VCL1100立式加工中心
一、机床结构、性能优势及用途
VCL11000是南通科技在原有规格基础上自主开发的高档立式加工中心产品。与老款1100规格加工中心相比,立柱改为马鞍型设计、加大了工作台尺寸和Y/Z向行程、放大了床身上分流槽、增加了铣头部件循环冷却装置、改进了排屑方式、提高了主关件的配置、使用了新型靓丽大罩,根据客户需要,可实现三轴全闭环控制及使用德国HEIDENHAIN高性能数控系统。使VCL1100产品结构更合理、性能更优越、使用范围更广泛。
结构:VCL1100立式加工中心采用十字型床鞍工作台、立式主轴结构,主轴组整套从台湾进口,配套前四后二轴承结构,主轴动刚度性能好,确保最佳的加工精度;铣头两侧设计有循环水冷却,减少了切削热变形对主轴加工精度的影响;马鞍型立柱设计,有助提高机床刚性;机床大件采用稠筋封闭式框架结构,刚性高,抗振性好,底座、立柱、铣头、十字滑台、工作台等基础件全部采用高强度铸铁,组织稳定,确保整机品质;合理的结构程度与加强筋的搭配,保证了基础件的高刚性;宽实的机床底座,箱型腔立柱、负荷全支撑的十字滑台可确保加工时的重负载能力。
性能:大件粗、精加工均在进口五面体加工中心上加工,粗加工后进行二次热处理,确保加工应力的消除,从而保证了机床精度长久性;X、Y、Z三轴采用高精密C3级滚珠丝杆,搭配预压式双螺帽,确保最低背隙。三轴滚珠丝杆以精密P4级滚珠丝杆专用60°斜角滚珠止推轴承支撑,运转精度高,快移速度达36m/min;滚珠丝杆和伺服电机以绕性联轴器直联,效率高,背隙小;换刀采用同动打刀技术,刀对刀换刀时间仅1.1s;选配德国HEIDENHAIN光栅尺,可实现三轴全闭环控制,提高产品定位精度、重复定位精度,满足加工对象的精度要求;选用德国HEIDENHAIN高性能数控系统,可实现模具的复杂型腔的精密加工及圆滑过渡处理。
用途:VCL1100立式加工中心可完成铣、镗、钻、铰、攻丝等多种工序的加工,若选用数控转台,可扩大为四轴控制实现多面加工,广泛应用于中小机械零件高速精密加工,汽车、军工、航天航空、仪表等典型零件高速精密加工,以及复杂型面的轮廓加工,典型应用如通用机械零件、汽配、纺机配件,高效精密型腔及模具的加工等。
二、市场卖点
与国内外同行产品相比,VCL1100立式加工中心差异性体现在:
1、Y/Z向行程加大,达600/610mm,Y向导轨跨距加大,适合较宽零件及模具加工。
2、铸件结构经过机床动力学分析和有限元分析,并采用ANSYS软件进行优化设计,使其几何结构更加合理。加之与加强筋的恰当搭配,保证了基础件的高刚性。
3、床身、立柱等机床五大件由本公司自行铸造、热处理及加工,确保整机性能。大件粗、精铣类加工均在进口五面体加工中心上,确保精度。
4、8000(12000选配)rpm台湾进口高性能主轴组,配主轴端面环形喷水与铣头循环冷却装置,控制主轴温升,选用精密级斜角滚珠轴承,搭配前四后二结构。无论在高速或低速铣钻,均能确保整机性能,高速运转时,无共振现象,确保最佳的加工精度和表面精度。
5、三个进给轴均采用日本NSK精密级滚珠丝杆,日本THK直线滚动导轨,滚珠丝杆DN值210000以上,寿命更长久,快速移动达36m/min。X、Y、Z轴无论是高速移动或是轻、重负荷切削都可达到更高定位精度。
6、FANUC 0i-MD 全数字式AC伺服系统,主轴、三轴伺服同CNC控制系统,αi系列。
7、主传动采用FANUC伺服主轴电机、同步齿形带传动,传动噪声低。对各类零件加工的适应能力较强。
8、滚珠丝杠两端均给予预拉伸,大大增加了传动刚度并消除了快速运动时产生的热变形影响。配以高精度激光螺距、间隙补偿,使各轴移动位置更加准确,更适合加工出高精度的零件。确保了机床的定位精度和重复定位精度。
9、创新的吉辅机械式同动打刀圆盘式刀库,在换刀臂换刀动作时,主轴同步松刀以完成整个换刀行程,换刀时间仅需1.1秒。使用寿命与运转性能更符合客户之需要。
10、配置油水分离系统,润滑油被有效分离出来,延长了冷却液的使用周期。
11、配置双螺杆向后排屑系统,切屑提升自动分离冷却水,节省了机床排列左右空间,更利于组成生产流水线。
12、专业设计的全封闭防护罩,牢固、靓丽、安全,采用自动喷塑线进行表面处理,保护环境。
13、选用光栅尺,可进行三轴全闭环控制,提高整机定位精度和重复定位精度;选用德国HEIDENHAIN iTNC 620高性能数控系统,更适合复杂型腔的模具加工。
14、主要外购件均选用进口或名牌厂家产品,电器元件采用德国ABB产品,确保产品可靠性和精度保持性。
15、可根据用户要求定配防护罩喷塑颜色。
16、标配产品公司批量月产,交货及时。
注:VL1100数控铣床仅仅是VCL1100立式加工中心配置上少刀库,其他完全一致。
三、标准配置
三向宽矩线性导轨
FANUC 0i-MD全数字式AC伺服系统
主轴伺服、三轴伺服同CNC控制系统,αi系列
系统配备A包、标准RS-232接口、DNC功能、AICC轮廓及小线段处理,CF卡插口
8000RPM高性能台湾进口主轴组、主轴端面环喷
铣头循环水冷却装置
24把机械手同动打刀刀库,BT40
气动三联件
三向巴鲁夫接近开关
全封闭喷塑防护大罩
双螺杆向后排屑装置、切屑提升装置
主轴端面冷却水管、预留气冷接口
刚性攻丝
手持单元
油水分离器、自动集中润滑系统
三色灯
随机附件、随机技术文件各一套
四、主要规格参数
名称 | 单位 | |
行程 | ||
X轴行程 | mm | 1100 |
Y轴行程 | mm | 600 |
Z轴行程 | mm | 610 |
主轴端面至工作台面距离 | mm | 150-760 |
主轴中心至立柱导轨面距离 | mm | 762 |
工作台中心至立柱导轨面距离 | mm | 372-972 |
工作台 | ||
工作台面积 | mm | 630×1300 |
工作台最大承重 | kg | 800 |
T型槽槽宽 | mm | 5×18H8 |
主轴 | ||
主轴最高转速 | rpm | 8000 |
主轴孔锥度 | - | BT-40 |
进给率 | ||
X/Y/Z轴快速位移 | m/min | 36 |
最大切削进给率 | m/min | 24 |
自动换刀系统 | 机械手同动打刀 | |
刀具数 | pcs | 24 |
换刀时间(刀-刀) | sec | 1.2 |
刀具最大长度 | mm | 350 |
刀具最大直径/相邻无刀 | mm | φ100/φ190 |
刀具最大重量 | kg | 8 |
电机 | ||
主轴电机 | kw | 7.5/11 |
X/Y/Z电机 | kw | 3/3/4 |
冷泵电机(主轴) | w | 550 |
冷泵电机(冲屑) | w | 600 |
螺杆电机 | w | 200×2 |
精度(直线轴精度参照JB/T8772.4-1998标准) | ||
定位精度 | mm | 0.01 |
重复定位精度 | mm | 0.005 |
机床尺寸 | ||
机床外形尺寸 | mm | 3270×2834×2795 |
铁包装箱外形尺寸 | mm | 3676×3180×3120 |
机床净重 | kg | 7500 |
电力需求 | kw | 35 |
五、主关外购件配置清单
名称 | 规格 | 制造商 |
CNC控制系统(标配) | Oi MD | 日本FANUC |
主轴电机(AC伺服) | αi 8 | 日本FANUC |
伺服单元 | αi 12/αi 12/αi 22 | 日本FANUC |
主轴组 | 8000转 | 台湾惟隆 |
滚珠丝杆 | W40-C3Z12 | 日本NSK |
滚珠丝杆轴承 | 30TAC62B | 日本NSK |
线性导轨 | HSR45R233COE | 日本THK |
主气缸 | 3.5T | 台湾圣杰 |
联轴器 | EK2/60/B/24/35 | 德国KTR或R+W公司 |
润滑元件 | 泵25221-18 | 美国独资贝奇尔(南京) |
电器元件 | 德国ABB | |
三向接近开关 | 德国巴鲁夫 | |
气动元件 | 日本SMC | |
拖链 | 48.050.075 | 德国易格斯 |
冲屑水泵电机 | ACP/600 | 韩国亚龙 |
刀库 | B4001-024DV08 | 台湾吉辅 |
六、随机技术文件
使用说明书 1份
电气操作说明1份
操作编程手册 1份
刀库使用说明书 1份
电气图册 1份
合格证明书 1份
装箱单 1份
维修手册 1份
七、VCL1100外形图(起吊示意同VCL850)
八、VCL1100地基图
九、随机附件
序号 | 名 称 | 规 格 | 件数 | 备 注 |
1 | 双头螺栓 | M16×80,120,170 | 各4 | 对应配垫圈、螺母各12个 |
2 | T型槽螺母 | M16 | 12 | NT-J320A-91104 |
3 | 转动压板 | 4 | NT-J320A-91105 | |
4 | 平端板式压板 | 2 | NT-J320A-91107 | |
5 | 双头扳手 | 1套 | ||
6 | 内六角扳手 | 1套 | ||
7 | 一字螺批 | 2″,3″,4″ | 各1 | |
8 | 手推式油枪 | 1 | ||
9 | 地脚螺栓 | M16×550 | 6 | 对应配垫圈、螺母各6只 |
10 | 垫铁 | 6 |
十、备件
序号 | 件 号 | 名 称 | 件 数 | 备 注 |
1 | 通讯电缆 | 1 | 3.5米长、屏蔽 | |
2 | 数据光盘 | 1 |
十一、特殊配置
主轴功率为11/15Kw(αi 12/12000)
德国HEIDENHAIN iTNC 620高性能数控系统,主电机、伺服电机规格随之更改
德国HEIDENHAIN三轴光栅尺,全闭环控制
主轴端带冷却吹气
外配冷却水枪、气枪
台湾255或320数控转台,可实现四轴联动
12000rpm进口主轴组
主轴中心出水
电气柜制冷空调
以太网接口
引导编程、特殊固定循环
立柱增高块(最大150mm)
BT40刀柄包
机内对刀、测量装置
纸质过滤系统
机身后部链式或刮板式排屑
BT50主轴(铣头重新设计)
十二、最大切削参数参考
直径Φ100mm8齿硬质合金铣刀,最大可加工如下表:
加工方式 | 工件材料 | 主轴转速 (rpm) | 进给速度 (m/min) | 切深 (mm) | 达到的扭矩或主轴功率 |
铣削 | 45#钢 | 200 | 140 | 4.5 | 扭矩119.4 Nm(理论95.5) |
铣削 | 45#钢 | 800 | 400 | 5.5 | 主轴输入功率接近9kw |
最大钻孔、攻丝切削参数选择如下表:
加工方式 | 刀具材料 | 工件材料 | 线速度Vc (m/min) | 主轴速度 S(rpm) | 进给速度f (min/r) | 加工直径 (mm) | 实际主轴功率(kw) |
钻孔 | 硬质合金 | 45#钢 | 100 | 650 | 0.09 | Φ49 | 6.82 |
钻孔 | 硬质合金 | HT200 | 120 | 796 | 0.15 | Φ49 | 7.06 |
攻丝 | 硬质合金 | 45#钢 | 130 | 3 | M24 | 3.4 | |
攻丝 | 硬质合金 | HT200 | 149 | 3 | M24 | 2.6 |
十三、典型加工零件
【VCL1100】锻造铝轮毂加工件,轮毂腹板型腔加工
切削参数推荐:
刀具名称 | 刀具直径 | 主轴转速 | 切削深度 | 切削宽度 | 每转进给量 | 进给量 | 消耗功率 | 消耗扭距 |
D[mm] | n[1/min] | ap [mm] | ae [mm] | fr [mm] | Vf [mm/min] | P [Kw] | M [N.m] | |
潜孔钻 | 20 | 2866 | 0.2 | 573 | ||||
R2牛鼻铣刀 | 16 | 5570 | 50 | 3 | 0.4 | 2228 | 5.6 | 9.6 |
R2牛鼻铣刀 | 12 | 7427 | 2 | 12 | 0.2 | 1485 | 0.6 | 0.8 |
R2牛鼻铣刀 | 8 | 7958 | 0.5 | 8 | 0.4 | 3183 | 0.2 | 0.3 |
球头铣刀 | 4 | 7958 | 0.5 | 0.5 | 0.4 | 3183 | ||
注:切削材料锻造铝(6061-T6) |