国产高架式龙门五轴加工中心应用于航空航天制造

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武汉华中数控股份有限公司(简称华中数控)与济南二机床集团有限公司紧密合作,针对航空航天装备关键零件的数控加工需求,批量生产配置华中数控HNC-848D型高档数控系统的高架式龙门五轴加工中心XHSV2545*50。目前,双方合作生产的五轴加工中心已经形成批量销售近十台,全部用于重点航空航天装备制造企业的关键零件的数控加工。

一、机床主要特点

济南二机床高架式龙门五轴加工中心机床XHSV2545*50龙门跨度大,适合在航空、航天薄壁曲面零件、板筋、肋梁类零件、复杂型面的精加工、半精加工。

机床结构采用树脂砂铸铁和焊接结构件的最优组合,考虑静、动态载荷并由计算机进行设计,先进的热处理时效工艺,最大限度地消除了焊接和铸造内应力,以提高机床的精度和刚性。

机床X轴使用龙门位置同步功能,采用滚珠丝杠齿轮齿条驱动,装有制动单元和安全缓冲装置;Y、Z轴采用大导程的预载螺母滚珠丝杠传动。运用现代设计方法,通过建立振动阻尼、动态加速度模型,在确保机床整机刚性的前提下,尽量减轻了移动件的重量,使机床具有良好的快速响应特性。具有高转速、高速度、高加速度的特点。A、C轴传动采用力矩电机直接驱动,并分别设有液压夹紧机构。X、Y、Z轴均采用光栅尺实现全闭环控制;A、C轴采用高精度角度编码器实现全闭环位置反馈。主轴采用大接触角高速陶瓷球轴承,并配置了主轴的冷却系统。

二、数控系统解决方案

1、数控系统、伺服驱动、伺服电机配置

2、数控机床应用数控系统功能

该型号机床应用华中HNC-848D数控系统的关键技术:高速高精控制算法、龙门位置同步功能、伺服力矩消隙功能、五轴联动功能、五轴RTCP功能、五轴RTCP速度校验功能、五轴标定功能、五轴定向加工功能、五轴定向刀具半径补偿功能、旋转轴结构误差补偿功能、刀具矢量编程功能、法向进退刀功能、五轴大圆插补功能、空间误差补偿(垂直度、直线度、扰度补偿功能)和全闭环控制、三维仿真功能、网络功能、加工大数据采集和监控功能、基于加工大数据的工艺参数优化、健康保障、断刀检测等智能化功能。

三、应用效果

济南二机床集团与华中数控合作生产的XHSV系列五轴联动加工中心已经在我国重点航空航天、汽车等重点领域装备制造企业成功应用,主要用于航空航天等行业大型铝合金、复合材料结构件的高速、高效加工和大型汽车模具的半精加、精加工。

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