1．機床用途
● 本機床是我公司自主研發的高速、高精度、環保的智能加工設備，主要用于航天、軍工、軸承、風電等機械加工行業大型圓盤類件的高效率、高精度加工，可適用于高速鋼、硬質合金及陶瓷刀具，可完成對各種黑色金屬、有色金屬及部分非金屬材料內外圓柱面、內外圓錐面、平面、回轉類曲面以及車螺紋等工序的粗、精加工。
2. 機床主要特點
● 立柱及底座采用熱對稱坐落式結構，減少熱變形對機床精度的影響。
● 工作臺主傳動采用1PH交流主軸電機和兩檔變速箱，實現工作臺的轉速范圍，提高了傳動效率。
● 工作臺軸向采用高精度推力球軸承作為滾動導軌，徑向采用高精度雙列圓柱滾子軸承定心，提高了工作臺使用壽命和精度。
● 進給系統X軸、Z軸均由西門子交流伺服電機驅動。
全閉環控制。
● 工作臺傳動齒輪與軸承潤滑經過冷卻裝置供油至各部位，降低溫升，減少熱變形。
● 機床配有排屑、冷卻循環系統及整機半封閉防護裝置。
3. 機床組成
| 序號 |
部件名稱 |
每臺套數 |
備注 |
| 1 |
工作臺（含主傳動） |
1 |
|
| 2 |
立柱 |
1 |
|
| 3 |
橫梁 |
1 |
|
| 4 |
垂直刀架 |
1 |
|
| 5 |
液壓系統 |
1 |
|
| 6 |
電控柜及電氣系統 |
1 |
|
| 7 |
數控系統 |
1 |
|
| 8 |
冷卻系統及自動排屑裝置 |
1 |
|
| 9 |
整機半封閉防護罩 |
1 |
|
| 10 |
附件 |
1 |
|
4. 技術參數
● 工作范圍及規格
最大車削直徑 φ1250mm
最大工件高度(從工作臺面到刀夾下面) 1000mm
最大工件重量 5t
● 工作臺性能參數
工作臺直徑 φ1100mm
工作臺轉速級數 無級(Ⅱ檔)
工作臺轉速范圍 4～500r/min
工作臺最大扭矩 8kN·m
主電機功率 S1=31kW; S2=37kW
● 垂直刀架性能參數
刀架快速移動速度（X/Z） 10000/10000mm/min
垂直刀架進給量級數 無級
垂直刀架進給量范圍 0.1～1000mm/min
垂直刀架水平行程 -20～850mm
垂直刀架滑枕行程 1000mm
垂直刀架滑枕截面尺寸 220×220mm
垂直刀架刀夾卡持刀桿截面 32×32mm
垂直刀架最大切削力 20kN
● 刀庫參數
刀庫形式 盤式
刀位數 8
主軸錐孔 BT50
● 橫梁性能參數
橫梁最大行程 400mm
橫梁分級級數 3級
橫梁分級檔位間距 200mm
橫梁升降速度 410mm/min
橫梁升降電機功率 5.5kW
● 機床總重量（約） 21t
● 機床外形尺寸（長×寬×高） 約6100×3600×5100mm
機床總圖示意圖
5．機床結構描述
5.1總體布局
本機床的總體布局為座落式、熱對稱結構。經有限元法計算，使機床大件及整機具有高強度、高剛度、高吸振性的特點。確保機床高精度加工。
立柱座落在工作臺底座上固定不動。
在橫梁上設置單個垂直刀架,由交流伺服電機驅動。
橫梁在立柱導軌上移動，由雙軸伸交流電機驅動，經左右橫梁升降箱、螺母絲杠傳動，實現橫梁上下移動。
5.2立柱
立柱為整體交叉筋板封閉的熱對稱結構，采用高強度低應力鑄鐵件，并采用有效的內部封沙減振措施。
立柱座落式安裝在工作臺底座上。
立柱與工作臺底座的結合面處加有固化膠墊，能有效的隔熱、隔振，較貼合式結構，較大幅度地提高了機床整體剛性和抗振能力。
立柱上端安裝有橫梁升降機構，由雙軸伸交流電機驅動雙絲杠帶動橫梁升降。
立柱側面安裝有分級定位齒條，實現橫梁在立柱上的精確定位，保證了刀架在水平移動時與工作臺的平行度。
立柱安裝有一套自動潤滑站，采取定時定量潤滑方式，用于實現對橫梁升降移動導軌副、刀架進給機構中的滾珠絲杠、軸承的潤滑。
立柱截面示意圖
5.3主傳動機構
主傳動由1PH型交流伺服主軸電機驅動，
配外購減速器，由變頻器無級調速，通過窄V帶，經一對齒輪降速傳至工作臺主軸，經電調和機械二級變速，總調速比為1：125，使工作臺獲得相應的轉速范圍。
5.4工作臺及工作臺底座
工作臺部分由工作臺、工作臺底座、主軸部件及主傳動機構組成。
工作臺和工作臺底座均采用高強度低應力鑄鐵件。
為了減少工作臺熱變形對加工精度的影響，工作臺與立柱結合在一起形成熱對稱結構，以便達到工作臺較小的熱變形，并在左、右方向相同的熱變形。保證工作臺長期穩定地工作。
工作臺主軸采用固定型短主軸結構。
工作臺徑向采用高精度雙列短圓柱滾子軸承定心，該軸承安裝在工作臺主軸上，其內孔具有1：12錐孔，通過調整徑向間隙，以保證工作臺高精度回轉。
工作臺軸向采用大型高精度推力球軸承作為滾動導軌，并在軸向加有預載，既保證工作臺的旋轉精度，又提高了機床的承載能力并且具有高的工作壽命。
工作臺及主要傳動件均作動平衡，保證工作臺在高速轉動時的較小振動。
工作臺底座設置有主軸編碼器，實現螺紋加工及恒線速切削功能。
工作臺面上設有T型槽，用來安裝卡盤爪等附件。卡盤爪采用外置卡爪型式。
工作臺剖視圖
5.5橫梁
橫梁部分由橫梁、刀架水平進給傳動機構、橫梁夾緊機構等組成。
在橫梁左端頭裝有垂直刀架的水平進給機構，采用交流伺服機驅動，經柔性聯軸節與滾珠絲杠直聯,帶動滾珠絲杠旋轉，實現垂直刀架水平進給及快速移動。
橫梁卡緊采用機械卡緊、液壓放松。
橫梁前導軌裝有伸縮式不銹鋼防護罩。
導軌下部裝有接油盒，用于回收刀架水平移動的潤滑油。
橫梁與立柱導軌的滑動導軌副為鑄鐵～涂層導軌副，承載能力大。
橫梁升降采用雙絲杠升降，同單絲杠升降或雙鏈條油缸升降相比，具有傳動平穩，磨擦小，噪聲低，可靠性高的優點。
在立柱外側橫梁下部安裝有分級定位油缸。
5.6垂直刀架
垂直刀架由橫梁滑座、回轉滑座和滑枕等部分組成。垂直刀架可在橫梁上作水平運動，滑枕作垂直運動。
垂直刀架水平移動為X軸，滑枕垂直移動為Z軸。X軸、Z軸均由西門子交流伺服電機驅動。刀架垂直進給電機（Z軸）帶制動器，防止機床斷電掉刀。
X、Z軸兩軸聯動，全閉環控制。
垂直刀架的垂直進給機構布置在滑枕的后部、回轉滑座上端面，采用交流伺服機驅動，電機與滾珠絲杠通過減速器聯接，帶動滾珠絲杠旋轉，實現垂直刀架的垂直進給及快速移動。
垂直刀架滑座水平移動導軌及垂直移動導軌均采用減磨導軌。
減磨導軌有良好阻尼和減振效果，承載能力大。
滑枕為方形鋼滑枕，滑枕內鑲車削拉刀主軸，主軸輸出端接口規格為BT50，可實現自動拉刀、松刀。
換刀時滑枕移動至刀庫內部，通過程序控制實現刀夾的抓取、放松。
垂直刀架剖視圖
5.7自動換刀裝置
自動換刀裝置(刀庫)由兩部分組成：裝在滑枕下端的車削拉刀主軸和盤式刀庫組成。
本機床設置一個圓盤式刀庫，刀庫設8個刀位。刀庫為自動轉位車削刀庫，內置車削刀夾、刀桿等附件。
刀夾接口形式為BT50錐柄，采用滑枕取刀方式。
5.8冷卻系統、自動排屑及防護裝置
機床配有切削冷卻循環系統，對刀具進行冷卻，冷卻水箱設置在主機外側，以便進、回水方便快捷。
冷卻液由冷卻箱輸出通過拖鏈引至刀架滑枕下端，對刀具進行冷卻，冷卻液與鐵屑分離后經排屑口流回冷卻箱，循環使用。
機床配有半封閉防護罩，具有鐵屑及冷卻液的防護及收集功能，同時防止冷卻液及切屑飛濺，防護罩有足夠的空間，方便切屑清理。
機床配有自動排屑裝置及排屑小車。
5.9液壓系統
液壓系統及自動潤滑系統元器件均選用國內有許可證的優質產品或合作產品，質量可靠。
本機床液壓系統由以下幾部分組成：
工作臺液壓部分，完成主軸及主傳動系統的各齒輪、軸承的潤滑功能。并配有油冷機，控制油液溫升。
橫梁液壓部分，主要完成橫梁分級定位油缸的脫開與定位、橫梁在立柱上的夾緊與放松。
5.10電器系統
● 本機床電氣設備由操縱臺、控制電柜、驅動電機及數控系統等部分組成。
● 機床電氣系統安全可靠，保護功能齊全，使用方便，維修簡單。
● 工作臺驅動電機采用1PH型交流伺服主軸電機，調速采用變頻器無級調速。
● 數控系統采用SINUMERIK828D
機床配置西門子828D型數控系統，數控刀架伺服電機采用西門子伺服電機,交流伺服驅動采用西門子S120驅動單元。可實現X、Z兩軸聯動，可進行連續軌跡的控制。
半閉環控制。
控制軸數（水平、垂直）2軸
聯動軸數（水平、垂直）2軸
顯示器尺寸為10.4″彩色顯示器。
●
數控功能:
車削時兩軸聯動插補。
可實現圖形顯示、狀態顯示、當前位置顯示、程序顯示、參數顯示、報警及信息顯示。
程序模擬加工功能。
可線性插補、圓弧插補、極坐標插補。
可反向間隙補償、螺距誤差補償。
具有螺紋車削功能。
故障自動報警及自我診斷功能(NC、PLC診斷功能)。
具有中、英文兩種操作界面。
恒線速切削(主軸無級調速)。
FRAME功能(比例縮放和旋轉)、算術和三角函數功能。
可進行輪廓編程、絕對或增量編程、X軸直徑或半徑編程。
段跳過。
倒角/圓角過渡。
圖形循環支持。
輪廓監控、位置監控。
每分進給、每轉進給。
車削循環。
● 操作
本機床配置一套獨立按鈕站，按鈕站安裝在防護罩的拉門外側，按鈕站上安裝有機床全部操作鍵。為方便操作者操作，配備一套手持便攜式操作單元，內有刀架常用操作鍵，可手動操作所需的動作。
5.11 機床顏色
按生產廠家標準執行，若用戶有特殊要求在技術協議簽定后一個月內按國家標準提供色標。
5.12 機內對刀裝置（選配）
本機床配有機內對刀裝置, 用于刀具的在線測量。在機床的側面裝有英國雷尼紹測頭，刀尖與測頭的接觸點作為工件加工的起始基準點，并將該點位置輸入系統。加工工件前刀尖先與測頭接觸，再按數控程序進行工件的切削加工，實現機內對刀功能。
6．機床工作條件
6.1 電源：三相交流；380V±10%；50HZ±1HZ
6.2 環境溫度：5℃～40℃
6.3 相對濕度：≤90%
7．機床驗收標準及主要精度
機床檢驗標準
| 序號 |
標準 |
| 1 |
GB/T 23582.1-2009 數控立式車床 精度檢驗 |
| 2 |
JB/T 9934.2-2006 數控立式車床 技術條件 |
| 3 |
GB/T 9061-2006 金屬切削機床 通用技術條件 |
| 4 |
GB 5226.1-2008 機械安全機床電氣設備 第1部分:通用技術條件 |
| 5 |
GB 23572-2009 金屬切削機床 液壓系統通用技術條件 |
| 6 |
GB/T 25373-2010 金屬切削機床 裝配通用技術條件 |
| 7 |
GB 15760-2004 金屬切削機床 安全防護通用技術條件 |
| 8 |
GB/T 17421.2-2000 機床檢驗通則 第2部分：數控軸線的定位精度和重復定位精度的確定 |
機床主要精度(單位:mm)
| 序號 |
檢驗項目 |
允差(mm) |
| 1 |
工作臺的平面度: |
在1000直徑內為0.03,直徑每增加1000,允差值增加0.01(平或凹)。 |
| 2 |
工作臺面的徑向跳動: |
在工作臺直徑1100:0.01 |
| 3 |
工作臺面的端面跳動: |
在工作臺直徑1100:0.01 |
| 4 |
數控垂直刀架位置精度（X軸） |
|
| a.雙向定位精度： |
0.025/1000mm |
| b.單向重復定位精度： |
0.010 |
| c.軸線的反向差值： |
0.013 |
| 5 |
數控垂直刀架位置精度（Z軸） |
|
| a.雙向定位精度： |
0.025/1000mm |
| b.單向重復定位精度： |
0.010 |
| c.軸線的反向差值： |
0.013 |
機床工作精度檢驗
| 1 |
圓度： |
0.01mm |
| 2 |
圓柱度： |
在300測量長度上為0.01mm |
| 3 |
平面度： |
0.025mm |
| 4 |
表面粗糙度： |
平面、圓柱面1.6μm，圓弧面3.2μm |
8.機床主要外購件明細
| 序號 |
名 稱 |
數量 |
生 產 廠 家 |
備注 |
| 1 |
主傳動交流伺服電機 |
1 |
德國西門子 |
|
| 2 |
變頻器 |
1 |
施耐德 |
|
| 3 |
數控系統西門子828D |
1 |
德國西門子 |
|
| 4 |
交流伺服電機 |
2 |
德國西門子 |
|
| 5 |
伺服驅動裝置 |
2軸 |
德國西門子 |
|
| 6 |
主軸編碼器 |
1 |
德國西門子 |
|
| 7 |
滾珠絲杠 |
2 |
南京工藝或中潤海等廠家 |
|
| 8 |
主軸定心軸承 |
1 |
日本NSK |
|
| 9 |
其它軸承 |
1臺 |
哈、瓦、洛等廠家 |
|
| 10 |
液壓元件 |
1 |
華德、榆次等廠家 |
|
| 11 |
油冷機 |
1臺 |
同飛、沃爾得等廠家 |
|
| 12 |
其它電氣元件 |
1 |
西門子、歐母龍、北京電器等家 |
|
| 13 |
橫梁防護罩 |
1 |
青川、大華等廠家 |
|
| 14 |
自動潤滑站 |
1 |
永嘉流遍、貝奇爾 |
|
| 15 |
進給用行星減速器 |
1 |
臺灣 |
|
| 16 |
盤式刀庫 |
1 |
齊重數控 |
|
| 17 |
鐵屑輸送器及水冷卻 |
1 |
國內名優 |
|
| 18 |
刀具測量裝置 |
1 |
英國雷尼紹 |
選配 |
| 19 |
光柵尺 |
1 |
德國海德漢 |
選配 |
