【CCMT2024展品評述】部分龍門加工中心展品
2024-7-12 來源：- 作者：-
【編者按】CCMT2024（第十三屆中國數控機床展覽會）已于4月12日圓滿落幕。展會期間，主辦方中國機床工具工業協會有關分會組織人員針對本專業領域展品進行評述，現編發部分文章，供業界參考。文章觀點僅代表作者本人。
一、概述
據筆者統計，CCMT2024共有30家展商攜30多臺龍門加工中心展品參展，國內展商有北一機床、濟二機床、寧波海天、紐威股份、南通國盛、普拉迪等公司，國外展商有西班牙尼古拉斯克雷亞、日本尼得科等公司。參展的龍門鏜銑床類展品包括工作臺移動式、龍門移動式、高架橫梁移動式（按X軸運動分）以及動梁式和定梁式（按橫梁形式分）。本屆參展龍門機床大都具有高剛性、高速度、加工效率高等特點；并且高架橋式龍門機床、五軸龍門機床占比較高，這一特點也將引領龍門機床市場未來的發展趨勢；另外，此次參展的龍門機床產品在滿足用戶需求方面更加具有針對性，特別是針對目前市場比較火爆的新能源汽車等行業的專用機床展品較多。
二、部分代表展商及展品
1. 三軸龍門加工中心
西班牙尼古拉斯克雷亞FOX40龍門式加工中心，是尼古拉斯克雷亞模塊化設計生產量最高的一款機型，融合了恒溫控制系統、熱對稱設計以及自動換刀/換銑頭系統等先進的機床設計理念，廣泛應用于航空航天、能源和軌道交通等領域。機床配置C5E連續運動的雙擺銑頭，五軸聯動；機床主體采用橫梁固定、工作臺移動的結構形式，可配置UAD萬能銑頭，包括45°萬能銑頭和90°直角銑頭；采用雙鼠牙盤系統的UAD自動微分度，最小分度0.02，最高轉速6000r/min；可配置一個內置或可拆卸車削轉臺，最大加工直徑為2500mm，可同時實現銑削和車削兩種功能。
尼得科MVR-30Hx龍門五面加工中心，廣泛應用于汽車大型模具加工行業。機床主體采用橫梁固定、工作臺移動的結構形式；垂直軸、水平軸均能進行強力切削；通過對主軸內部和主軸大套冷卻，抑制主軸熱伸長，系統具有空間誤差補償功能；可選配齒輪驅動主軸，最大扭矩3430Nm，實現重切削；根據客戶加工需求，選配各種附件頭。
北一機床XHAE2130X60-S24動梁龍門加工中心，機床剛性好、精度高、速度快，可實現各種復雜曲面五軸聯動加工，適用于模具、汽車印刷，汽車車輛、航空航天的鑄鐵鑄鋼、不銹鋼、高溫合金、鈦合金、耐熱合金、鋁合金等材料的高效粗加工、半精加工和精加工等。機床配置高速、高精度、大扭矩主軸；采用德國SIEMENS公司SINUMERIKONE數控系統；主傳動和進給傳動均采用SIEMENS公司AC主軸伺服電機和進給伺服電機；機床各直線坐標均采用德國HEIDENHAIN精密光柵尺作位置檢測，以實現機床全閉環控制；機床可配置M500L-NC型五軸多功能鏜銑滑枕，實現各種復雜曲面五軸聯動加工；還配置有排屑裝置、冷卻液供應回收裝置。
XHAE2130X60-S24還具有以下核心技術及新功能：滑枕采用8條含氟耐磨涂層滑動導軌和兩條滾動導軌組成的全包圍復合約束導軌結構；機床各向均采用高精度重載滾動直線導軌作為導向；工作臺進給采用大扭矩伺服電機直聯減速器驅動精密滾珠絲杠的設計；滑座水平運動的進給傳動采用雙電機（雙齒輪齒條）消隙結構；橫梁升降進給采用高精度滾珠絲杠，采用雙邊拖動、雙邊檢測和機床控制系統的同步軸功能實現橫梁升降同步驅動，并保證橫梁升降時滑枕和滑座在橫梁任意位置時橫梁可實現自動調平；Z軸采用大扭矩數字伺服電機直聯減速器驅動精密滾珠絲杠、無平衡油缸的設計。
威達精工龍門加工中心產品主要適用于汽車模具、航空航天、印刷、包裝、紡織、國防等領域。GMF系列是在原有GMC系列基礎上將滑枕部分進行加強優化設計，延續模塊化結構設計理念，整機具有良好的剛性、抗震性和精度保持性。GMF2040龍門五面加工中心具有超寬床身，床身兩側排屑槽直接鑄出；X、Y軸采用重載直線滾柱導軌，承載能力強，Z軸采用四面環抱式硬軌方滑枕，剛性強，滑枕兩側對稱布置平衡油缸，Z軸響應速度快；標配中國臺灣高速精密主軸單元，三軸行星減速機，24把盤式刀庫，半封閉防護；標配威達自主研發的兩檔主變速箱和45°全自動萬能銑頭，可實現多面零部件加工，銑頭標配軸承循環油冷，精度保持性好；A/C軸擺角范圍360°，鎖緊力12000kg，最小分度單位1。
廣東普拉迪產品主要應用于新能源汽車動力電池和航空航天機身、機翼等加工領域，目前公司致力于研發生產數控機床關鍵核心部件，特別是五軸聯動動力頭部件的自主研發和量產。PGMG2560動梁龍門加工中心采用橫梁移動和工作臺移動結構，為超高工件的加工提供了極大的便利；采用進口剛性大扭矩主軸確保加工的高效與穩定；橫梁立柱截面大，采用米字結構交叉加強筋，保證機床整體剛性；滑鞍配置7個滑塊（上3下4），保證良好的抗震性；動橫梁（W軸）和滑枕（Z軸）的行程可以相互疊加，加工時可以有效避免主軸伸出過長而影響主軸的精度；主變速采用進口主軸減速箱，同時滿足高扭矩與高速加工的需求；產品具有鉆、鏜、銑、剛性攻絲、直線插補、圓弧插補、螺旋線插補、三坐標聯動等多種加工功能，適用于各種基礎大件、板件、模具等精密零件的加工。
2. 五軸龍門加工中心
濟南二機床XHBSV2516×27i雙五軸高速龍門加工中心填補了一體化鋁合金壓鑄車身零件高速高效加工中心的國內空白，在新能源汽車領域實現了規模化應用。機床大件（床身、橫梁、溜板、滑枕等）均采用優質鋼板焊接結構件，整機具有高剛度和高動態性能；X/Y/Z軸采用高剛性滾柱直線導軌支撐；X/Y/Z軸采用絕對值式光柵尺，A/B/C軸采用高精度角度編碼器，實現全閉環位置反饋；X/Y/Z軸驅動采用直線電機、A/B/C軸驅動采用力矩電機；全直驅設計、無中間傳動環節，高可靠性；兩側鼓形直排式刀庫，主軸直接抓取刀具，無機械手，保證效率的同時提高刀庫可靠性；偏置式B/C雙擺角數控萬能銑頭：采用高精度YRT軸承支撐、力矩電機直接驅動，強制循環冷卻，滿足長期高速運行使用，可靠性高；采用輕量化金屬結構件，降低擺頭重量，實現高速動態響應；外形尺寸緊湊，具備良好加工接近性，滿足一體化壓鑄零件加工需求；可提供單通道、雙通道微量潤滑系統及高壓水冷等多選項刀具潤滑冷卻方式。
XHBSV2516x27i還具有以下核心技術及新功能：直線軸快移速度達到120m/min，加速度7m/s以上；采用一體式焊接床身，配置力矩電機直驅式翻轉工作臺，最大回轉直徑∅2200mm；配置零點定位系統完成不同夾具的快速更換，實現零件一次裝夾六面加工。
紐威數控的PM系列高架五軸龍門加工中心主要適用于民用航空、汽車、能源、信息、模具等行業的零件加工，以加工黑色和有色金屬大中型復雜零件為對象，具有高速、高精度、高柔性、環保等特點，產品經模塊化設計，可以按市場需求進行產品系列化和客戶化制造。PME2030UT橫梁移動式龍門加工中心是在該系列基礎上升級研發的產品。產品采用天車式結構，移動部件重量輕，實現高速驅動、高效加工；選用偏置式A/C擺頭，并配置雙擺轉臺，實現一次裝夾六面加工，滿足復雜零件加工；X、Y、Z三個進給軸均采用SIEMENS進給電機驅動，穩定性好，運行可靠，X軸和Y軸采用齒輪齒條傳動，X1和X2通過全閉環同步，實現高速運行；Z軸采用滾珠絲杠驅動結構和雙氮氣平衡結構，有效平衡滑枕的重量，提高Z軸響應速度；橫梁導軌采用前側和頂部組合布置，階梯式結構加大Y軸導軌跨距，提高結構剛性。
安徽卓樸智能裝備股份有限公司SP2040BU橋式五軸加工中心，Z軸采用重心驅動形式，運行平穩，提高了機床的動態響應；Y軸通過自主開發的光柵尺中心位置驅動雙絲杠，精度提升30%，運動性能提升40%；自主研發自適應阻尼地腳，抑振效果可提高30%，有效提升加工表面光潔度；配備可調式液壓緩沖器，撞停時泄壓緩停，降低運動部件及電機損壞幾率，提高安全性；運動部件配備溫度調節系統，保證驅動部件溫度穩定，提高精度穩定性；系統二次開發增加振動監測、故障診斷等功能，保障了機床的性能和安全性；零件一次裝夾后，即能完成多種工序的五面加工和多種空間方向的銑削加工，還可以對復雜的空間曲面進行高精度加工。SP2040BU橋式五軸加工中心主要應用于汽車工業中的模具、原型制造、大型鋼模和鑄鐵模具的制造以及航空航天工業中的復雜零件加工、鋁及其合金加工和難加工材料的加工。
三、主要技術特色
1. 機床使用的高效性
當前龍門機床正朝著高速高效的方向發展，本次參展機床可以看出這個趨勢。針對航空航天的需求及新能源汽車等新興產業的發展，五軸龍門機床得到了的廣泛開發及應用。本次展會諸多參展商帶來五軸機床產品，五軸龍門機床占比也在80％以上，少量的三軸龍門機床也在高速高效方面下了很大功夫。比如濟南二機床的XHBSV2516X27i雙主軸高速龍門加工中心，直線軸快移速度120m/min；日本尼德科的MVR-30Hx龍門五面加工中心在機械主軸扭矩達到3400Nm的情況下，主軸轉速仍然達到8000r/min。
2. 加工件的高精度
機床加工件的高精度是本次展會的另一特點，龍門加工中心展品充分體現了高效及高精的融合。除了各機床廠家在機床原始結構設計上采用提高機床精度的措施外，機床進給軸的中空絲杠技術及主軸溫升補償技術的應用也大大提升了零件加工的高精度，許多機床的定位精度和重復定位精度均在0.01以下。如日發精機的RFMP3026-5XR五軸龍門加工中心的三軸定位精度達到0.008，三軸重復定位精度達到0.006，充分展示機床加工的高精度，可為用戶生產出更精密的零件。
3. 機床結構的高剛性及穩定性
機床的高剛性及穩定性、可靠性是產品立足市場的前提。大截面方滑枕、高強度滾柱導軌及四包圍式導軌結構在三軸重切削機床中廣泛使用，保證了機床的高剛性及穩定性。龍門機床橫梁和滑枕的“箱中箱”結構技術在本屆展會的多家展品中得到使用，這種結構具有結構剛性強、熱平衡性能優等特點，未來會在龍門加工中心上廣泛使用。
4. 機床功能的復合性
復合性機床一直以來是機床展會的重要亮點，復合機床具備較為強大的工藝及工序加工的復合能力，具有一機多能的特點。車銑復合加工機床一般在龍門類機床中普遍使用，本屆展會中西班牙尼古拉斯克雷亞集團的FOX40龍門加工中心就配有車削轉臺，實現車削和銑削的兩種功能。復合類機床的獨特優勢，在未來的龍門機床的市場中會得到更大的發展。
四、發展趨勢
1. 小規格和輕切削機床將會朝著高速高精方向發展，動臺五軸機床和橋式五軸機床發展會更加迅猛。隨著航空航天領域及一些新興行業如新能源汽車行業的發展，對這類機床的需求也會越來越多。
2. 大型龍門機床仍然有著廣泛的市場需求和發展前景。由于場地及運輸的限制，大型龍門機床很少在展會中展出，但市場需求仍然旺盛。隨著國民經濟的穩步發展，在工程機械、船舶、風電等行業對大型龍門機床都有需求，也對龍門機床的高剛性、重切削、復合性有著更高的要求，這也將考驗機床制造商的研發及生產能力。
來源：協會鉆鏜床分會（劉 橙） 責編：蘭海俠
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