四轴加工中心

    国产五轴龙门加工中心对标美国和意大利处于什么水平?

    发布时间:2022-08-17 10:49:01 来源:立博app官方网站 作者:立博客户端app下载

    内容简介:  大家都知道,我们的航空航天、军工等领域,对五轴数控机床存在较大的刚性需求,而西方把它作为战略物资,对我们实施禁运,鉴于五轴机床对我们的重要性,所以我打算做2期国产五轴机床的视频,来和大家聊一下我们的五轴机床水平,现在发展的到底怎么样了。国产机床一定比进口机床差吗?今天第一期先说一下国产五轴龙门加工中心。  我挑了8家做五轴龙门的企业,大陆地区我挑了5家:国盛智科的GMB6027 、海天精工的BF3060 、纽威数控的PMB3060 、日发精机的RFMP2060、科德数控的KGHM2560U。台湾地区我挑了一家技术水平比较高的公司:...

  大家都知道,我们的航空航天、军工等领域,对五轴数控机床存在较大的刚性需求,而西方把它作为战略物资,对我们实施禁运,鉴于五轴机床对我们的重要性,所以我打算做2期国产五轴机床的视频,来和大家聊一下我们的五轴机床水平,现在发展的到底怎么样了。国产机床一定比进口机床差吗?今天第一期先说一下国产五轴龙门加工中心。

  我挑了8家做五轴龙门的企业,大陆地区我挑了5家:国盛智科的GMB6027 、海天精工的BF3060 、纽威数控的PMB3060 、日发精机的RFMP2060、科德数控的KGHM2560U。台湾地区我挑了一家技术水平比较高的公司:高峰,国外挑了意大利的浦珞玛喀和美国的哈挺。

  浦珞玛喀的客户,基本都是高档汽车模具制造领域的,比如说全球最贵的跑车之一帕加尼,加工汽车模具、模型和碳纤维车体,都是由浦珞玛喀机床加工完成。哈挺就更不用说了,超精密加工的代名词 ,美国国防工业的根基。大家看清楚了,这8家机型的XYZ行程,基本都在6000/3000/1000左右。

  看一台五轴龙门性能怎么样,咱们主要就是看这几个指标,主轴转速、主轴最大扭矩、XYZ轴的定位精度、XYZ轴的重复定位精度、A/C轴的转位角度、进给速度、还有A/C轴的定位精度。多说一句,有些朋友问我是念进给ji量,还是进给gei量,这么说吧,字典里确实是念进给ji量,但是干这行的,基本都是念进给gei量,你上班和他们说进给ji量,他们可能听不懂你说的是啥。但是我发文还是尽量念正确读音“进给量”吧。

  好了言归正传,先看一下主轴转速,机床转速越高,切削刀具加工的效率越高,相比普通机床,龙门的主轴转速与走刀量范围要大得多,大家看一下表格,国产龙门的转速在18000-24000之间,哈挺18000,浦珞玛喀24000,大家都处于同一水平线。

  接着看主轴最大扭矩,这个指标对加工大件的龙门来说非常重要,我之前视频就说过,扭矩的重要性远大于转速,扭矩大首先适合粗加工,只要你刀具材质能承受得住,吃刀量越大越好,一般老板都喜欢扭矩大的主轴,加工效率高,如果扭矩小的话,对有些材质较硬的工件是没法加工的,这种情况就适合精加工,转速高,但吃刀量一定不能大,这时候大的吃刀量容易憋停主轴,刚上手调机的朋友一定要注意了。像那些很便宜的主轴扭矩都很小。国产里面国盛智科的扭矩最大,达到了90牛米,日发精机最差,才60牛米,意大利是87牛米,科德84还好,大扭矩对机床的精度保持和寿命非常非常重要。

  再看看XYZ轴的定位精度,所谓定位精度,就是说你机床保持停止状态的时候,轴实际到达的位置,和你要求到达位置的误差。比如说你要求X轴走2000mm,结果实际上它走了2000.03mm,那这多出来的0.03mm,就是它的定位精度。国产科德数控是8个μ的定位精度,美国哈挺6个μ,比国产高2个μ的精度,但是我们的科德,远超过了意大利和高峰机床,这俩家的定位精度在0.02mm。

  再看一下重复定位精度,所谓重复定位精度,就是说轴在同一个位置,多次定位过去产生的误差。比如说你让机床Y轴走1000mm,第一次它走了1000.02mm,接着重复第一次的动作,又走了999.98mm,所以这个重复定位精度就是1000.02-999.98的结果,等于0.04mm。科德数控6个μ,美国哈挺是3个μ。

  再看一下A/C两个旋转轴的转位角度,A轴是绕着X轴旋转,C轴是绕着Z轴旋转,也就是主轴定位。A/C轴转位角度的范围越大,加工产品时机床的摆头也就更加灵活。国产A轴的转位角度在±105°,C轴的转位角度在±360°,意大利A轴的转位角度在±105°,C轴的转位角度在±240°,很明显国产的角度范围要比意大利的更大。

  再看看A/C旋转轴的定位精度,这个和刚才XYZ轴的定位精度是一个道理,国产A/C轴的定位精度基本保持在了5秒,和美国哈挺保持在了同一水平线秒。

  再看看进给速度,把它理解为走刀速度就行了,龙门必须要有较高的进给速度稳定性,否则不是打坏齿轮,铣刀,就是将工件报废。国产牌子里国盛智科的最慢,每分钟走15米,日发精机的速度最快,每分钟走30米,意大利的机床每分钟走50米,这个指标差距还是有点大。意大利这个速度就属于高速龙门加工中心了,超过36米就是高速了。不过速度走得越快,对丝杠、轴承的使用寿命就会越低,就会影响到机床的精度。建议刚上手调机的朋友,在加工零件时,除了做铝件进给速度可以快一点之外,其余的材质,尤其是比较硬比较密的零件,建议进给速度放在24米,这样有利于保持机床的精度,还可以延长机床寿命。

  综合来看的话,国产五轴龙门,在大部分关键指标上,和意大利、美国,基本保持在了同一水平线,这里面国产表现最好的,我认为是科德数控,各项参数指标表现的都非常均衡,科德也是国产化率最高的国产机床企业,满分100分的线分。

  抛开这些数据,我对国产五轴龙门最大的感触就是,在加工复杂型面和难切削材料方面,加工效率没有进口机床高。但是大家别忘了,我们手里还握着一张王牌,北一机床收购的瓦德里西科堡,全球最大的高精度重型机床制造商。至于其他功能部件等产业链方面的问题,我会单独做视频细说。

  对了,还有许多外行朋友对机床轴数的认知误区,一看到什么十二轴机床就高呼,哇塞,世界最强机床,看看人家外国都十二轴了,你中国还在用落后的五轴,我经常看到有人给我发这种评论,搞得我尴尬症都犯了,所以为了消除彼此间聊天的尴尬,我有必要再解释一遍。

  一般来说五轴五联动加工中心,就能实现工件各个面的全方位加工,但是工件装夹在工作台面上的那个面没办法加工,有些特殊工件却又需要加工这个面,这时怎么办?那就需要将工件从装夹位置上卸下来,翻面重新装夹。为了保证重复装夹的精度,那么就需要多加一套机械装置来保证这个“重复装夹的定位误差”。多了一套机械装置肯定就会多几个运动轴啦。一般这多出的几个轴都是辅助轴,是不会参加切削运动的,所以这类五轴以上机床的叫法叫做“6、7、8、9轴五联动机床”(大于5),例如,7轴5联动机床、9轴5联动机床...实际关键的是联动轴的数量,一般同时联动轴的数量超过5个,就没有实际意义了。

  意思也就是说,不管机床的运动轴有多少,但是能联动的只有5个。其实,机床可以实现六轴联动,但目前行业里大家能看到的也就五轴联动,为什么呢?因为联动轴数越少,机床结构越简单、越紧凑,而且越容易保证机床的动刚度和静刚度,动、静刚度对于精度要求很高的数控机床而言是非常重要的。所以大家看到联动轴多的机床,是以牺牲动、静刚度为代价的,鱼和熊掌是不可能兼得的。

  总之大家一定要明白一点:5轴5联动是实现工件高精度、全方位、无死角加工的基本要求,也就是说不管你多复杂的工件,只要是5轴5联动的机床,就一定可以加工出来。多于5轴的其他轴都是辅助轴,主要目的还是为了提高加工效率和保证工件精度的,能不能联动也无关紧要。所以你现在就能明白,为什么美国海军现在加工潜艇螺旋桨,用的是德国杜普莱恩的六轴五联动龙门了,而不是什么九轴五联动龙门。像这种辅助轴任何国家都可以加,只有你想不想,加工的产品有没有这个需求和必要而已。下期接着分析国产立式五轴加工中心,我们下期不见不散。写自公号(kejizhainan8)