1．机床用途
● 本机床是我公司自主研发的高速、高精度、环保的智能加工设备，主要用于航天、军工、轴承、风电等机械加工行业大型圆盘类件的高效率、高精度加工，可适用于高速钢、硬质合金及陶瓷刀具，可完成对各种黑色金属、有色金属及部分非金属材料内外圆柱面、内外圆锥面、平面、回转类曲面以及车螺纹等工序的粗、精加工。
2. 机床主要特点
● 立柱及底座采用热对称坐落式结构，减少热变形对机床精度的影响。
● 工作台主传动采用1PH交流主轴电机和两档变速箱，实现工作台的转速范围，提高了传动效率。
● 工作台轴向采用高精度推力球轴承作为滚动导轨，径向采用高精度双列圆柱滚子轴承定心，提高了工作台使用寿命和精度。
● 进给系统X轴、Z轴均由西门子交流伺服电机驱动。
全闭环控制。
● 工作台传动齿轮与轴承润滑经过冷却装置供油至各部位，降低温升，减少热变形。
● 机床配有排屑、冷却循环系统及整机半封闭防护装置。
3. 机床组成
| 序号 |
部件名称 |
每台套数 |
备注 |
| 1 |
工作台（含主传动） |
1 |
|
| 2 |
立柱 |
1 |
|
| 3 |
横梁 |
1 |
|
| 4 |
垂直刀架 |
1 |
|
| 5 |
液压系统 |
1 |
|
| 6 |
电控柜及电气系统 |
1 |
|
| 7 |
数控系统 |
1 |
|
| 8 |
冷却系统及自动排屑装置 |
1 |
|
| 9 |
整机半封闭防护罩 |
1 |
|
| 10 |
附件 |
1 |
|
4. 技术参数
● 工作范围及规格
最大车削直径 φ1250mm
最大工件高度(从工作台面到刀夹下面) 1000mm
最大工件重量 5t
● 工作台性能参数
工作台直径 φ1100mm
工作台转速级数 无级(Ⅱ档)
工作台转速范围 4～500r/min
工作台最大扭矩 8kN·m
主电机功率 S1=31kW; S2=37kW
● 垂直刀架性能参数
刀架快速移动速度（X/Z） 10000/10000mm/min
垂直刀架进给量级数 无级
垂直刀架进给量范围 0.1～1000mm/min
垂直刀架水平行程 -20～850mm
垂直刀架滑枕行程 1000mm
垂直刀架滑枕截面尺寸 220×220mm
垂直刀架刀夹卡持刀杆截面 32×32mm
垂直刀架最大切削力 20kN
● 刀库参数
刀库形式 盘式
刀位数 8
主轴锥孔 BT50
● 横梁性能参数
横梁最大行程 400mm
横梁分级级数 3级
横梁分级档位间距 200mm
横梁升降速度 410mm/min
横梁升降电机功率 5.5kW
● 机床总重量（约） 21t
● 机床外形尺寸（长×宽×高） 约6100×3600×5100mm
机床总图示意图
5．机床结构描述
5.1总体布局
本机床的总体布局为座落式、热对称结构。经有限元法计算，使机床大件及整机具有高强度、高刚度、高吸振性的特点。确保机床高精度加工。
立柱座落在工作台底座上固定不动。
在横梁上设置单个垂直刀架,由交流伺服电机驱动。
横梁在立柱导轨上移动，由双轴伸交流电机驱动，经左右横梁升降箱、螺母丝杠传动，实现横梁上下移动。
5.2立柱
立柱为整体交叉筋板封闭的热对称结构，采用高强度低应力铸铁件，并采用有效的内部封沙减振措施。
立柱座落式安装在工作台底座上。
立柱与工作台底座的结合面处加有固化胶垫，能有效的隔热、隔振，较贴合式结构，较大幅度地提高了机床整体刚性和抗振能力。
立柱上端安装有横梁升降机构，由双轴伸交流电机驱动双丝杠带动横梁升降。
立柱侧面安装有分级定位齿条，实现横梁在立柱上的精确定位，保证了刀架在水平移动时与工作台的平行度。
立柱安装有一套自动润滑站，采取定时定量润滑方式，用于实现对横梁升降移动导轨副、刀架进给机构中的滚珠丝杠、轴承的润滑。
立柱截面示意图
5.3主传动机构
主传动由1PH型交流伺服主轴电机驱动，
配外购减速器，由变频器无级调速，通过窄V带，经一对齿轮降速传至工作台主轴，经电调和机械二级变速，总调速比为1：125，使工作台获得相应的转速范围。
5.4工作台及工作台底座
工作台部分由工作台、工作台底座、主轴部件及主传动机构组成。
工作台和工作台底座均采用高强度低应力铸铁件。
为了减少工作台热变形对加工精度的影响，工作台与立柱结合在一起形成热对称结构，以便达到工作台较小的热变形，并在左、右方向相同的热变形。保证工作台长期稳定地工作。
工作台主轴采用固定型短主轴结构。
工作台径向采用高精度双列短圆柱滚子轴承定心，该轴承安装在工作台主轴上，其内孔具有1：12锥孔，通过调整径向间隙，以保证工作台高精度回转。
工作台轴向采用大型高精度推力球轴承作为滚动导轨，并在轴向加有预载，既保证工作台的旋转精度，又提高了机床的承载能力并且具有高的工作寿命。
工作台及主要传动件均作动平衡，保证工作台在高速转动时的较小振动。
工作台底座设置有主轴编码器，实现螺纹加工及恒线速切削功能。
工作台面上设有T型槽，用来安装卡盘爪等附件。卡盘爪采用外置卡爪型式。
工作台剖视图
5.5横梁
横梁部分由横梁、刀架水平进给传动机构、横梁夹紧机构等组成。
在横梁左端头装有垂直刀架的水平进给机构，采用交流伺服机驱动，经柔性联轴节与滚珠丝杠直联,带动滚珠丝杠旋转，实现垂直刀架水平进给及快速移动。
横梁卡紧采用机械卡紧、液压放松。
横梁前导轨装有伸缩式不锈钢防护罩。
导轨下部装有接油盒，用于回收刀架水平移动的润滑油。
横梁与立柱导轨的滑动导轨副为铸铁～涂层导轨副，承载能力大。
横梁升降采用双丝杠升降，同单丝杠升降或双链条油缸升降相比，具有传动平稳，磨擦小，噪声低，可靠性高的优点。
在立柱外侧横梁下部安装有分级定位油缸。
5.6垂直刀架
垂直刀架由横梁滑座、回转滑座和滑枕等部分组成。垂直刀架可在横梁上作水平运动，滑枕作垂直运动。
垂直刀架水平移动为X轴，滑枕垂直移动为Z轴。X轴、Z轴均由西门子交流伺服电机驱动。刀架垂直进给电机（Z轴）带制动器，防止机床断电掉刀。
X、Z轴两轴联动，全闭环控制。
垂直刀架的垂直进给机构布置在滑枕的后部、回转滑座上端面，采用交流伺服机驱动，电机与滚珠丝杠通过减速器联接，带动滚珠丝杠旋转，实现垂直刀架的垂直进给及快速移动。
垂直刀架滑座水平移动导轨及垂直移动导轨均采用减磨导轨。
减磨导轨有良好阻尼和减振效果，承载能力大。
滑枕为方形钢滑枕，滑枕内镶车削拉刀主轴，主轴输出端接口规格为BT50，可实现自动拉刀、松刀。
换刀时滑枕移动至刀库内部，通过程序控制实现刀夹的抓取、放松。
垂直刀架剖视图
5.7自动换刀装置
自动换刀装置(刀库)由两部分组成：装在滑枕下端的车削拉刀主轴和盘式刀库组成。
本机床设置一个圆盘式刀库，刀库设8个刀位。刀库为自动转位车削刀库，内置车削刀夹、刀杆等附件。
刀夹接口形式为BT50锥柄，采用滑枕取刀方式。
5.8冷却系统、自动排屑及防护装置
机床配有切削冷却循环系统，对刀具进行冷却，冷却水箱设置在主机外侧，以便进、回水方便快捷。
冷却液由冷却箱输出通过拖链引至刀架滑枕下端，对刀具进行冷却，冷却液与铁屑分离后经排屑口流回冷却箱，循环使用。
机床配有半封闭防护罩，具有铁屑及冷却液的防护及收集功能，同时防止冷却液及切屑飞溅，防护罩有足够的空间，方便切屑清理。
机床配有自动排屑装置及排屑小车。
5.9液压系统
液压系统及自动润滑系统元器件均选用国内有许可证的优质产品或合作产品，质量可靠。
本机床液压系统由以下几部分组成：
工作台液压部分，完成主轴及主传动系统的各齿轮、轴承的润滑功能。并配有油冷机，控制油液温升。
横梁液压部分，主要完成横梁分级定位油缸的脱开与定位、横梁在立柱上的夹紧与放松。
5.10电器系统
● 本机床电气设备由操纵台、控制电柜、驱动电机及数控系统等部分组成。
● 机床电气系统安全可靠，保护功能齐全，使用方便，维修简单。
● 工作台驱动电机采用1PH型交流伺服主轴电机，调速采用变频器无级调速。
● 数控系统采用SINUMERIK828D
机床配置西门子828D型数控系统，数控刀架伺服电机采用西门子伺服电机,交流伺服驱动采用西门子S120驱动单元。可实现X、Z两轴联动，可进行连续轨迹的控制。
半闭环控制。
控制轴数（水平、垂直）2轴
联动轴数（水平、垂直）2轴
显示器尺寸为10.4″彩色显示器。
●
数控功能:
车削时两轴联动插补。
可实现图形显示、状态显示、当前位置显示、程序显示、参数显示、报警及信息显示。
程序模拟加工功能。
可线性插补、圆弧插补、极坐标插补。
可反向间隙补偿、螺距误差补偿。
具有螺纹车削功能。
故障自动报警及自我诊断功能(NC、PLC诊断功能)。
具有中、英文两种操作界面。
恒线速切削(主轴无级调速)。
FRAME功能(比例缩放和旋转)、算术和三角函数功能。
可进行轮廓编程、绝对或增量编程、X轴直径或半径编程。
段跳过。
倒角/圆角过渡。
图形循环支持。
轮廓监控、位置监控。
每分进给、每转进给。
车削循环。
● 操作
本机床配置一套独立按钮站，按钮站安装在防护罩的拉门外侧，按钮站上安装有机床全部操作键。为方便操作者操作，配备一套手持便携式操作单元，内有刀架常用操作键，可手动操作所需的动作。
5.11 机床颜色
按生产厂家标准执行，若用户有特殊要求在技术协议签定后一个月内按国家标准提供色标。
5.12 机内对刀装置（选配）
本机床配有机内对刀装置, 用于刀具的在线测量。在机床的侧面装有英国雷尼绍测头，刀尖与测头的接触点作为工件加工的起始基准点，并将该点位置输入系统。加工工件前刀尖先与测头接触，再按数控程序进行工件的切削加工，实现机内对刀功能。
6．机床工作条件
6.1 电源：三相交流；380V±10%；50HZ±1HZ
6.2 环境温度：5℃～40℃
6.3 相对湿度：≤90%
7．机床验收标准及主要精度
机床检验标准
| 序号 |
标准 |
| 1 |
GB/T 23582.1-2009 数控立式车床 精度检验 |
| 2 |
JB/T 9934.2-2006 数控立式车床 技术条件 |
| 3 |
GB/T 9061-2006 金属切削机床 通用技术条件 |
| 4 |
GB 5226.1-2008 机械安全机床电气设备 第1部分:通用技术条件 |
| 5 |
GB 23572-2009 金属切削机床 液压系统通用技术条件 |
| 6 |
GB/T 25373-2010 金属切削机床 装配通用技术条件 |
| 7 |
GB 15760-2004 金属切削机床 安全防护通用技术条件 |
| 8 |
GB/T 17421.2-2000 机床检验通则 第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定 |
机床主要精度(单位:mm)
| 序号 |
检验项目 |
允差(mm) |
| 1 |
工作台的平面度: |
在1000直径内为0.03,直径每增加1000,允差值增加0.01(平或凹)。 |
| 2 |
工作台面的径向跳动: |
在工作台直径1100:0.01 |
| 3 |
工作台面的端面跳动: |
在工作台直径1100:0.01 |
| 4 |
数控垂直刀架位置精度（X轴） |
|
| a.双向定位精度： |
0.025/1000mm |
| b.单向重复定位精度： |
0.010 |
| c.轴线的反向差值： |
0.013 |
| 5 |
数控垂直刀架位置精度（Z轴） |
|
| a.双向定位精度： |
0.025/1000mm |
| b.单向重复定位精度： |
0.010 |
| c.轴线的反向差值： |
0.013 |
机床工作精度检验
| 1 |
圆度： |
0.01mm |
| 2 |
圆柱度： |
在300测量长度上为0.01mm |
| 3 |
平面度： |
0.025mm |
| 4 |
表面粗糙度： |
平面、圆柱面1.6μm，圆弧面3.2μm |
8.机床主要外购件明细
| 序号 |
名 称 |
数量 |
生 产 厂 家 |
备注 |
| 1 |
主传动交流伺服电机 |
1 |
德国西门子 |
|
| 2 |
变频器 |
1 |
施耐德 |
|
| 3 |
数控系统西门子828D |
1 |
德国西门子 |
|
| 4 |
交流伺服电机 |
2 |
德国西门子 |
|
| 5 |
伺服驱动装置 |
2轴 |
德国西门子 |
|
| 6 |
主轴编码器 |
1 |
德国西门子 |
|
| 7 |
滚珠丝杠 |
2 |
南京工艺或中润海等厂家 |
|
| 8 |
主轴定心轴承 |
1 |
日本NSK |
|
| 9 |
其它轴承 |
1台 |
哈、瓦、洛等厂家 |
|
| 10 |
液压元件 |
1 |
华德、榆次等厂家 |
|
| 11 |
油冷机 |
1台 |
同飞、沃尔得等厂家 |
|
| 12 |
其它电气元件 |
1 |
西门子、欧母龙、北京电器等家 |
|
| 13 |
横梁防护罩 |
1 |
青川、大华等厂家 |
|
| 14 |
自动润滑站 |
1 |
永嘉流遍、贝奇尔 |
|
| 15 |
进给用行星减速器 |
1 |
台湾 |
|
| 16 |
盘式刀库 |
1 |
齐重数控 |
|
| 17 |
铁屑输送器及水冷却 |
1 |
国内名优 |
|
| 18 |
刀具测量装置 |
1 |
英国雷尼绍 |
选配 |
| 19 |
光栅尺 |
1 |
德国海德汉 |
选配 |
