CCMT2024展品综述 | 龙门加工中心类机床

　　编者按：CCMT2024(第十三届中国数控机床展览会)将于2024年4月8-12日在上海浦东 上海新国际博览中心举办。本届展会展出面积20万平方米，是迄今为止中国境内最大规模的机床工具专业盛会。为使广大参观者在展前概要了解展会和展品，主办方中国机床工具工业协会市场部和部分分会根据展商提交的展品资料，整理了部分主机、功能部件和工具类的展品综述，将陆续发布。主机类包括加工中心类、车床类、复合机床类、磨床类、龙门加工中心、钻镗铣类、齿轮机床类、激光加工设备类、电加工机床类、成形机床及其它类机床；功能部件包括滚动功能部件、机床附件和数控系统。
 

　　1．概况
 

　　龙门加工中心类机床是指床身水平布置，铣头装在横梁上，由左右两立柱(或墙体)和连接梁(或横梁)构成门架的铣床。参展的龙门加工中心，从机床的X轴相对运动看有工作台移动式、龙门架移动式、高架横梁移动式；从机床的Z轴运动看有动梁式和定梁式。龙门加工中心主要用于加工航空航天、工程机械、新能源车及其他领域的各种中大型工件。据已有资料，龙门加工中心类机床展商近30家，参展机床设备30多台。
 

　　2．主要技术特点
 

　　龙门加工中心类机床展品技术特点主要体现在其“三线一块一点”的设计和制造，即三个直线轴X/Y/Z(Z+W)的导轨和驱动、主轴箱和主轴及铣头的特点。
 

　　（1）结构高刚性。龙门加工中心展品尺寸大、移动部件重，刚性要求严苛。展品展现了各种提高刚性的设计和制造特点：横梁与立柱，床身与工作台两两采用一体式结构设计、长进给轴使用精密齿轮齿条传动、使用大截面方型滑枕、高强度滚柱导轨及四轨包围式导轨结构、横梁和滑枕的“箱中箱”结构、导轨采用阶梯式结构及各种加强结构、三直线轴采用高精度大直径研磨滚珠丝杠、加载轴向预拉伸等，确保了整体结构和传动系统的刚性。
 

　　（2）驱动稳定性。为应对由于运动行程大、负载重、运动速度快可能产生的稳定性问题，龙门加工中心展品的X/Y/Z直线轴双电机双丝杠驱动、丝杠预拉伸、全闭环控制、重心驱动、精密齿轮齿条传动的消隙等技术日益娴熟。另外诸如对动梁式龙门铣床的横梁升降进给采用双边拖动、双边检测和机床控制系统的同步轴功能实现横梁升降同步驱动，Z轴滑座、滑枕组合及动梁式结构中立柱和横梁之间使用四轨包围式导轨结构，都对提高驱动稳定性和运动精度提供了支持和保证。
 

　　（3）铣头丰富的功能和灵活性。如果把一台龙门加工中心的设计制造比喻是“画龙”，那么最后铣头的安装就是为这个庞然大物“点睛”。龙门加工中心展品中的双摆头万能铣头，能使龙门加工中心轻而易举实现五轴联动加工；45度铣头可以轻松实现立卧转换加工。各具特色的铣头、各种铣头附件及大容量刀库赋予了许多龙门加工中心展品“既能打铁，也会绣花”的能力。
 

　　3．典型展品介绍
 

　　西班牙尼古拉斯克雷亚集团FOX40龙门式加工中心。尼古拉斯克雷亚模块化设计生产量最高的一款机型，融合了恒温控制系统、热对称设计以及自动换刀/换铣头系统等先进的机床设计理念。X/Y/Z行程4000/3000/1500mm，X/Y/Z轴最大进给速度为30m/min，龙门跨距2500mm，配置C5E连续运动的双摆铣头，五轴联动。机床主体采用横梁固定工作台移动的结构形式，可配置铣头有UAD万能铣头，UAD铣头包括45°万能铣头和 90°直角铣头，采用双鼠牙盘系统的UAD自动微分度，最小分度0.02º，最高转速6000 r/min。可配置一个内置或可拆卸车削转台，最大直径Φ2500mm，实现同时使用铣削和车削两种功能。广泛应用于航空航天、能源和轨道交通等领域。
 

　　尼得科机床株式会社MVR-30Hx龙门五面加工中心。机床主体采用横梁固定，工作台移动的结构形式；垂直轴、水平轴均能进行强力切削；通过对主轴内部和主轴大套冷却，抑制主轴热伸长；系统具有空间误差补偿功能。立柱门内宽度2550mm，主轴直径Φ110mm，主轴转速20-8000r/min，Y/Z轴进给速度35/20m/min，精加工时接刀痕≤0.0035mm。可选配齿轮驱动主轴，最大扭矩3430Nm，实现重切削。根据窄部分、倾斜面、自由曲面等形状，高速加工、高精度加工等要求选择各种附件头。
 

　　普锐米勒机床GT18-5X五轴联动高速龙门加工中心。机床主体采用横梁固定，工作台移动的结构形式，X/Y/Z行程1900/1400/800mm，A/C轴回转角度为±108°/ 270°，主轴规格HSK A63，转速24000r/min，A、C轴最高转速50r/min，全闭环控制，五轴联动。工作台采用双丝杠驱动结构和三导轨支撑，确保大负载高动态响应，B轴和C轴采用力矩电机驱动。可选配丝杠中空冷却系统。为模具、注塑模具和冲压模具，飞机结构件及船舶行业结构件等各种加工场景提供成熟的技术解决方案。
 

　　乔崴进（安徽）科技有限公司SE-3118高速龙门加工中心。X/Y/Z轴行程3100/1800/1000mm，主轴最高转速15000r/min，X、Y、Z轴定位/重复定位精度0.007/0.003mm。机床主体采用横梁固定，工作台移动的结构形式，Z轴双丝杠驱动，采用双驱系统，金字塔型上轻下重的结构设计，有限元分析优化结构；底座采用倒W型结构，底座与立柱结合处加大设计，提供机械高速运动时最佳的结构高动态刚性。三轴全采用齿轮驱动，油水分离，滑道油集中回收。立柱横梁采用一体式门型设计，热对称结构的米汉纳铸件。
 

　　北京北一机床有限责任公司XHAE2130X60-S24动梁龙门加工中心。龙门通过宽度3500mm，通过高度3000mm，X/Y/Z/W向行程6720/4500/1750/2000mm，滑枕截面500×630mm，主轴功率41/49kW，主轴扭矩2067/2471Nm，主轴转速4000r/min。机床主体采用工作台移动、横梁升降的结构。滑枕采用8条含氟耐磨涂层滑动导轨和两条滚动导轨组成的全包围复合约束导轨结构。机床各向均采用高精度重载滚动直线导轨作为导向。工作台进给采用大扭矩伺服电机直联减速器驱动精密滚珠丝杠的设计。滑座水平运动的进给传动采用双电机(双齿轮齿条)消隙结构。横梁升降进给采用高精度滚珠丝杠，采用双边拖动、双边检测和机床控制系统的同步轴功能实现横梁升降同步驱动，并保证横梁升降时滑枕和滑座在横梁任意位置时横梁可实现自动调平。Z轴采用大扭矩数字伺服电机直联减速器驱动精密滚珠丝杠、无平衡油缸的设计。
 

 

　　济南二机床集团有限公司XHBSV 2516×27i双五轴高速龙门加工中心。双主轴，双五轴联动的龙门加工中心，主要应用在新能源汽车大型压铸车身零件的高速高效加工。主轴间距850-2850mm，Y/Z轴行程1600/1250mm，B/C轴旋转角度±110°/±220°。机床主体采用工作台固定，龙门架移动的结构形式，移动部件采用超轻设计，各轴均采用电机直驱形式，配置两个铝合金材质偏置式B、C摆头，提高机床动态性能，直线轴快进速度达到120m/min，加速度0.7g。直驱自动翻转工作台(A轴)，搭配鼓式直排旋转刀库，一次装夹完成压铸车身所有要素加工。同时根据零件数字模型，开展铣削特性研究与机床运动仿真，优化加工工艺路径，形成总体工艺方案。
 

 

　　科德数控股份有限公司GMU2040龙门加工中心。X/Y/Z行程4000/2500/1000mm，主轴鼻端离工作台距离(A0状态下)140-1140mm，X/Y/Z轴快移速度为60m/min，最大加速度为1g，主轴最高转速20000r/min， X/Y/Z轴定位精度0.015/0.010/0.010mm，重复定位精度0.010/0.008/0.008mm。机床主体采用工作台固定，龙门框架移动的龙门结构，横梁与立柱，床身与工作台两两采用一体式设计，移动主体件全部采用焊接结构，X、Y轴采用齿轮齿条传动，整机完全对称结构设计，X、Z轴电机全部采用水冷电机，Z轴定悬长设计，各轴全部采用全闭环控制。各直线轴高速高加速，并配置20000r/min主轴，使机床特别适合大型铝材及其合金结构件的高速高效加工。
 

　　山东蒂德精密机床有限公司GB14060数控桥式龙门镗铣加工中心。X/Y/Z轴行程14000/5000/1800mm，主轴端面至工作台距离400-2200mm，直角头最大加工宽度4000mm，主轴传动型式直连+齿轮箱，主轴转速3500r/min，主电机功率37/44.4kW(S1/S6)。机床主体采用高架横梁移动龙门结构，全闭环控制。侧墙采用矿物铸件，安装4条滚柱直线导轨，左右侧墙上使用双电机消隙，齿轮齿条结构驱动横梁；主轴箱采用方滑枕对称式结构，以4条重载型导轨四面环抱主轴箱体，选配双电机丝杠传动，中心对称驱动，主轴变速采用自动两段高低档变速齿轮箱，并带有中心冲水功能；横梁采用箱中箱对称式结构，横梁上下共4条高刚性直线导轨环抱分布。
 

　　南通国盛智能科技集团股份有限公司GMB2520HX直线电机天车式五轴机床。采用高架横梁移动龙门结构，X、Y、Z三个直线轴采用直线电机驱动，A、C两个旋转轴采用力矩电机驱动，全闭环控制。X/Y/Z轴行程2500+300/2000/1000mm，快移速度60/60/50m/min，A/C轴旋转范围±105°/±240°，主轴最高转速15000 r/min。X向4根直线导轨，体现刚性和运动平稳性，横梁采用中挂结构，上下共4个55#导轨，Z向头部采用四线轨结构，在X向行程之外的300mm位置换刀和对刀仪对刀，大导轨跨距和大的截面，保证横梁运动稳定性；一体式排屑槽，防水性好。
 

　　上海诺倬力机电科技有限公司GMH-2235重型桥式五轴加工中心。X/Y/Z轴行程3500-8500/2500/1000mm，主轴端面到工作台面的距离150-1150mm(标配)，最高转速18000r/min。整体布局采用高架横梁移动龙门结构，结合“箱中箱结构”，搭配高精度的双臂五轴铣头，实现五轴联动的曲面加工和流线型加工。A轴旋转范围达±110°，C轴旋转范围达±360°。整体热对称性及主轴系统箱中箱结构。机床全闭环配置，X轴、Y轴、Z轴、A轴均采用双电机驱动模式，提高整体加工动态响应。
 

 

　　浙江日发精密机床有限公司RFMP3026-5XR定柱定梁式五轴龙门加工中心。X/Y/Z轴行程3000/2600/1000mm，A/C轴回转范围±105°/360°，两立柱间距2400mm，主轴最高转速7000r/min，主轴扭矩(S1/S6)318/382Nm，A/C轴刹车扭矩4080/5500Nm，X/Y/Z定位精度0.008/0.008/0.008mm，X/Y/Z重复定位精度0.006/0.006/0.006mm。机床整体结构为龙门架固定的定梁、定柱式龙门加工中心，五轴铣头采用大扭矩力矩电机直接驱动A轴摆动及C轴旋转，X、Y、Z轴均采用优化设计的高速滚珠丝杠驱动，全闭环控制，五轴联动。适用于机床零件、航空航天、模具、汽车、铁路、船舶等行业大中型复杂零件加工。
 

 

　　纽威（苏州）股份有限公司PME2030UT龙门加工中心。X/Y/Z轴行程 3000/2000/865mm，两立柱之间距离2400mm，主轴端面到转台中心距离-235～630mm，最高转速18000r/min，额定扭矩35/42Nm，功率20/23.5kW。机床采用工作台固定，龙门框架移动的龙门结构，配置摆动主轴和双摆工作台，具有X、Y、Z三个直线轴和A、B、C三个旋转轴，全闭环控制。产品经模块化设计，可以按市场需求进行产品系列化和客户化制造。适用于新能源及汽车零配件等零件加工。
 

　　安徽卓朴智能装备股份有限公司SP2040BU桥式五轴加工中心。X/Y/Z轴行程4200/2500/1000mm，三轴快移速度60/60/60m/min，三轴加速度1g，主轴转速20000r/min，工作台尺寸(长×宽)4000×2000mm。机床整体采用高架横梁移动龙门结构形式，Z轴采用重心驱动形式，Y轴通过自主开发的光栅尺中心位置驱动双丝杠，自主研发自适应阻尼地脚，配备可调式液压缓冲器，撞停时泄压缓停，运动部件配备温度调节系统，保证驱动部件温度稳定，提高精度稳定性，系统二次开发增加振动监测、故障诊断等功能。
 

 

　　广东普拉迪科技股份有限公司PGMG2560动梁龙门加工中心。X/Y/Z/W轴行程6200/3700/800/1300mm，主轴端面至工作台面距离0-2100mm，两立柱之间距离为3200mm，主轴最高转速为6000r/min，X/Y/Z/W轴定位精度0.035/0.025/0.015/0.015mm，重复定位精度0.025/0.015/0.010/0.010mm。机床采用工作台移动，横梁升降的龙门结构。X轴采用重载丝杠和导轨，龙门架一体式结构，W轴同步双驱，前后导轨具有夹紧系统，滑鞍配置7个滑块，上三下四，Z轴采用双伺服双丝杠传动，配置双齿轮减速箱，最大扭矩可达854Nm。有90°直角头、窄直角头等多种附件头可选配。主要适用于航空航天、造船、发电、机床、纺织机械、模具制造等行业。
 

　　阿帕斯数控机床制造（上海）有限公司SW1613S龙门五轴加工中心。X/Y/Z轴行程1600/1300/800mm，主轴鼻端至工作台面距离：主轴垂直时600-1400mm，主轴水平式为890-1690mm。机床为高架横梁移动的五轴龙门加工中心，配备阿帕斯数控自有知识产权的双力矩电机AC摆头(AMH10)，采用直驱电机驱动，零背隙、无磨损，额定转速40r/min，最大转速可达60r/min，定位/重复定位精度4″/2 ″。AMH10的A(B)轴采用双轴承支撑，有效地提供切削所需的结构刚性。X轴采用双驱结构，Z轴为滑座滑枕组合，采用四轨方滑枕结构，定位精度0.005mm。
 

　　安徽鹏睿智能科技有限公司BSM-3221龙门加工中心。X/Y/Z轴行程3200/2100/950mm，主轴端面至工作台距离100-1050mm，龙门宽度2100mm。机床采用工作台移动，龙门框架固定的结构形式，床身内部布置W型A型复合筋板，采用大跨距线轨结构；工作台采用双层胫板和密布井字筋板；高刚性的一体式铸造立柱横梁结构，接触面大并且经过精密手工刮研，立柱采用米字型筋板，大截面横梁，导轨采用阶梯式结构，有效抑制机床前倾，确保加工的稳定性。滑座采用上三下二滑块配置方式，滑枕采用矩形截面，滑枕可选左右前后四条线轨配置，四面约束，强力重切稳定。三轴采用高精度大直径研磨滚珠丝杆，加载轴向预拉伸，确保了传动系统的刚性及稳定性。
 

　　沈阳马卡智工科技有限公司M302龙门五轴加工中心。X/Y/Z轴最大行程2000/3000/1000mm，A/C轴最大行程±110°/360°，主轴最高转速18000r/min。该机床为高架横梁移动的五轴龙门加工中心，主轴头为双摆电主轴铣头结构。垂直轴采用双液压平衡油缸，X、Y、Z三个直线坐标移动的导轨结构均为滚柱直线导轨，X、Y、Z轴进给伺服电机经减速机，通过联轴节与滚珠丝杠连接。床身底座和工作台采用铸造结构，并进行二次时效处理。
 

　　南京宁庆数控机床制造有限公司BMI5A3020横梁移动式五轴数控龙门高速铣削加工中心。X/Y/Z向行程3200/2000/1000mm，定位/重复定位精度0.010/0.005mm。机床主体采用高架横梁移动的龙门结构，五轴联动。导轨形式：X轴采用两边各二共四线轨平行分布，Y轴采用两对共四根重载大规格直线滚柱导轨，Z轴采用四滚柱线轨四向分布。横梁上采用复合型导轨，在原有两根互为垂直面安装的直线导轨的基础上增加一根矩形导轨，克服切削点悬臂太长的弱点。采用位置环、速度环、电流环同步控制方式，解决单一由位置环同步两边负载差异时的微量摆动问题，保证了横梁同步运动精度。主轴设有前轴承温度检测、大功率输出电抗器，实现主轴温度的控制和监测。采用非接触式激光对刀仪，在线检测刀具平衡与磨损。
 

　　杭州蕙勒智能科技股份有限公司LM2518龙门加工中心。线硬轨复合龙门系列产品之一(即：工作台前后移动方向及滑枕水平移动方向均为线性导轨，滑枕上下移动方向为滑动导轨)。X/Y/Z轴行程为2500/1800/800mm，机床整体为工作台移动，龙门框架固定的结构形式。铸件均采用树脂砂铸件，两次人工时效处理，X/Y/Z三轴传动的丝杠均采用C3级双螺母预紧，滚珠丝杠两端均采用P4级60°接触角的配对组合滚珠丝杠专用轴承，且三轴滚珠丝杠均进行预拉伸，滑枕与滑枕座导轨结合面采用黏贴聚四弗乙烯耐磨贴塑片，机床的润滑系统均采用容积式自动集中供油润滑系统，X、Y轴采用滚柱式导轨，Z轴配重采用液氮平衡系统。适用于大型钣金件、箱体类零件以及模具等加工。