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国产卧加/五轴加工中心主要亮点及发展趋势
2024-04-24 13:32:13

一、总体情况

CCMT2024机床展期间,工信研究院组织专家组共调研立式五轴机床企业35家,其中国内企业30家,国外企业5家;卧式五轴(含卧加)机床企业21家,其中国内企业16家,国外企业5家。

二、主要亮点

(一)超声、超临界CO2、微量润滑内冷五轴联动加工中心

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MVA400-5AXIS超声绿色高效五轴联动加工中心

咨询电话:15910974236

1、主轴配置自主研发的超声加工系统

30,000rpm一体式超声主轴,结合智能化超声加工系统与机床CNC系统深度融合,实时通讯,针对不同工况及刀具,实现超声参数精准控制,提高刀具寿命和工件加工质量、提升加工效率、改善工件加工质量等众多优势。

2、设备配有自主研发超临界二氧化碳内冷系统

通过主轴和刀具内冷结构,将超临界CO2流体经内冷通道传输至切削区域,同时,配有内冷传输控制系统实时监控传输管内超临界CO2流体压力及温度,确保超临界CO2流体传输及低温冷却性能更稳定,利用超临界CO2流体实现-78℃清洁低温切削,避免传统切削液污染、酸碱性适应问题,实现冷却更充分和绿色冷却。

3、配置微量润滑(MQL)冷却系统,提升刀具耐用度

在超临界二氧化碳冷却同时,配有压缩空气将微量润滑油雾化,形成微米级微细油雾颗粒(5-30μm),经喷嘴或内冷刀具喷射至切削区域,实现优异的润滑作用,提升刀具耐用度。

汇专超声、超临界CO2、微量润滑内冷五轴联动加工中心,能够有效解决难加工材料的加工痛点,实现清洁切削,主要应用于航空航天和医疗等领域复杂轮廓工件的加工及3D打印,可有效提高加工效率、提升工件表面质量,实现绿色清洁加工。以航空航天领域高温合金叶片气膜孔(材料:高温合金;加工特征:φ0.5/0.6/0.7mm气膜斜孔)加工为例,传统加工方案客户使用激光和电火花加工,加工时间150秒左右,效率较低,且加工后孔内壁会产生重熔层,无法达到新一代航空发动机的品质及寿命要求。而在使用了汇专解决方案后,加工时间缩短至90秒,缩短40%,孔壁粗糙度从Ra1.629μm降低至Ra0.181μm,降低88%,超声加工降低切削力,毛刺显著减少。

(二)国产化率达到85%、加速度达1g的五轴机床

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A80Y 卧式翻板加工中心

咨询电话:18210062835

沈阳精锐A80Y卧式翻板加工中心是专为铝合金板材高效切削和柔性生产线组线开发的系列高速、高精、高效加工机床。其采用十字滑板结构,立式交换双工位工作台板、顶置刀库、后排屑、操作在主轴侧面等布局形式,具有在一次装夹完成零件的多面的铣、钻、镗、铰、攻丝、复杂曲面等多工序加工,特别适合于航空、航天、电子、3C等行业铝合金结构件的加工,也可用于汽车、通用机械、模具等行业。

1、高动态性能和高切削效率

设备具有高动态特性,具有坐标快速运行、主轴高速旋转、高动态性能等特点,直线轴加速度可以达到1g(10m/s2),快移48m/min,具有更高的转弯切削速度,可有效提高切削效率,同时也可减少切削辅助时间;通过舒适装配和矢量装配技术,保证直线轴和回转轴具有高精度和高的精度保持性,满足高精度和高效加工。

2、设备国产化率超过85%,实现配套服务自主可控

设备的国产化率达到85%以上,转台、交换工作台、刀库等主要功能部件均为自主研发,精度高,工期可控,完全摆脱进口功能部件的技术垄断。

(三)创新工艺结构解决大型整体叶轮/叶盘加工

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KTBM1200六轴五联动整体叶盘加工中心

咨询电话:15910974236

科德KTBM1200六轴五联动叶盘加工中心主要应用航空发动机核心零部件叶轮/叶盘类产品加工。可实现复杂零件的五轴铣削、镗孔、钻孔、等多工序的加工。机床速度高、扭矩大,可以大幅缩短航空发动机核心零部件的生产加工周期,实现优质、高效制造。

1、创新技术和工艺

该产品充分分析大型整体叶盘加工型式和工艺要求,将转台快速响应加工型式,转换成45°摆头主轴五轴快速响应加工,降低转台的快速响应要求,从而实现转台自主可控生产,结合数控插补技术和工艺技术,使切削波动小、切削刚性和效率更高。

2、创新结构

根据大型整体叶盘工艺要求,采用转台+弯板旋转轴,以及45°摆头,结合自主的数控系统、伺服驱动、伺服电机、力矩电机、主轴及主轴电机、高分辨率高精度电子细分等全面配合,以及核心关键功能部件自制,实现航空大型整体叶盘加工国产化。

三、趋势研判

高性能化、智能化、高效率、自动化仍是本次展会的卧加/五轴加工中心的主旋律,除此之外尚有以下三点趋势。

(一)立式摇篮五轴/五面机床代替传统三轴或三轴+第四轴的趋势

随着航空航天、新能源汽车、能源动力等重点领域产品结构复杂化、高精度且关联化、工艺集聚化的要求,致使数控机床不得不向工序和工艺复合化方向发展。对多品种、小批量复杂结构型高精度要求的零件,采用复合机床进行加工,减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差,提高了零件加工精度,缩短了产品制造周期,提高了生产效率和制造商的市场反应能力,相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。随着立式摇篮五轴/五面机床的成本降低,以及加工厂下游客户需求的灵活多变,精度要求的提升,使客户对五轴/五面机床的接受程度越来越高。

(二)细分领域工艺定制化、高效化趋势明显

聚焦细分用户需求,深度结合用户的生产高效化、定制化、应用工艺独有化和组线自动化等多元化工艺需求,实现多要素全流程高效、高质量复合加工,为客户企业提供个性化、专属化的产品和服务,以及生产全流程的整体解决方案,已成为高端数控机床发展的主导理念。尤其,针对新能源汽车一体化压铸车身加工,采用双工位双主轴五轴加工机床,提升零件加工精度和和加工效率。

(三)关键核心功能零部件国产化率逐步提升。

调研中发现,主机厂已采购国内厂家鸿元生产的基础零部件转台轴承,鸿元生产的转台轴承基本可以满足大多数转台需求;转台、刀库功能部件主机厂除自制自研外,多个厂家配套国内冈田、德速等厂家部件。随着国内关键核心功能零、部件精度和稳定性逐步提升,追赶和替代国外高端核心功能零、部件趋势明显。


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