一、機床的主要用途
本機床是一臺龍門式五軸聯(lián)動立式加工中心。
該機床具有X﹑Y﹑Z三個直線運動的數(shù)控坐標軸和A、C二個旋轉(zhuǎn)運動的數(shù)控坐標軸, 可實現(xiàn)五軸聯(lián)動。各坐標軸可自動定位,工件在一次裝夾后,可自動完成銑﹑鉆﹑鏜﹑鉸和攻絲等多種工序的加工。
由于該機床可實現(xiàn)X﹑Y﹑Z、A、C軸五軸聯(lián)動，故特別適用于蝸輪、葉片、復雜模具和空間凸輪等具有復雜曲面的零件加工。因該機床坐標可以自動高精度定位,因而在該機床上加工時不需鉆、鏜模具即可直接鉆、鏜孔，且能保證孔距加工精度, 因而節(jié)省了工藝裝備,縮短了生產(chǎn)周期,從而降低了成本,提高了經(jīng)濟效益。目前，由于該種機加工的高質(zhì)量和高效率，已在*、航空、航天、發(fā)電和造船等機械加工行業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用。
二、機床的特點
該機床的設(shè)計采用了國內(nèi)外發(fā)展的數(shù)控技術(shù)及機械加工技術(shù)，具有以下特點
1、高剛性的龍門型結(jié)構(gòu)設(shè)計
機床采用高剛性的龍門型結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，床身、立柱一體化的鑄造結(jié)構(gòu)使得機床具有很高的結(jié)構(gòu)剛性，機床具有剛性高、變形小、精度高等特點。并且主軸中心到Z軸導軌面的距離縮到zui小，大大地減小了主軸箱的翻轉(zhuǎn)力矩，延長了Z軸導軌的精度壽命。
2、高速精密電主軸
由內(nèi)藏式主軸電機直接驅(qū)動機床主軸，省掉了主電機到主軸之間的所有傳動零部件，大大簡化了機床主傳動結(jié)構(gòu)，主軸zui高轉(zhuǎn)速可達18000rpm。
3、大扭矩精密雙回轉(zhuǎn)工作臺
A、C軸采用大扭矩力矩電機驅(qū)動，液壓夾緊；并采用高精度角度編碼器形成閉環(huán)控制，分度精度高、夾緊力大、剛性好。
4、高效、高精度、高速精密直線進給
本機床X、Y、Z三軸均采用滾柱直線滾動導軌，剛性好、移動速度快； X軸導軌采用兩條滾柱直線導軌另加一貼塑滑動導軌，Y﹑Z兩軸導軌均采用兩滾柱直線導軌，因而機床在高速進給時振動小，在低速進給時無爬行。X﹑Y﹑Z三坐標軸均帶光柵全閉環(huán)反饋裝置，可以進行精確定位，具有精度穩(wěn)定性高的特點，可以對工件進行高效、高精度的加工。
5、換刀
本機床帶有32把刀的雙機械手隨機刀庫，通過程序控制，既可隨機換刀，又可對大直徑*進行固定地址換刀，換刀動作快速穩(wěn)定。
6、主軸箱采用液壓平衡裝置
拖板上裝有兩只單作用液壓平衡油缸裝置，用來平衡滑枕的重量，以減少Z軸滾珠絲杠的空載扭矩，從而減少Z軸滾珠絲杠的磨損，延長Z軸滾珠絲杠的精度穩(wěn)定性。
7、冷卻充分
在加工過程中，主軸邊的三根外冷卻管噴射冷卻液對*進行冷卻；電主軸內(nèi)的主電機和A、C軸的扭矩電機還通過水冷裝置進行循環(huán)冷卻，來保證加工精度。
8 、機電一體化設(shè)計
機床總體設(shè)計采用機電一體化結(jié)構(gòu)，電氣柜安裝有機床后部、潤滑裝置等安裝在立柱上以減少占地面積。機床操作臺布置在機床右側(cè)，整機布置緊湊、協(xié)調(diào)、美觀。
三. 機床的傳動系統(tǒng)及各部件功能介紹:
1、床身及Y軸傳動系統(tǒng)
由于本機床的床身采用高剛性的龍門型結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，并且采用“米字形”筋板布置，以及床身、立柱一體化的鑄造結(jié)構(gòu)，使得床身具有很高的結(jié)構(gòu)剛性和強度。由于床身兩側(cè)是墻式結(jié)構(gòu)，所以橫梁在作Y向運動時，沿Z向的變形基本可以不計，精度保持性非常好。所以本結(jié)構(gòu)具有剛性高、變形小、精度高等特點。
Y軸方向采用兩根滾珠絲杠雙伺服同步驅(qū)動，運行平穩(wěn)，動力足，zui高移動速度可達32m/min。Y軸采用兩根進口導軌支撐，每根導軌上有三個滑塊，支撐面積大，受力均勻，承重高，精度高。Y軸行程850mm，換刀行程180mm。
Y軸驅(qū)動原理：由伺服電機通過進口彈性聯(lián)軸器帶動THK滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動橫梁沿Y向前后運動，以實現(xiàn)Y軸的快速移動和進給運動。
2、橫梁及X向傳動
為提高橫梁剛性，結(jié)構(gòu)上采用密筋筋板布置，使用*的斜筋結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)不僅能地提高Z軸的剛性，還能有效抵抗滑枕和拖板作用在橫梁上的翻轉(zhuǎn)力矩。
另外，X軸采用兩根45進口滾動導軌和一條滑動導軌，上面滾動導軌水平安裝，下面的滾動導軌垂直安裝，這種結(jié)構(gòu)形式不僅能承載拖板和滑枕的重量，而且上導軌還能有效地承載拖板和滑枕的翻轉(zhuǎn)力矩。這樣將使X軸導軌具備足夠的抗彎剛度和抗扭剛度，并使X軸導軌具有足夠長的精度保持性。滾動導軌加滑動導軌具有動靜摩擦力變化小，高速振動小，低速無爬行，X軸拖板的靈敏度高，定位精度高，伺服驅(qū)動性能優(yōu)的特點，，切削抗振性能也非常好。
X軸驅(qū)動原理：伺服電機通過同步帶輪和同步帶輪1：2傳動，帶動THK滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)運動，從而驅(qū)動拖板沿X向左右移動，以實現(xiàn)X軸的快速移動和進給運動。
X軸行程800mm，X軸快速移動速度40m/min。
3、主軸箱及Z向傳動
由于采用了內(nèi)藏式電主軸的形式，大大簡化了機床主傳動結(jié)構(gòu)，并且將主軸中心到Z軸導軌面的距離縮到zui小，大大地減小了主軸箱的翻轉(zhuǎn)力矩，延長了Z軸導軌的精度壽命。在拖板上裝有兩只單作用液壓平衡油缸裝置，用來平衡滑枕的重量，以減少Z軸滾珠絲杠的空載扭矩，從而減少Z軸滾珠絲杠的磨損，延長Z軸滾珠絲杠的精度穩(wěn)定性。
Z軸驅(qū)動原理：由伺服電機通過進口彈性聯(lián)軸器帶動THK滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動滑枕沿X向上下移動，以實現(xiàn)Z軸的快速移動和進給運動。
Z軸行程560mm，Z軸快速移動速度40m/min。
采用西門子2SP1204高速精密電主軸，主軸zui高轉(zhuǎn)速可達18000rpm。
4、工作臺搖籃及A、C軸
為減小工作臺承重變形，搖籃采用高強度的球墨鑄鐵件，底部筋板星形分布，增加了整體剛性和工作臺的承載能力。
A、C軸均采用大扭矩力矩電機驅(qū)動，液壓夾緊，并且A軸采用雙力矩電機同步驅(qū)動，雙夾緊機構(gòu)，并采用高精度角度編碼器形成閉環(huán)控制，具有分度精度高、驅(qū)動扭矩大、夾緊力大、剛性好等特點。
驅(qū)動原理：
C軸：由力矩電機驅(qū)動工作臺作360º回轉(zhuǎn)，當回轉(zhuǎn)到位置后，力矩電機制動，同時油腔進油，通過摩擦力使工作臺停止轉(zhuǎn)動。需要轉(zhuǎn)動時，控制夾緊機構(gòu)進油的控制閥打開，再由力矩電機驅(qū)動工作臺回轉(zhuǎn)。
A軸：由雙側(cè)力矩電機驅(qū)動搖籃擺動,帶動工作臺作+110°～-110°擺動，擺動到位置后，兩側(cè)力矩電機同時制動，同時兩側(cè)夾緊機構(gòu)的油腔進油，通過摩擦力使搖籃停止擺動，使得工作臺停在需要的位置。當需要擺動時，控制夾緊機構(gòu)進油的控制閥打開，再由力矩電機驅(qū)動工作臺進行擺動。
工作臺面尺寸630mm，T型槽18mm×6,回轉(zhuǎn)360°,擺動+110°～-110°定位精度A軸12”，C軸8”，工作臺承重600Kg。
5、刀庫
32把鏈式機械手刀庫。換刀前，后機械手首先把刀庫上的刀取下來, 把刀放到過渡刀套里，等待換刀（這一過程在機床加工時進行）；需換刀時，刀庫門自動打開, 主軸移動到換刀位，前機械手再把過渡刀套里的刀換到主軸上。
四、機床的主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù)
| 名 稱 | 單 位 | 數(shù) 值 | ||
| 行程 | X軸行程 | mm | 800 | |
| Y軸行程 | mm | 850 | ||
| Z 軸行程 | mm | 560 | ||
| A軸回轉(zhuǎn)角度 | ° | +110～-110 | ||
| C軸回轉(zhuǎn)角度 | ° | 360 | ||
| 主軸端面至工作臺面距離 | mm | 250～810 | ||
| 工作臺 | 工作臺面積 | mm | Ф630 | |
| 工作臺zui大承重 | kg | 600 | ||
| 主軸 | 主軸孔錐度 | - | HSKA63 | |
| 主軸zui高轉(zhuǎn)速 | r/min | 20～18000 | ||
| 主軸額定扭矩 | N.m | 78 | ||
| 主軸額定轉(zhuǎn)速 | r/min | 4300 | ||
| 進給速度 | X、Z軸快速位移 | m/min | 40 | |
| Y軸快速位移 | m/min | 32 | ||
| X、Y、Z切削進給速度 | mm/min | 3～20000 | ||
| A軸快速回轉(zhuǎn)速度 | r/min | 30 | ||
| C軸快速回轉(zhuǎn)速度 | r/min | 60 | ||
| 自動換刀系統(tǒng) | 刀庫形式 | | 鏈式 | |
| *數(shù) | pcs | 32 | ||
| 換刀時間（刀-刀） | sec | 2 | ||
| *zui大長度 | mm | 300 | ||
| *zui大直徑 | mm | 76/127（相鄰空刀） 230（相鄰無刀） | ||
| *zui大重量 | kg | 6.5 | ||
| 電機 | 主軸電機 | kw | 35 | |
| X/Y1/Y2/Z電機 | kw | 5.37x4 | ||
| A軸力矩電機 | kw | 27.1x2 | ||
| C軸力矩電機 | kw | 22.7 | ||
| 工件冷卻水泵電機 | kw | 0.75 | ||
| 液壓站電機 | kw | 5.5 | ||
| 水冷機水泵電機 | kw | 4.5 | ||
| 油脂潤滑泵電機 | kw | 0.025 | ||
| 稀油潤滑泵電機 | kw | 0.02 | ||
| 螺旋排屑器電機 | kw | 0.2x2 | ||
| 鏈板式排屑器電機 | kw | 0.4 | ||
| 精度 | X/Y/Z軸定位精度 | mm | 0.1 | |
| X/Y/Z軸重復定位精度 | mm | 0.005 | ||
| A/C軸定位精度 | | 8〃 | ||
| A/C軸重復定位精度 | | 5〃 | ||
| 機床尺寸 | 機床總高 | mm | 3780 | |
| 占地面積（長×寬） | mm | 4170×4200 | ||
| 機床重量 | kg | 16000 | ||
| 電力需求 | kw | 170 | ||
| 工作環(huán)境 | 環(huán)境溫度 | ℃ | -5～45 | |
| 相對濕度 | | 0～90% | ||
| 氣源壓力 | Mpa | 0.6 | ||
| 液壓系統(tǒng)工作壓力 | Mpa | 10 | ||
| 電源 | | 50Hz 380V±10% | ||
五、主、關(guān)配套件配置清單
| 名 稱 | 規(guī) 格 | 制 造 商 |
| CNC控制系統(tǒng)（標配） | SIEMENS840D | 德國SIEMENS840D系統(tǒng) |
| 電主軸 | 2SP1204-1HB05-2DF2 | 德國SIEMENS主軸 |
| 伺服單元 | | 同CNC控制系統(tǒng) |
| 直線光柵尺 | GOP-5 | 西班牙FAGOR |
| 角度編碼器 | RCN729 | 德國HEIDENHAIN |
| 滾珠絲桿 | | 日本THK |
| 滾珠絲桿軸承 | | 德國IBC絲桿軸承 |
| 雙回轉(zhuǎn)工作臺軸承 | SX 01 1868 VSP | 德國INA軸承 |
| YRT395 | ||
| 線性導軌 | | 瑞士施耐博格 |
| 潤滑系統(tǒng) | | 永嘉流遍 |
| 聯(lián)軸器 | | 德國KTR |
| 刀庫 | | 中國臺灣吉輔 |
| 行程開關(guān) | | 德國巴魯夫 |
| 防護罩 | | 合資品牌同樂 |
| 液壓元器件 | | 日本大金液壓元件 |
| 拖鏈 | | 德國易格斯 |
| 電器接觸器 | | 德國SIEMENS |
| 恒溫油箱裝置 | | 江蘇無錫開源 |
| 氣動系統(tǒng) | | 日本SMC公司 |
