加工航空发动机机匣的非标机床双主轴铣削加工中心
海天精工 加工中心 钻攻中心前言：航空发动机在我国国防工业中占据极其重要地位，国家已将其列为重大专项工程并提升到国家战略层面。航空发动机机匣是发动机的重要承力部件，其内部安装有主轴、叶片以及各种连接附件，是整个发动机的基座[11。机匣具有外形复杂、壁g材料难加工和加工精度高等特征'国内对机匣一般采用立式车床、三轴加工中心、五轴加工中心三类机床进行加工.该机匣加工工艺复杂，需在多台设备上反复装夹，导致其加工时间较长、易产生安装误差等问题。针对我国航空发动机机匣加工技 的不i和对专工设备的现实需求，我们研制了高刚性、大功率#轴舞|1_1加<工中心，旨在提高我国航空发动机机^^设备满足国家航空战略发展计戈1加工中心的总体布局与技术参数1.1加工中心的总体布局如图1所示.双主轴铣削加工中心采用立柱龙门式框架结构，设置有立式、卧式两个切削主轴,立式主轴位于横梁滑鞍上，卧式主轴位于右侧立柱滑鞍上，形成两个独立的十字滑台。机床工作台上安装有摇篮式旋转台,该旋转台可带动工件进行摆动与回转运动，与切削主轴完成法向切削％该加工中心具有5个直线运动轴、2个旋转运动轴，即立式与卧式主轴各具备两个直线轴Y1、Z1、Y2、Z2,工作台的X轴，以及工作台上摇篮摆动轴A、工件旋转轴C。当进行铣削加工时，全部直线轴与两个回转台均有可能参与联动，完成特定的法向或特定姿态加工。该加工中心是根据航空发动机机匣的几何结构特性以及70%以上的材料去除率、难加工的镍基高温合金材料等工艺特点而研制的专用机床。龙门式框架结构具有良好的刚度，能够满足大功率切削需求，立式、卧式双主轴既可实现机匣的对称加工，也可分别对机匣同一部位的内壁与外型进行同步加工，不仅极大地提高加工效率,而且还能够有效地减少加工变形。加工中心泰式和卧式主轴的滑鞍与导轨连接均采用滚动、滑动复合导轨证0速进给特性前提下增强导轨的承载能各轴均^用重载高刚度滚珠丝杠，提高机床各轴的#精个回转轴均选用具有轴向、径向双向支撑的专用轴承,增加转台的律定性，C轴转台采用力矩电机直驱式设计;立卧双主轴均采用液压重力平衡装置，提高机床稳定性。1.2加工中心的主要技术参数双主轴铣削加工中心的主要技术参数包括：(1) 联动轴数:双通道七轴联动。(2) 行程与定位精度：工作台行程(X_) :2200mm;立式主轴行程(Y1 *Z 1): 2650mm* 1000mm ；臣卜式主轴行程(Y2*Z2): 450mm*700mm;X/Y/z 定位精度名0.01/0.01/0.01 mm。(3) 摇篮式旋转台：摆动行程(A轴):±115。；回转行程(C轴):360。； 一一对应的，并保证编程中所指定的受控通道编号必须与所选转台最高转速择的通道号相一致。在华中8型精工系统中常用的通道控制指 表1 双通道程序示洌 通道1的程序 通道2的程序 %1000 %2_ N10 G103 ?3 Q2000 N15G01 Y1-120 N10G01 Y2-180 N20G104P3L1 N15G104P3 L1 N25 G01 Z1-200 N20G01 Z2-100 N30G104P3L2 N25G104P3L2 N35 G01 Y1-200 N30 G01 Y2-240 N40G105P3 N35 M30 N45M30 发代码的具c体执行时序过程如图3所示3 转台连续回转扭矩:3800Nm;转台锁紧扭矩:6500Nm。(4) 立式、卧式主轴功率和扭矩:立式主轴最高转速:2500rpm(无级）；卧式主轴最高转速:4500rpm(无级）；立式主轴******功率/扭矩:75kw/2000Nm;卧式主轴******功率/扭矩:37kw/500Nm。(5) 刀库形式:双链式独立刀库，分置于龙门两侧，立式主轴刀库为立卧式换刀刀库,卧式主轴刀库为滑轨换刀式刀库。2精工系统的体系结构2.1硬件体系结构本系统选用的是华中8型全数字高档精工系统，是一种基于多处理器的开放式、总线式(NCUC)精工系统硬件体系结构，如图2所示，它主要由IPC单元、HMI单元、HIO单元、HSV单元等构成。IPC单元为嵌人式工业计算机模块，可运行Windows和Linux操作系统，两个IPC单元构成主、从双处理器结构,分别实现立轴、卧轴两通道的控制功能；人机交互单元HMI包括显示、键盘和操作面板;HIO单元是外部输人/输出接口，通线方式实现与外部开关量、传感器的连接；HSV-180U交流闲服驱$单：元实现与精工装置的高速数据交换。该数多通道并行控制技术可使用户同时执行几个程序,通过在几个程序间的信息交换来实现多任务的复杂控制。该系统中两通道间机床轴(如通道2中Y2、Z2轴与通道1中的A、C轴)的同步并行实施方案采用的是主从通道方式，即以通道1为主动通道，通道2为跟随通道，根据工件的初始值绝对量和主动通道1的运动值，实时地计算出从动通道2的机床轴的运动量进行控制，通过共享插补数据缓存区，实现不同机床轴数据间的同步存取，达到通道的重叠控制。海天精工 备注：为保证文章的完整度，本文核心内容都PDF格式显示，如未有显示请刷新或转换浏览器尝试，手机浏览可能无法正常使用！结束语：针对航空发动机高温合金、钛合金机匣类零件难加工的现实需求，在深人调查、分析机匣类零件的几何特性和薄壁件加工工艺基础上，应用多通道多轴联动精工加工技术,研发的双主轴高刚性七联动加工中心，实现了机匣的大扭矩强力铣削、立式/卧式双主轴同步加工，为国内航空发动机机匣类零件的加工提供了从工艺到装备的整体解决方案,在航空发动机制造行业起到示范作用，提升我国航空发动机的自主制造水平。海天精工是一家集销售、应用及服务于一体的公司。产品包括：CNC加工中心、钻攻中心、龙门加工中心、雕铣机、石墨机、五轴加工中心、立式加工中心、卧式加工中心等。我们机床的生产工厂设在广东省宁波市，目前其生产的加工中心70%出口，其中出口到欧洲占到50%。我们尽心、尽力、尽意的服务！声明：本站文章均来自网络，所有内容不代表本站观点，本站不承担任何法律责任！
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