上海航天壹亘SMU50五轴联动立式加工中心
一、 结构及特点
² 特点
l 高速、高功率、大扭矩电主轴，最高转速20000rpm，最大功率40Kw，最大扭矩135Nm；
l 绝对式光栅测量系统,全闭环控制，定位精度≤0.006mm，重复定位精度≤0.004mm；
l 矿物铸造底座，热膨胀系数小，阻尼抑振能力强，核心部件通过FEA有限元及动力学深度优化，实现高动态精度稳定性；
l B、C轴采用伺服驱动双齿轮消隙机构，定位准确可靠，维护成本低；
l 40T大容量刀库，机械手自动换刀；
l 符合人机工程学的设计，方便操作者更换零件和刀具，预留组线自动门功能；
l 机电液一体化设计理念，整机集成度高、占地面积小，方便运输和稳装。
² 数控系统
SMU50标配西门子840Dsl数控系统，可选配海德汉iTNC640和西门子828D数控系统，满足不同用户的配置需求。
Siemens
840D solutionline
+ 3D模拟
+ 大程式快速编辑
+ 简单、视觉化安装
+ 综合刀具管理
+ 19”显示屏
优点
+ 简单的互动式程式设定
+ 程式设定无需参考附加操作文件
+ 广泛的加工循环可选择
+ 预先模拟保证安全性
+ 精湛的刀具装卸
+ 模块化设计、开放灵活
+ 高灵活性、高动态响应
+ 最佳的网络集成性
+ 集成了用于人员和机床的安全功能
² 行程范围
- X/Y/Z 轴行程： 500/450/450 mm
- B轴摆动范围（0=水平/90=垂直）： -5°~+110°
- C轴回转范围：360°
工作台最大承重：250Kg
² 精度
工作精度的高标准源自于机床的：
·高几何精度 ·高定位精度 ·高动态精度
·高热稳定精度 ·高参考精度 ·高转速高刚性
机床各轴配有全闭环德国海德汉高分辨率的光栅尺，分辨率达0.01微米, 保证机床在高速加工时拥有稳定的定位精度和动态特性。 可以补偿热漂移引起的误差；由摩擦振动引起的误差；由正常磨损引起的误差，各轴机床的定位精度执行VDI/DGQ3441标准。
- XYZ轴定位精度: 0.006mm
- XYZ轴重复定位精度: 0.004mm
- BC轴定位精度: 8”
- BC轴重复定位精度: 5”
² 主轴
配置凯斯乐KESSLER高精密电主轴，采用循环恒温冷却方式，轴承定量油气润滑，实现大扭矩、高转速运转。主轴可选配刀具中心冲水、热位移补偿等功能。标配14000rpm，选配20000rpm。
-标配
- 功率（S1/S6-40%)： 15/21KW
- 扭矩（S1/S6-40%)： 80/112Nm
- 转速：14000rpm
- 刀具锥柄： HSK-A63
-选配
- 功率（S1/S6-40%)： 25/40KW
- 扭矩（S1/S6-40%)： 87/135Nm
- 转速：20000rpm
- 刀具锥柄： HSK-A63
² BC轴复合转台
复合摇篮式回转工作台的B轴和C轴采用伺服电机驱动精密齿轮传动，通过双齿轮消隙结构，绝对式圆光栅，实现全闭环控制，确保加工精度。直驱电机驱动。B轴采用单支撑结构，使用大尺寸回转支撑轴承，铸件经过分析优化，轻量化结构设计，保证结构的稳定性。
回转工作台预留4路气路、油路接口，方便实现自动夹具及功能扩展，。
² 自动换刀装置
刀库安装在立柱左侧，由机械手换刀装置（ATC）完成还刀和送刀，刀库容量标配40T，可选24T，调试维护方便，运行可靠稳定。
² 测量系统
配置德国海德汉高分辨率的直线光栅尺和圆光栅, 全闭环控制，保证机床在高速加工时拥有稳定的定位精度和动态特性。可以补偿热漂移引起的误差；由摩擦振动引起的误差；由正常磨损引起的误差，定位精度执行VDI/DGQ3441标准，定位精度≤0.006mm，重复定位精度≤0.004mm。
² 总体布局
机床包括底座、立柱、滑鞍、滑座、主轴箱、BC轴复合转台等主要部件，底座下面放置了4个支撑块用以固定机床。
立柱固定于底座上，立柱上面加装X轴直线导轨，十字滑鞍沿X轴直线导轨左右移动。十字滑鞍上面加装Y轴直线导轨，滑座沿Y轴直线导轨前后移动。主轴箱沿安装于滑座上的Z轴直线导轨上下移动。
紧凑型三座标结构，形成了刀具的三轴运动，使得工件具有独立的动态性。复合摇篮式工作台安装在机床底座上实现五轴联动加工，摆动轴配置为B轴提高了机床的有效加工范围。
机械手刀库安装于立柱左侧，电气控制柜安装在底座后部，液压、润滑、气动系统安装在在立柱左侧。驱动和导轨布置在工作区上方，并充分运用重心驱动、复合设计原理，使得机床空间需求小、排屑流畅，造就卓越性能。
² 底座
底座采用人造大理石矿物材料，热膨胀系数仅为铸铁的1/20，阻尼效果是铸铁的6倍，常温固化制造工艺，一次成型，极大地节约了后续加工时间和费用，热变形误差小，阻尼吸振能力强，通过FEA有限元及动力学深度优化，实现高动态精度稳定性。
² 立柱
立柱采用高强度铸铁铸造而成，铸件结构经过机床动力学分析和有限元分析，箱式洞形结构，搭配合理的内部筋板设计，保证了基础件的高刚性、稳定性，提高加工时的负载能力。
² 滑鞍
十字滑鞍经有限元的结构静力学、动力学分析和拓扑分析，合理的结构设计及加强筋的搭配，保证了滑板的紧凑性和高刚性。
² 滑座
滑座采用高强度铸铁铸造而成，铸件结构经过机床动力学分析和有限元分析，箱形结构搭配合理的加强筋，保证了良好的静态性能和动态性能。
² 主轴箱
主轴箱采用高强度铸铁铸造而成，铸件结构经过机床动力学分析和有限元分析，框架结构搭配合理的加强筋，为主轴提供了稳定的安装基础。
² 转台座
转台座采用高强度铸铁铸造而成，铸件结构经过机床动力学分析和有限元分析，闭式结构搭配合理的加强筋，为BC轴转台提供了稳定的安装基础。
² 润滑系统
l 电主轴：长效油脂润滑（20000转电主轴采用油气润滑）；
l 滚珠丝杠：中央微量润滑；
l 滚柱直线导轨：中央微量润滑；
l B、C轴转台齿轮传动系统：中央微量润滑；
l 工作台装配：长效油脂润滑。
² 排屑系统
配置刮板排屑器，位于底座前下方中间位置，切屑通过链板被运送到机器的侧面。排屑器与冷却液箱一体化设计，配置冷却泵用于切削液循环，选配水枪和机内冲屑功能，用于机床及工件清洁，可选配油水分离功能。
排屑器输送量大，噪音小，设有过载保护装置，运行安全可靠，能适合多种材质的碎屑和卷屑使用。
² 刀具冷却
主轴配置刀具外冷、内冷系统，两者既可同时开启，又可编程独立控制。外冷模式冷却液/压缩空气通过主轴头前部可调喷嘴对刀具进行冷却。刀具内冷模式高压冷却液通过主轴中心，由刀具刀尖喷出，可直接冷却工件与刀具切削刃上，将切削热源带走，以确保工件品质。内冷压力40bar，压力连续可调。
² 机床防护
机床采用符合安全标准的防护间全封闭防护装置齐全可靠，既防止冷却液飞溅、又保证操作安全、外观宜人。全封闭铠甲内防护防止切屑和冷却液进入机床内部，以免导轨和滚珠丝杠受磨损和腐蚀。符合GB15760-2004金属切削机床安全防护通用技术条件。防护罩具有安全、防水、防屑功能，防护门带有电子锁功能，防护顶部安装有安全报警灯，整机外形设计美观、安全以及符合人体工程学。可选配自动侧移动门，满足自动化产线需求。
² 油雾收集系统
机床可选配油雾分离器，此功能可在源头去除油雾，清洁空气，具有紧凑、安静和高效等特点。
² 在线刀具测量
机内刀具检测通过对刀可在开始切削以前测量刀具尺寸，并在机床运行期间检查刀具损坏或破裂情况。可选配接触式和非接触式（激光对刀仪）自动在线刀具测量功能。
² 在线工件检测
加工中心上的触发式测头可用于识别并设定工件、对特征进行序中测量以进行适应性加工，并确认成品工件的尺寸。节省时间、降低废品率、保持竞争力。
在机工件检测可以通过自动修正偏置值进行序中工件测量、增强无人加工的可靠性、适应性加工、缩短等候首件检测结果的停机时间。
² 机床防碰撞系统
在复杂的机床运动和较高的运动速度情况下，机床防碰撞系统可以帮助机床操作员避免碰撞。如果在碰撞运动的行程上，数控系统将检测到该碰撞，数控系统立即中断加工，停止轴的运动并显示出错误信息。
优点
+ 可以简化机床操作员的操作
+ 在自动模式和手动模式下都有效
+ 能提高机床和机床操作员的安全性
+ 能提高无人值守生产的可靠性
+ 避免代价高昂的停机事故
+ 能够显示错误信息和机床部件模型
² IMRMD机床校准补偿
机床可选配IMRMD五轴坐标转换矢量测量与修正功能。
² 刀具识别系统RFID
机床可选配刀具识别系统RFID（巴鲁夫）。
² 机床后处理及数模
机床可选配数控加工后处理程序和用于仿真的数模。
² 数据接口和自动门
机床可选配开放数据接口功能
机床可选配用于产线的自动门开启功能
二、 技术参数
² 主要技术参数
名称 单位 SMU50
基本信息
X/Y/Z轴行程mm 500/450/450
B轴摆动范围degree-5/+110
C轴回转范围degree360
主轴端面至工作台距离（B轴位于0度位置时）mm150～600
工作台尺寸mmφ630X500
工作台最大承重kg250
主轴
主轴最高转速/锥柄rpm14000/HSK-A63
功率（S1/S6-40%）kW15/21
输出扭矩（S1/S6-40%）Nm80/112
主轴
（选配）
主轴最高转速/锥柄rpm20000/HSK-A63
功率（S1/S6-40%）kW25/40
输出扭矩（S1/S6-40%）Nm87/135
进给系统
X/Y/Z轴快移速度m/min30
最大切削进给率m/min30
B/C轴转速rpm20
定位精度
X/Y/Z轴mm0.006
B/C轴arc sec8
重复
定位精度
X/Y/Z轴mm0.004
B/C轴arc sec5
自动换刀系统
刀具数量pcs40
刀具最大长度mm300
刀具最大直径/相邻无刀mmφ80/φ130
刀具最大重量kg6
数控系统
西门子——840D SL
机床参数
总高mm2750
长X宽（包括维修和操作空间）mm4150X3980
净重（不包含附件）kg5350
电力需求kW25
咨询电话：15910974236
² 其他参数
编号 类型 参数
1
压缩空气
6 bar / 87.02 psi
2
压缩空气消耗平均
加工中心，无刀具空气冷却（加工中心本机）：约35 m³/h / 9,250 gal/h
加工中心，带刀具空气冷却（连续工作）：约60 m³/h / 15,850 gal/h
3
功率
输入功率：23kVA (主轴14,000 rpm)，40kVA (20,000 rpm)
最大：40A (主轴14,000 rpm)，60A (20,000 rpm)
保险丝前：100A，380V（主轴14,000/20,000 rpm）
4
工作电压
3L/N/PE/380V（±10%），50 Hz（±1%）
注意：带载中性线N（零线）或需特殊变压器；若客户电压不能满足要求，需自配合适规格的稳压器。
5
电气连接
有关电气安装，必须确保遵守EN 60 204第1部分6.3.3条“电源自动关断防护”的要求。参见IEC 364-4-41（DIN 57 100，VDE 0100，第410部分）
加工中心不允许连接有Fl保护电路的电网中。（请参见EN 50 178，5.3.2.3条。原VDE 0160，5.5.3.4.2）
基于电磁兼容性措施，加工中心漏电电流大于3.5 mA，必须连接牢固。而且，必须采取符合EN 50178的5.3.2.1条（原VDE 0160，5.5.3.4.1和6.5.2.1）要求的下述措施之一。
a) 防护导线截面积不允许小于10 mm2的铜线
b) 由设备对防护导线进行监测，如果出错，自动切断电气设备供电
c) 安装第二根导线，与防护导线并联连接，用单独线卡。这个导线本身必须满足“协调文档”（HD）384.5.54 S1的第543章有关防护导线的要求（原为：DIN VDE 0100，第540章）
6
噪音值
最高78 dB (A)，基于标准DIN 45635 -16 KI.2
7
厂房环境
使用机床厂房环境温度范围15～35℃，相对湿度40～75％，大气压强86～106Kpa，空气中粉尘浓度不得大于10mg/m3，不得含酸、盐和腐蚀气体。机床安装在远离震源、热源和热流，其震动为0.5G以下（G为重力加速度）车间里。地基要符合机床的要求。
