VCL850立式加工中心
一、机床结构、性能优势及用途
VCL850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850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VCL850产品结构更合理、性能更优越、使用范围更广泛。
结构:VCL850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:VCL850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、机床特点
与国内外同行产品相比,VCL850立式加工中心差异性体现在:
1、X向行程更长,达850mm,Y/Z向行程更大,达550/540mm,Y向导轨跨距加大,增加了稳定性,同时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、8000rpm(10000、12000选配)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、可选用光栅尺,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:VL850数控铣床仅仅是VCL850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 | 850 |
Y轴行程 | mm | 550 |
Z轴行程 | mm | 540 |
主轴端面至工作台面距离 | mm | 150-690 |
主轴中心至立柱导轨面距离 | mm | 610 |
工作台中心至立柱导轨面距离 | mm | 325-885 |
工作台 | ||
工作台面积 | mm | 550*1000 |
工作台最大承重 | kg | 750 |
T型槽槽宽 | mm | 5×100×18H8 |
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 | 1.1 |
刀具最大长度 | mm | 350 |
刀具最大直径/相邻无刀 | mm | 100/190 |
刀具最大重量 | kg | 8 |
电机 | ||
主轴电机 | kw | 5.5/7.5 |
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 | 0.008 |
重复定位精度 | mm | 0.005 |
机床尺寸 | ||
机床外形尺寸(长×宽×高) | mm | 2975×2710×2692 |
木包装箱外形尺寸(长×宽×高) | mm | 3325×3180×3300 |
机床净重 | kg | 6500 |
电力需求 | kw | 18 |
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 6 | 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 | |
气动元件 | 日本SMC | |
接近开关 | 德国巴鲁夫 | |
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、VCL850外形图
七、VCL850地基图
八、VCL850起吊示意图
包装好的机床起吊时,可以用叉车或行车运输,但出于安全的考虑,叉车或行车载重量必须超过11000公斤。行车必须有超过7米的净空间高度。钢绳位置一定要按标记位置缓慢起吊和放下,不得有冲击和振动。开箱后搬运机床时,按图所示位置设置钢绳。吊运时,钢绳不得与机床直接接触,以防损坏机床油漆面,同时应注意钢绳作用力不得损坏机床部件。吊运就位后,装上防护罩。
九、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
十、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 |
十一、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 |
十二、特殊配置
主轴功率为7.5/11Kw
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(带主轴油冷)
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)
工作台加长(最大300mm)
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
配置台湾两轴数控转台(数控系统重新选择)
十三、最大切削参数参考
1、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 | 进给速度 | 切深 | 达到的扭矩或主轴功率 |
铣削 | 45#钢 | 200 rpm | 60 m/min | 2 mm | 扭矩49.6 Nm |
铣削 | 45#钢 | 1550 rpm | 320 m/min | 4.5 mm | 主轴输入功率接近7.5kw |
2、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 | 796 | 0.07 | Φ40 | 5.2 |
钻孔 | 硬质合金 | HT150 | 100 | 707 | 0.15 | Φ45 | 5.84 |
攻丝 | 硬质合金 | 45#钢 | 127 | 2.5 | M20 | 1.6 | |
攻丝 | 硬质合金 | HT200 | 145 | 2.5 | M22 | 1.6 |
十四、典型加工零件
【VCL850】模具钢加工件,模具型腔粗精加工
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] | |
牛鼻刀 | 32 | 2000 | 0.6 | 26 | 1.8 | 3600 | ||
牛鼻刀 | 12 | 5000 | 0.3 | 3 | 1.2 | 6000 | ||
立铣刀 | 8 | 6000 | 0.25 | 12 | 0.6 | 3600 | ||
球头铣刀 | 10 | 6000 | 0.2 | 8 | 0.2 | 1200 | ||
球头铣刀 | 6 | 8000 | 0.2 | 0.5 | 0.2 | 1600 | ||
注:切削材料Cr12 |