卧式铣镗加工中心数控技术分析与发展前景

　　2）移动式主轴结构:

　　移动式主轴结构一般用在中、大型机床上。它克服了固定式主轴接长刀杆加工易使刀杆变形而带来的弊端，通常用以较深孔的镗削或平面铣削加工。镗杆或滑枕伸出时会产生挠度误差，而影响工件加工质量，因此，对于采用移动式主轴的机床这是一个比较关键项目。国内外企业对此不断进行深入研究，采用新材料，改进设计、工艺，采用主轴集成技术等方法提高移动部件的刚性，利用控制及补偿技术修正移动误差来保证加工精度。

　　● 镗杆式移动主轴:这种主轴结构可以由独立伺服电机驱动滚珠丝杠拖动镗轴移动，镗轴移动位置由位置控制器监控。它作为机床一个坐标轴可自行或参与机床坐标联动加工。通常定义该轴为W轴。另外还有由液压系统作为动力，液压油缸为执行元件拖动镗轴移动。这种结构镗轴的移动过程没有位置监控，不能成为机床的坐标轴。

　　●  滑枕式移动主轴:这种主轴结构可以进行滑枕大行程对工件加工，比镗杆移动式结构达到更深的孔或面的加工。这是由于在滑枕移出的基础上主轴在滑枕内继续移出，总行程一般可达1000mm以上。由于滑枕截面是矩形结构，滑枕行程移动的间隙类似于机床矩形导轨其间隙可调，保证了滑枕运动中的高刚性和可重复性。因此，它的导向性能和移动精度优于纯镗杆移动式主轴结构。
 

　　●  平旋盘式主轴:平旋盘可分为固定式和可拆式两种。固定式平旋盘是安装在机床上不可拆卸的，而可拆式平旋盘拆卸与否可根据加工的需要来确定。平旋盘旋转运动是由主电机经齿轮传动完成主切削运动;平旋盘滑块的径向进给移动是由伺服电机驱动，经齿轮行星机构传递完成。平旋盘还可以带有两个滑块同向或反向沿径向移动，实现进给加工。这种平旋盘结构与普通机床上的平旋盘不同，平旋盘滑块的进给是由伺服电机控制完成，称为U轴。平旋盘径向滑块上带有刀具自动夹紧装置，可实现刀具的自动交换，故称其为数控平旋盘。可实现复杂零件回转面及沟槽的车镗加工。

三、高精度、高速度、重大型是卧式铣镗加工中心数控技术发展的重点方向

　　目前国内生产制造卧式加工中心企业有几十家，产品规格从工作台300mm到2500mm等各种规格二十多台。在这些企业中我们发现很多新面孔。据了解，他们有的是近两年才转入机床行业并自行开发、制造卧式加工中心，其机床制造技术不是很成熟，机床指标与性能还处于一般水平。有的却是高起点，利用国外先进技术生产制造中、大型卧式加工中心及其他类型高端数控产品。

　　一般工作台规格在630mm以下的中小规格机床，机械主轴最高转速大多在8000r/min以下;各直线坐标最大位移速度在60m/min以下;定位精度在0.01mm左右。而中大型规格的卧式加工中心机床指标低于上述指标。 通过资料显示，有些企业机床性能、参数可作为选项，根据用户需要，采用不同配制。例如:有些中、小规格的加工中心，采用了电动主轴，使机床主轴转速可达上万转/分钟甚至几万转/分钟。满足了汽车工业中的模具制造、以及动力设备制造业中难加工材料如:钛合金、铬、镍、铁等合金的加工。 

　　提高机床进给速度、缩短零件加工时间，是提高生产效率的重要保证。因此在高速进给技术方面，已采用直线电机驱动或采用大导程滚珠丝杠为驱动，进给加速度达1.5G~ 2G，快速进给速度达120 mm／min。此类产品在于机体的小型化，通过采用相应的技术手段是不难达到的，这类产品更易于形成柔性线体系。  

　　在机床行业追求高精度、高速度的同时，我国航空、航天、军工、能源装备和重型机械工程等重点发展领域正在快速发展，对金切机床技术水平、性能指标要求越来越高。这些行业的突出特点是零件基体庞大、结构复杂、品种繁多，精度要求高，通常为小批量生产，无法采用大规模流水生产方式来提高效率和降低成本。特别是大型箱体零件惟有重、大型卧式加工中心水平轴切线削加工比较适合。如宁波海天精工机械有限公司生产的HTM-160HA、上海三一精机有限公司生产的HMSD250P及意大利PAMA（上海公司）生产的TB3000卧式加中心等。其工作台规格分别达2000mm、2500mm和1600mm，并采用双交换工作站结构。这类机床可承载大型零件，一般最大可承载零件重达二十多吨。该类机床均采用镗杆式移动主轴结构，镗轴直径为φ130mm至φ160mm。采用大功率和高扭矩设计，可进行强力、高速切削加工。目前带双交换工作站结构最大规格工作台已达到3000mm×2500mm，镗轴直径为φ160mm。而固定工作台结构机床，工作台最大可达4500mm×3000mm如台湾达佛罗企业有限公司生产的HBM-7T型产品。

四、结束语

　　目前，中小规格卧式加工中心产品涉足厂家较多，产品的整体制造技术比较成熟，产品的技术性能与技术指标已接近国外发达国家产品水平。这类产品市场容量大、但竞争也较为激烈，已面临着产能过剩的危机。而国内重大型卧式加工中心制造技术还处于发展阶段，国内能够掌握其核心技术生产、制造的企业不多，重大型产品竞争远不如中小规格产品竞争激烈，致使企业缺少产品了创新意思，产品的技术挖潜升级步伐较慢，导致重大型产品技术发展落后于中小规格产品。若要实现核心技术突破，企业应积极跟踪市场和国外产品技术发展趋势，踏实做好核心技术的攻关研究工作，如大型移动部件的刚性研究以及拖动技术的研究，热变形补偿技术的研究等等，使之提高机床的精度和稳定性，真正实现从提供机床产品到机床商品的转变，为我国重点发展领域及新兴产业提供先进适用的机床装备。