扩大了加工范围的重型车床
Lathes for heavy-duty machining Pushing out the boundaries
Mazak在EMO展出了加工大型轴类零件的车床和通用立式车削中心,显示了其在在重型加工领域的独特之处。
利用一系列新型部件及现有技术,MAZAK公司开发了一系列高性能和灵巧加工中心,用于加工直径1m、长3.2 m以下的工件。Mazak在2009年EMO展览会上展出了Slant TurnNexus 550M (图1)。该机床采用了功率为45kW,最高转速为1000 r/min的主轴,二级变速,最大扭矩为7000Nm。据制造商称:在加工SCM铬钼钢时,当进给率为0.8 mm/r时切深可达到10mm。
配合强有力的动力刀具,该机床的生产能力堪比小型加工中心。其7.5kW电主轴最高转速为4000r/min,扭矩95Nm,可完成高性能面铣到高速钻孔等加工。
电动尾架的接触压力可在0.1kN到1kN范围内进行手动或自动调整。尾座定位方式也有手动和自动可选。手动模式,可以在进给速度为1.2m/min时实现精确控制,同时可实现8 m/min的尾座高速定位。采用全自动定位模式并选配中心架能缩短调整时间,例如,当尾座位移量为500mm时,所用时间仅为普通系统的10%。在加工较短工件并配用固定中心架时,机床允许尾座靠近卡盘定位,从而提高了适用于多种类型和尺寸加工的柔性。
机床定位速度高,对Z轴长达3m的运动范围具有决定性的作用。Mazak采用滚动导轨与整体铸造床身组合结构,并经过严格的有限元分析。这种结构具有良好承重能力和刚度,适用于高达20m/min(X)和24m/min(Z)的快移速度。与同类机床相比,机床定位速度分别提高了67% (X)和120% (Y)。
机床Z轴的另一特点是采用了扁平拖板结构,最大限度地减小了热偏移,提高了精度;重量轻,降低了动能的冲击,提高了X和Z轴的加/减速度。
改进的立车:Megaturn Nexus
Yamazaki Mazak的新型立式车削中心Megaturn Nexus 900(图2)应用范围极为广泛,适用于能源、农业机械、飞机发动机、船舶及建筑机械等行业。
Megaturn Nexus 900采用移动立柱结构,通过安装在固定立柱上的X轴,能消除可能出现的轮廓冲突。机床的加工能力明显提高,Megaturn Nexus 900最适合加工长800mm,直径920mm,重量在3000kg(含卡头)以内的工件。由于提高了工作台的刚度,机床可以加工卡头之上370mm工件外径上宽达8mm的槽,而不会发生颤振。移动式刀塔组件减轻了Z轴伺服驱动的负荷,Z轴位置也不会影响其重心。工件与长镗杆之间的干涉问题也得到解决:选用自动换刀装置不仅将可用刀具数量从12把增加到23把,而且可将长镗杆从加工区移走。这样,将长镗杆及其类似刀具存放在工作区外,用户可充分利用刀干塔定位,提高加工效率。
齿轮传动主轴 (30kW,3655Nm)采用低速大切深设计。例如,在加工直径900mm的S45C钢制工件时,进给率为0.8mm/r时切深可达8mm。加大切削深度,可以减少粗加工时的切削次数,从而缩短整个零件的加工时间。机床本身的重量和结构使机床更加坚固:高达14t的重量,使机床具有极高的刚度和稳定性。所有运动轴均采用滚动导轨,速度可达24 m/min。新型Mazatrol Matrix Nexus控制系统提供的不仅仅是简单、易用的Mazatrol对话式编程:由于智能热屏蔽补偿热膨胀,智能安全罩能防止机床碰撞,在这二方面,机床性能也得到提高。