàn)較少的循環(huán)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
改良了無(wú)傳感器的熱變位修正系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了更穩(wěn)定的修正。
刀庫(kù)動(dòng)作優(yōu)化，利用無(wú)停頓的ATC代碼(G100)，在Z向不停止的狀態(tài)下，完成刀具的交換。且在Z向移動(dòng)更換刀具的同時(shí)進(jìn)行X、Y軸和附加軸的定位，換刀時(shí)間0.7s(T-T)、1.3s(C-C)。不僅使刀具交換時(shí)間大幅縮短，還進(jìn)一步壓縮了其他非加工時(shí)間。
采用高效率電機(jī)、節(jié)能泵、LED燈等節(jié)能裝置，減少電能的消耗;優(yōu)化空氣回路，調(diào)節(jié)送氣時(shí)間，在保證粉塵去除能力的同時(shí)，減少空氣消耗量，從而減少了CO2的排放，更有利于“碳達(dá)標(biāo)”。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸600mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/300mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速10000r/min，快速進(jìn)給(X/Y/Z)50/50/56m/min，切削速度1-30000mm/min，主電機(jī)功率10.1/7.1kW，刀庫(kù)容量14把，刀具最大長(zhǎng)度250mm，刀具最大直徑110mm，刀具最大重量3kg，換刀時(shí)間分別為0.7s(T-T)和1.3s(C-C)，各軸雙向定位精度0.006-0.02mm，各軸雙向重復(fù)定位精度0.004mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷250kg;機(jī)床占地1560mm×2223mm×2794mm，機(jī)床重量2250kg。
2.發(fā)展趨勢(shì)
從本屆展會(huì)的部分展品來看，鉆削中心形成以下發(fā)展趨勢(shì)：
(1)結(jié)構(gòu)布局多樣化，采用熱補(bǔ)償技術(shù)，廣泛采用預(yù)拉伸絲杠。
(2)新材料的推廣和使用。陶瓷(軸承)、人造花崗巖、米漢納鑄鐵在支撐件和主要鑄件的應(yīng)用，體現(xiàn)了材料對(duì)機(jī)床性能的積極影響。嚴(yán)格講，米漢納鑄鐵并非“新”材料，國(guó)內(nèi)稱之為密烘鑄鐵，它由美國(guó)米漢納公司享有專利。指在鐵水中加入孕育劑(如：矽化鈣等)，使金相組織更細(xì)密，既有灰鑄鐵的減震性又有球墨鑄鐵的高強(qiáng)度和耐磨性特點(diǎn)。相當(dāng)于250灰鐵，屬于孕育鑄鐵。從原材料選擇，熔爐設(shè)備的設(shè)計(jì)與操作，造模方法與澆、冒口設(shè)計(jì)，爐前鐵水管治，清箱及后處理，鑄件檢驗(yàn)步驟，提供確實(shí)的且數(shù)據(jù)化管理方法，保證鑄件的均質(zhì)性，無(wú)瑕疵，達(dá)到合格的物理、力學(xué)性能等，各環(huán)節(jié)有嚴(yán)格的制程要求，需經(jīng)過有關(guān)方面的認(rèn)證才能標(biāo)注。如果我們的材料制造過程也能實(shí)現(xiàn)上述的過程控制，也一定能生產(chǎn)出高質(zhì)量材料，從而使機(jī)床性能得到有力提升。
(3)機(jī)床設(shè)計(jì)中引入節(jié)能減排的理念。采用節(jié)能器件，優(yōu)化過程控制，從而減低能耗和CO2排放。這方面有些境外企業(yè)做得較好。
(4)伺服轉(zhuǎn)塔刀庫(kù)。由于特殊結(jié)構(gòu)和工作原理，換刀時(shí)間將更短，0.7s(T-T)，1.3s(C-C)。并且換刀時(shí)各坐標(biāo)可同步運(yùn)動(dòng)。
(5)可帶APC，可搭載回轉(zhuǎn)工作臺(tái)加工空間分布的孔系，配合物流系統(tǒng)及(或)機(jī)器人組建生產(chǎn)線。
(6)高生產(chǎn)效率。通過優(yōu)化主軸及相關(guān)部件、刀具、切削參數(shù)提高材料切除率，主軸轉(zhuǎn)速24000r/min;利用點(diǎn)位加工的特點(diǎn)，注重采用具有高加減速性能的電機(jī)，提高快移速度、加速度，減少輔助時(shí)間，速度已到60m/min，加速度(X/Y/Z)1.5/1.2/1.1G，境外有的產(chǎn)品Z軸加速度達(dá)2.2G。
(7)位置精度的評(píng)定方法更多的采用VDI或ISO標(biāo)準(zhǔn)，使結(jié)果更可靠;定位精度更高，500行程0.006mm，重復(fù)定位0.004mm。原JIS標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)定方法使用較少了。
(8)某些廠家開始自主或合作研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)。
(9)應(yīng)用范圍更加廣泛。除機(jī)械行業(yè)外，在手機(jī)、PC機(jī)、通訊設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，加工對(duì)象不再拘泥于金屬。
近年來，隨著社會(huì)需求的不斷擴(kuò)大和加深，此類機(jī)床得到迅猛發(fā)展，生產(chǎn)企業(yè)不斷增多，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，特點(diǎn)更加明顯，功能進(jìn)一步優(yōu)化。今后，此類機(jī)床將繼續(xù)保持點(diǎn)位加工、小規(guī)格(占地和行程)、鉆銑負(fù)荷輕、速度快，即：“點(diǎn)、小、輕、快”的基本特征。
(來源：中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)cmtba)
展品主要特點(diǎn)為：機(jī)床結(jié)構(gòu)布局，類似立式加工中心，多數(shù)為十字滑臺(tái)式，也有龍門式(1臺(tái));電機(jī)與傳動(dòng)部件采用直聯(lián)式，響應(yīng)快，振動(dòng)小;主軸錐柄BT30;主軸采用陶瓷軸承，轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提升，大多主軸轉(zhuǎn)速在12000-24000r/min;主電機(jī)功率一般為3.7-5.5kW，個(gè)別型號(hào)也有7.5 kW和10.1kW;三軸(X、Y、Z)滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠，響應(yīng)速度快，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，利于實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)，快速進(jìn)給48-60m/min;三軸(X、Y、Z)行程基本在500/400/350mm，個(gè)別型號(hào)為1000/600/350mm(龍門式);工作臺(tái)尺寸(620-700)mm×(400-600)mm，個(gè)別1200mm×600mm(龍門式)，負(fù)荷250-400kg;定位精度0.005-0.008mm，重復(fù)定位精度0.003-0.006mm;基本上采用轉(zhuǎn)塔式刀庫(kù)，刀數(shù)在16-21把，個(gè)別14把;換刀動(dòng)作通過Z軸的升降同時(shí)完成，節(jié)約換刀時(shí)間，換刀時(shí)間分別為0.7-1.6s(T-T)，1.3-2.4s(C-C)。數(shù)控系統(tǒng)采用發(fā)那科、三菱的較多，有些產(chǎn)品配置了自行開發(fā)的系統(tǒng)。筆者也了解到，境內(nèi)很多企業(yè)與華中數(shù)控緊密合作，開發(fā)了自己的數(shù)控系統(tǒng)。機(jī)床全重2250-3500kg，個(gè)別款型(龍門式)6000kg;占地面積1600mm×2600mm，個(gè)別款型(龍門式)2760mm×2600mm。
1.部分展品介紹
(1)深圳市創(chuàng)世紀(jì)機(jī)械有限公司(簡(jiǎn)稱臺(tái)群精機(jī))
展品為T-500B 高速鉆攻機(jī)。
該機(jī)床鑄件采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)、熱平衡設(shè)計(jì)方法，改善結(jié)構(gòu)熱變形，有利于提高機(jī)床熱穩(wěn)定性。大型立柱，大跨距底座，六點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，提高了高速位移時(shí)的剛性及抗振性，有利于加工過程的良好穩(wěn)定性。機(jī)床大傾斜排屑角度，有效提升排屑效果，加快切削液的回流速度。底座與寬型立柱基座采用米漢納(Meehanite)鑄鐵，其特殊的金相結(jié)構(gòu)和嚴(yán)格的制程控制，使其具有良好力學(xué)性能(強(qiáng)度、剛度等)，不易扭曲變形。
低慣量主軸電機(jī)與低慣量主軸采用直聯(lián)式驅(qū)動(dòng)。響應(yīng)速度快，降低高速攻牙時(shí)皮帶傳動(dòng)所造成的誤差，延長(zhǎng)刀具壽命;主軸采用陶瓷滾珠軸承，延長(zhǎng)主軸使用壽命。主軸從0加速到15000 r/min只要0.8s，大幅提升主軸應(yīng)答能力，縮短在剛性攻牙過程中所需大量加減速動(dòng)作的反應(yīng)時(shí)間;攻牙時(shí)可以達(dá)到4000r/min(加速時(shí)間只要0.3s)，大幅提高攻牙效率。
X、Y、Z三軸為滾動(dòng)直線導(dǎo)軌;消除間隙的滾珠絲杠;采用伺服電機(jī)，三軸加速度達(dá)到1.5/1.2/1.1G，短距離移動(dòng)時(shí)更能縮短定位時(shí)間?？煲扑俣?8m/min，節(jié)省了加工時(shí)間，提高加工效率。
轉(zhuǎn)塔式刀庫(kù)，刀具交換裝置由凸輪式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過Z軸移動(dòng)完成換刀過程，換刀速度快。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸 620mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/320mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速50-24000r/min，快速進(jìn)給60m/min(面訪數(shù)據(jù)，樣本為48m/min)，主電機(jī)功率3.7/5.5kW，刀庫(kù)容量21把，換刀時(shí)間分別為1.2s(鄰刀)和2.0s(遠(yuǎn)刀)，定位精度0.006mm，重復(fù)定位精度0.004mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷250kg。
(2)舒能數(shù)控機(jī)床有限公司(簡(jiǎn)稱舒能數(shù)控)
展品為SNSK T600高速鉆攻中心。
該機(jī)強(qiáng)度高，剛性、減震性、耐磨性好，基礎(chǔ)零部件可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較好初始精度。
主軸電機(jī)與主軸采用直聯(lián)式，低噪音，低震動(dòng)，主軸響應(yīng)速度快，便于實(shí)現(xiàn)高速切削，高精度線性滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠。
三軸快速進(jìn)給48m/min，三軸工作進(jìn)給24m/min，主電機(jī)功率3.7/5.5 kW，刀庫(kù)容量16把，定位精度0.008mm，重復(fù)定位精度0.006mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷300kg。
(3)深圳市興富祥科技有限公司(Henfux)
展品為HSVTP -500T高速鉆攻中心。
該產(chǎn)品床身、箱體等主要鑄件采用米漢納鑄鐵并經(jīng)時(shí)效處理，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固且不易變形。 主電機(jī)和主軸采用直聯(lián)式，響應(yīng)快，振動(dòng)小。高速主軸采用陶瓷軸承，主軸轉(zhuǎn)速20000 r/min。
X、Y、Z各軸均采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，預(yù)拉伸的滾珠絲杠，以消除熱變形的誤差。高剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供足夠的穩(wěn)定性，適用于高速運(yùn)動(dòng)和加工，高速進(jìn)給48m/min。
采用轉(zhuǎn)塔刀庫(kù)，刀庫(kù)座采用鑄造鋁合金，重量輕，韌性好，不易折斷、變形。運(yùn)動(dòng)慣量小，有利于換刀時(shí)的快速運(yùn)動(dòng)。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸650mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/330mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min，快速進(jìn)給48m/min，切削速度30 m/min，主電機(jī)功率2.2/3.7 kW，刀庫(kù)容量16把，換刀時(shí)間1.3s，定位精度0.008/300mm，重復(fù)定位精度0.005/300mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷250kg。
(4)南通中南智能科技有限公司(簡(jiǎn)稱中南智能)
展品為T6鉆攻中心。
該產(chǎn)品為床身寬幅跨距結(jié)構(gòu)，滑臺(tái)移動(dòng)平穩(wěn)，可承受重切削。電機(jī)與主軸采用直聯(lián)式，采用3.7/5.5KW高轉(zhuǎn)矩電機(jī)，主軸錐孔為BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min。
X、Y、Z三軸采用高強(qiáng)度重切削線性滾動(dòng)導(dǎo)軌及預(yù)拉伸方式處理的滾柱絲杠，有利于提高移動(dòng)效率，減少熱變形。三軸快速進(jìn)給48m/min。
轉(zhuǎn)塔式前置刀庫(kù)，容量16把。滿足不同需求。
緊湊的外型尺寸設(shè)計(jì)，縮小了占地面積，提高廠房的空間利用率。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸700mm×400mm，行程(X/Y/Z)600/400/320mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min，快速進(jìn)給48m/min，主電機(jī)功率3.7/5.5kW，刀庫(kù)容量16把，定位精度0.008mm，重復(fù)定位精度0.005mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷250kg。
(5)廣東潤(rùn)星科技有限公司(簡(jiǎn)稱潤(rùn)星科技)
展品為HS-500T高速鉆攻加工中心。
該產(chǎn)品床身、立柱等主要零件通過機(jī)床動(dòng)力分析和有限元分析，幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化，抗振性、熱穩(wěn)定性較好。采用高強(qiáng)度鑄鐵，更加堅(jiān)固;樹脂砂工藝鑄造，變形小，外形美觀。
主軸與主電機(jī)及 X、Y、Z 三軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均采用直聯(lián)式傳動(dòng)，響應(yīng)快，振動(dòng)小。精密滾珠絲杠及滾珠導(dǎo)軌，提高啟動(dòng)速度，確保傳動(dòng)效率?？焖龠M(jìn)給達(dá)60m/min。
采用伺服驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)塔式刀庫(kù)，雙機(jī)械滾輪機(jī)構(gòu)完成換刀，換刀時(shí)間短。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸650mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/300mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速24000r/min，快速進(jìn)給48m/min，切削速度1-20m/min，主電機(jī)功率3.7/5.5 kW，刀庫(kù)容量21把，換刀時(shí)間分別為1.6s(T-T)和2.4s(C-C)，定位精度±0.005/300mm，重復(fù)定位精度±0.003/300mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷300kg。
(6)山東蒂德精密機(jī)床有限公司(簡(jiǎn)稱蒂德精機(jī))
展品為VT60B龍門式高速鉆攻中心。
該機(jī)床身等支撐件采用人造花崗巖，熱穩(wěn)定性、抗振性能均較好。因鑄成后基本不再加工，加工殘余應(yīng)力小。
機(jī)床總體布局為龍門式，工作臺(tái)沿床身做Y向運(yùn)動(dòng)?；跈M梁上做橫向X軸運(yùn)動(dòng)，主軸箱在滑座上做Z軸的上下移動(dòng)，有效避免了運(yùn)動(dòng)部件的懸伸，具有更高的剛性和精度。
主電機(jī)與主軸采用直聯(lián)驅(qū)動(dòng)，主軸響應(yīng)快，振動(dòng)小。絲杠由大扭矩交流伺服電機(jī)通過直聯(lián)驅(qū)動(dòng)，保證機(jī)床高動(dòng)態(tài)性。采用預(yù)拉伸靜音精密絲杠，定位精度高，利于實(shí)現(xiàn)快速定位。X、Y、Z三軸采用高剛性線性導(dǎo)軌支撐，可承受較重負(fù)荷，快速移動(dòng)。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸1200mm×600mm，行程(X/Y/Z)1000/600/350mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速12000r/min，快速進(jìn)給60m/min，主電機(jī)功率3.7/7.5kW，轉(zhuǎn)塔式刀庫(kù)容量21把，定位精度0.008/全長(zhǎng)，重復(fù)定位精度0.005/全長(zhǎng)，工作臺(tái)最大負(fù)荷400 kg。
(7)兄弟機(jī)械商業(yè)(上海)有限公司(Brother)
2款展品，分別為SPEEDIO S500×2 緊湊型加工中心和SPEEDIO W100×d1。下面以SPEEDIO S500×2為例介紹。
該機(jī)以長(zhǎng)期積累的技術(shù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，從而改善機(jī)床剛性、抗振性、重切削能力。高加減速、低慣量主軸電機(jī)與主軸采用直聯(lián)式，振動(dòng)小。高加減速主軸電機(jī)的采用，使主軸能在短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)和停止，反應(yīng)迅速。
采用高性能電機(jī)實(shí)現(xiàn)中高速切削時(shí)的高效率，低速切削時(shí)的高負(fù)荷。下圖分別為標(biāo)準(zhǔn)式樣的溝槽加工(切削量150cc/min，材質(zhì)S45C，刀具Ф16端銑刀)和高扭矩的大孔徑加工(孔徑Ф40mm，材質(zhì)S45C)。
三軸采用滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠，阻尼小、響應(yīng)快;Z軸加速度2.2G，Z軸升降的高加速、高響應(yīng)，能實(shí)現(xiàn)較少的循環(huán)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
改良了無(wú)傳感器的熱變位修正系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了更穩(wěn)定的修正。
刀庫(kù)動(dòng)作優(yōu)化，利用無(wú)停頓的ATC代碼(G100)，在Z向不停止的狀態(tài)下，完成刀具的交換。且在Z向移動(dòng)更換刀具的同時(shí)進(jìn)行X、Y軸和附加軸的定位，換刀時(shí)間0.7s(T-T)、1.3s(C-C)。不僅使刀具交換時(shí)間大幅縮短，還進(jìn)一步壓縮了其他非加工時(shí)間。
采用高效率電機(jī)、節(jié)能泵、LED燈等節(jié)能裝置，減少電能的消耗;優(yōu)化空氣回路，調(diào)節(jié)送氣時(shí)間，在保證粉塵去除能力的同時(shí)，減少空氣消耗量，從而減少了CO2的排放，更有利于“碳達(dá)標(biāo)”。
主要參數(shù)：工作臺(tái)尺寸600mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/300mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速10000r/min，快速進(jìn)給(X/Y/Z)50/50/56m/min，切削速度1-30000mm/min，主電機(jī)功率10.1/7.1kW，刀庫(kù)容量14把，刀具最大長(zhǎng)度250mm，刀具最大直徑110mm，刀具最大重量3kg，換刀時(shí)間分別為0.7s(T-T)和1.3s(C-C)，各軸雙向定位精度0.006-0.02mm，各軸雙向重復(fù)定位精度0.004mm，工作臺(tái)最大負(fù)荷250kg;機(jī)床占地1560mm×2223mm×2794mm，機(jī)床重量2250kg。
2.發(fā)展趨勢(shì)
從本屆展會(huì)的部分展品來看，鉆削中心形成以下發(fā)展趨勢(shì)：
(1)結(jié)構(gòu)布局多樣化，采用熱補(bǔ)償技術(shù)，廣泛采用預(yù)拉伸絲杠。
(2)新材料的推廣和使用。陶瓷(軸承)、人造花崗巖、米漢納鑄鐵在支撐件和主要鑄件的應(yīng)用，體現(xiàn)了材料對(duì)機(jī)床性能的積極影響。嚴(yán)格講，米漢納鑄鐵并非“新”材料，國(guó)內(nèi)稱之為密烘鑄鐵，它由美國(guó)米漢納公司享有專利。指在鐵水中加入孕育劑(如：矽化鈣等)，使金相組織更細(xì)密，既有灰鑄鐵的減震性又有球墨鑄鐵的高強(qiáng)度和耐磨性特點(diǎn)。相當(dāng)于250灰鐵，屬于孕育鑄鐵。從原材料選擇，熔爐設(shè)備的設(shè)計(jì)與操作，造模方法與澆、冒口設(shè)計(jì)，爐前鐵水管治，清箱及后處理，鑄件檢驗(yàn)步驟，提供確實(shí)的且數(shù)據(jù)化管理方法，保證鑄件的均質(zhì)性，無(wú)瑕疵，達(dá)到合格的物理、力學(xué)性能等，各環(huán)節(jié)有嚴(yán)格的制程要求，需經(jīng)過有關(guān)方面的認(rèn)證才能標(biāo)注。如果我們的材料制造過程也能實(shí)現(xiàn)上述的過程控制，也一定能生產(chǎn)出高質(zhì)量材料，從而使機(jī)床性能得到有力提升。
(3)機(jī)床設(shè)計(jì)中引入節(jié)能減排的理念。采用節(jié)能器件，優(yōu)化過程控制，從而減低能耗和CO2排放。這方面有些境外企業(yè)做得較好。
(4)伺服轉(zhuǎn)塔刀庫(kù)。由于特殊結(jié)構(gòu)和工作原理，換刀時(shí)間將更短，0.7s(T-T)，1.3s(C-C)。并且換刀時(shí)各坐標(biāo)可同步運(yùn)動(dòng)。
(5)可帶APC，可搭載回轉(zhuǎn)工作臺(tái)加工空間分布的孔系，配合物流系統(tǒng)及(或)機(jī)器人組建生產(chǎn)線。
(6)高生產(chǎn)效率。通過優(yōu)化主軸及相關(guān)部件、刀具、切削參數(shù)提高材料切除率，主軸轉(zhuǎn)速24000r/min;利用點(diǎn)位加工的特點(diǎn)，注重采用具有高加減速性能的電機(jī)，提高快移速度、加速度，減少輔助時(shí)間，速度已到60m/min，加速度(X/Y/Z)1.5/1.2/1.1G，境外有的產(chǎn)品Z軸加速度達(dá)2.2G。
(7)位置精度的評(píng)定方法更多的采用VDI或ISO標(biāo)準(zhǔn)，使結(jié)果更可靠;定位精度更高，500行程0.006mm，重復(fù)定位0.004mm。原JIS標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)定方法使用較少了。
(8)某些廠家開始自主或合作研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)。
(9)應(yīng)用范圍更加廣泛。除機(jī)械行業(yè)外，在手機(jī)、PC機(jī)、通訊設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，加工對(duì)象不再拘泥于金屬。
近年來，隨著社會(huì)需求的不斷擴(kuò)大和加深，此類機(jī)床得到迅猛發(fā)展，生產(chǎn)企業(yè)不斷增多，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，特點(diǎn)更加明顯，功能進(jìn)一步優(yōu)化。今后，此類機(jī)床將繼續(xù)保持點(diǎn)位加工、小規(guī)格(占地和行程)、鉆銑負(fù)荷輕、速度快，即：“點(diǎn)、小、輕、快”的基本特征。
(來源：中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)cmtba)
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