数控精密立式万能磨床
作为国家 “高档数控机床与基础制造装备”科技重大项目,天津市第二机床有限公司承担 “高精度、全静压数控立式圆台磨床”研制所需的新一代超精功能部件已研制成功,并用于新一代磨床的研发。该公司在此次展会上亮相的2MKM95100高精度数控立式万能磨床,不仅以新一代超精功能部件的运用吸引用户的眼球,更将以其研发路径和创新模式引起人们的极大兴趣。
新一代超精功能部件自己造
天二机是一家长期致力于车床研制的老字号企业,涉足磨床领域也就是近几年的事。可就是这样一家磨床新秀,却在与多名高手对决中脱颖而出,一举夺得国家 “高档数控机床与基础制造装备”科技重大项目,承担起 “高精度、全静压数控立式圆台磨床”的攻关任务。其中一个很重要的原因,就在于他们在新一代超精功能部件的研制上实现了重大突破。
三年前,天二机在国内首创 “高精度大型数控立式万能磨床”之后,就把下一步的研制目标锁定在国内尚属空白的 “高精度、全静压数控立式磨床”上。按照时下国内机床业流行的做法,就是从国外进口所需的新一代超精功能部件,按照自己的设计进行组装。该公司总工程师路文忠认为,如此做法,虽然快捷且风险小,但推出的所谓国内首创新品,不过是外购部件的 “组合体”,没有核心技术可言。于是,他们决定反其道而行,自主研发替代进口的新一代超精功能部件。虽说较国外起步晚了几年,但是凭借自身的创新能力和产学研结合优势,拼上个两三年,完全有把握赶上并超过国际先进水平。
正如路总工程师所研判的那样,天二机用了不到三年的时间,就已成功研制出高精度、全静压数控立式磨床所必需的x轴内反馈直线静压导轨、直驱闭式内反馈静压转台、数字式伺服电机直联电液伺服泵和数字式伺服高速动静压电主轴。尤其是他们自主研发的 “复合闭式静压导轨平台”已获得国家发明专利。这些新一代超精功能部件的研制成功,不仅为他们研制达到国际先进水平的高精度、全静压数控立式磨床奠定了基础,也为中国机床尤其是精密数控机床、重型数控机床快速进入高精甚至超精时代,做了核心功能部件替代进口的充分准备。
整机直追国际先进水平
新一代超精功能部件研制与整机设计同步,就使得他们既能按照整体设计要求研制核心功能部件,又能参考新一代超精功能部件的参数创新整机设计。因关键核心技术尽在他们掌控之中,不仅使整机与部件的匹配更科学、更合理,且保证了新研发产品的高品质和高水平。
他们为杭州开兰重工机械有限公司研制的2MKM95100高精度数控立式万能磨床,既有因采用进口主轴和滚珠丝杠及有限元优化设计,使其具备刚性好、稳定性高、可靠性强、磨削效率高的特点,更有新一代超精功能部件的采用,使其具有高精的特质。如工作台径向采用静压轴承定心,使得定心精度高;工作台轴向采用闭式静压导轨,大大提高了平稳性。
实践证明,要做到高精以至超精,采用超精功能部件是最佳的选择。他们即将推出的高精度全静压数控立式磨床更能说明这一点。采用新一代静压功能部件,不仅能大大降低摩擦系数,且从根本上消除了滚动功能部件造成的机床震动,确保了机床定位精度和表面加工精度;采用新一代数字式电液伺服驱动装置,对直线和旋转坐标实现直驱,大大提高了驱动刚性和定位精度;在机床总体结构设计上,两个垂直平面内都实现了100%重心驱动,通过减小机床震动提高了加工表面质量。以下主要精度指标很能说明问题。主轴径向跳动<0.002mm,轴向窜动<0.002mm;工作台径向跳动<0.002mm,轴向跳动<0.002mm;x/z轴定位精度<0.008m,重复定位精度<0.004mm。从而使这款最大加工外径1500mm的立式磨床,可实现磨削加工工件圆度<3um,磨削加工工件表面粗糙度<Ra0.2.。
随着现代制造业对高精装备的需求日趋迫切,高精度全静压数控立式磨床已是我国发展能源、电力、冶金、船舶、国防等高新技术产业所必需的大型高精度轴承及精密回转支承装置的关键制造装备,应用前景十分广阔。
据该公司总裁张广林介绍,下一步,天二机要在成功推出高精度全静压数控立式磨床的高端平台上,加速国家科技重大专项,即高精度、全静压数控立式圆台磨床的研制,按时保质通过国家有关部门的验收。不仅如此,他们还将加速新一代超精功能部件和新一代高精立式磨床的产业化进程,把天二机打造成中国新一代超精功能部件和高精度、全静压立式磨床的研制基地。(本报记者 齐雪岭)