昆明機床：KHAXLE630×2臥式雙面車橋加工中心
2023-6-7 來源：機床協(xié)會 作者：-
2023年3月28日，中國機床工具工業(yè)協(xié)會公布了“關于2022年度中國機床工具工業(yè)協(xié)會先進會員（十佳）的表彰決定”，對10家“自主創(chuàng)新十佳”和10家“產品質量十佳”企業(yè)進行了表彰，并于CIMT2023展會開幕首日給獲獎企業(yè)頒發(fā)了獎牌。為了更好地宣傳這些先進會員企業(yè)，協(xié)會傳媒部針對十佳企業(yè)及其產品組織了系列專題報道，以協(xié)會行業(yè)發(fā)展部提供的資料為素材整理成宣傳稿，經(jīng)與相關企業(yè)確認后，在協(xié)會主辦的全媒體平臺陸續(xù)公開發(fā)布（排名不分先后），供業(yè)界同仁參考，以期共同進步。
協(xié)會傳媒部
1. 產品亮點
通用技術集團昆明機床股份有限公司KHAXLE630×2臥式雙面車橋加工中心，采用先進的機械、電氣、液壓、氣動等技術設計制造而成，具有自動化程度高、性能優(yōu)良、精度及生產效率高等特點。
將車橋橋殼固定在液壓夾具上（一次裝夾），通過兩端主機平旋盤高速旋轉，同時完成橋殼軸頭的內孔、外圓、肩面、法蘭、螺紋、圓弧形錐度面等部位的粗、精加工。機床加工精度與生產效率高，性價比高，是車橋橋殼加工的優(yōu)選設備。機床配置自動換刀系統(tǒng)、工件檢測系統(tǒng)、除霧裝置、自動開合操作門、整機防護等，較高的自動化程度滿足后期組線要求。
2. 結構特點
兩臺臥式加工中心對置布局，門式正掛主軸箱，中間為固定工作臺，液壓夾具安裝在固定工作臺上，十字滑臺沿床身導軌縱向移動，立柱沿十字滑臺導軌橫向移動，主軸箱沿立柱導軌上下移動，刀座滑塊在平旋盤上徑向移動，機床主運動為平旋盤旋轉運動（SP1、SP2軸），八個運動坐標軸分別是：立柱橫向移動（X1、X2坐標軸）、主軸箱垂直移動（Y1、Y2坐標軸）、十字滑臺縱向移動（Z1、Z2坐標軸）、平旋盤滑塊移動（U1、U2坐標軸）。
（1）平旋盤主軸箱
主軸箱體為緊湊箱型鑄件，采用FEA有限元分析和優(yōu)化得到最優(yōu)強度和最輕重量。SP1、SP2主軸采用高精度高速平旋盤，配置恒溫油冷卻系統(tǒng)，確保工作時溫升低，熱變形小，加工精度高。主電機驅動二擋變速齒輪箱，帶動SP1、SP2軸實現(xiàn)10-630r/min轉速范圍。
（2）直線運動進給機構
采用伺服電機與滾珠絲杠副直聯(lián)驅動方式，傳動鏈短，傳動間隙小，精度高，Y軸采用液壓油缸平衡主軸箱重量，動態(tài)響應特性好，Y軸伺服電機帶抱閘制動功能，防止意外斷電時主軸箱下墜。
（3）在機工件檢測系統(tǒng)
兩臺主機均設有雙測頭，雙測頭采用“倒U形”布局，由氣缸驅動伸出或縮回，通過機床直線軸移動實現(xiàn)工件（車橋橋殼）的在機檢測，從而進一步簡化工序，提高生產效率。
（4）液壓夾具
液壓夾具安裝于固定工作臺上，配置液壓、氣動等動力實現(xiàn)工件夾緊、松開及工況檢測。通過調整液壓夾具相關部件可快速滿足十多種規(guī)格橋殼零件的定位和夾緊。
（5）機床安全防護裝置
全封閉式整機防護罩以及各導軌、測頭，防護完備、安全可靠，滿足機床強力切削、大流量切削液、沖屑功能要求，配置除霧裝置、自動開關機構等，確保機床安全、高效、長期運行。
3. 技術亮點
（1）創(chuàng)新設計
兩臺臥式加工中心對置布局，中間為固定工作臺，液壓夾具安裝在固定工作臺上，兩臺主機與工作臺共用整體床身，主運動為平旋盤旋轉運動，進給運動為X1、Y1、Z1、U1、X2、Y2、Z2、U2八個軸。
橋殼一次裝夾，高精度平旋盤高速車削完成法蘭、螺紋、軸承位的粗精加工，軸頭的尺寸精度、形位精度與粗糙度較好達到“以車代磨”的要求，螺紋、法蘭對軸承位的同軸度提高一倍。可調整的液壓夾具、可徑向移動的平旋盤滑塊（U1、U2軸），適應十多種規(guī)格橋殼的加工。
整機加工效率提高了40-50%，換產時間從原3小時縮短至50分鐘，單班操作人員由3人減至1人，占地面積僅為原3臺機床的50%，較高的自動化程度滿足后期組線要求。
（2）平旋盤主軸箱創(chuàng)新設計
由主軸電機、二檔變速齒輪箱、主軸箱箱體、平旋盤部件等組成，平旋盤直徑500mm，轉速范圍10-630r/min，額定扭矩470Nm；配置刀具外冷、內冷、恒溫油冷卻等功能，減小加工過程中的切削熱量，保證零件加工精度、刀具使用壽命等。
（3）在機工件檢測系統(tǒng)創(chuàng)新設計
兩臺主機均設有雙測頭，雙測頭采用“倒U形”布局，移動距離短，檢測速度快。兩端檢測系統(tǒng)同時檢測軸頭直徑尺寸，將檢測結果與圖紙比較，調整后續(xù)程序，確保加工質量。工件測量系統(tǒng)工作時，由氣缸將測頭推出，待機時縮回，測頭防護裝置關好，避免受到切削液與鐵屑污染。
（4）整機裝配工藝創(chuàng)新設計
采用共用基準校正方法以及精密刮研技術，確保兩臺主機的床身三線軌大扭曲和平行的方向一致，保證對置主機移動的相互平行及精度。通過設計專用絲杠定位工裝，減少配合間隙的影響，提高絲杠軸承座安裝精度。
采用自下而上的裝配精度控制方法，確保總裝精度的一次性合格。采用專用位置量具對液壓夾具調整后的位置進行測量，確保夾具各夾持位置準確可靠。
（5）技術水平
針對車橋橋殼軸頭高效加工的專用設備，暫無國內外同類型機床可以對比，經(jīng)“廣東省科學技術情報研究所”國內查新，未見相關文獻報道，屬于國內首創(chuàng)自主研發(fā)創(chuàng)新成果，處于國內領先水平。
該設備自動化、柔性化程度較高，可靠性好，能滿足用戶當前加工需求，并具有擴展空間，可滿足后期的組線需求。
4. 圍繞該產品所開展的技術創(chuàng)新工作
針對車橋橋殼加工工藝、產能需求進行分析及優(yōu)化，選取最優(yōu)的工藝方案，研發(fā)一款能裝夾多規(guī)格橋殼零件，實現(xiàn)以車代磨加工橋殼軸頭的設備，為用戶提供整體解決方案。
（1）創(chuàng)新研發(fā)臥式雙面加工中心加工橋殼軸頭
采用雙面對置式臥式加工中心，配置高速高精度平旋盤，使非對稱長回轉體工件旋轉變?yōu)榈毒咝D，實現(xiàn)“以車代磨”，一次裝夾兩端同時加工完成所有工序，取代以前采用3臺機床“鏜內孔→車軸頭及法蘭→磨軸頭軸承位”的加工工藝。大大提高生產效率及加工精度，同時減少人員、占地和能耗。自動開關操作門、工件在機檢測、可調整的液壓夾具的設計應用，提高了機床的自動化程度。
（2）創(chuàng)新設計高速平旋盤以車代磨加工橋殼軸頭
平旋盤刀座沿滑塊導軌徑向移動實現(xiàn)不同尺寸軸頭的加工，主電機通過二檔減速箱驅動平旋盤旋轉，帶動其上的刀座和刀具高速旋轉，實現(xiàn)“以車代磨”的目的。平旋盤隨著滑臺、立柱以及主軸箱的直線運動移動到不同位置實現(xiàn)不同規(guī)格橋殼各個位置的加工。
（3）創(chuàng)新設計液壓夾具實現(xiàn)不同規(guī)格橋殼的裝夾
液壓夾具由夾具底板、琵琶孔定位裝置、法蘭壓緊裝置（含圓管抱緊裝置）、輔助夾緊裝置、測頭檢具、位置校正檢具、供油分配器七大組件構成，通過調節(jié)各夾持機構位于底板上的相應位置，可實現(xiàn)不同規(guī)格橋殼的定位與夾緊（目前可實現(xiàn)十多種規(guī)格的工件），使用夾具專用位置檢測量具進行位置確認以保證夾具各夾持位置的準確可靠。該夾具利于不同規(guī)格產品換產，以及尺寸在工作范圍內的新產品試制。
（4）創(chuàng)新設計工件在機檢測系統(tǒng)
兩臺主機均設有雙測頭，雙測頭采用“倒U形”布局。在檢測橋殼軸頭直徑尺寸時，氣缸推出測頭后直線軸移動將雙測頭移動到需檢測軸徑兩側，通過左右移動取值對直徑進行測量計算，雙測頭的使用減少在測量過程中測頭的移動距離，提高檢測效率。檢測數(shù)據(jù)與圖紙尺寸比對確認零件加工是否合格、刀具是否磨損以及加工程序是否需要修改，從而大大縮短零件加工后的精度檢測時間。
5. 產品應用領域及產業(yè)化前景
橋殼通常采用3臺機床加工，工藝為“鏜內孔→車軸頭及法蘭→磨軸頭軸承位”，法蘭、螺紋與軸承位在兩臺機床上加工，法蘭與螺紋相對軸承位的同軸度、垂直度不易控制。車橋規(guī)格種類眾多、市場需求變化快，需經(jīng)常換產，原工藝換產時間較長，小批量生產時換產時間超過加工時間，效率低、勞動強度大，影響交貨周期。在新產品小批量試制時，原設備難以適應。
響應新型工業(yè)“專精特新”的發(fā)展要求及市場需求，公司研發(fā)的KHAXLE630×2臥式雙面車橋加工中心，可用于十多種重卡車橋橋殼的加工，提高生產效率，縮短換產時間。
用戶使用后反饋：該機床一次裝夾、以車代磨完成軸頭全部位置加工，與原三道工序加工方法相比，加工效率提升40-50%，法蘭、螺紋與軸承位同軸度提高一倍，換產時間大幅縮短，工件在線檢測裝置還解決了零件精度檢測問題，進一步提高了效率。
KHAXLE630×2臥式雙面車橋加工中心以創(chuàng)新的理念及領先的技術得到了客戶的高度關注，市場及產業(yè)化前景廣闊。
（素材來源：協(xié)會行業(yè)發(fā)展部及相關企業(yè) 摘編整理：梅峰）
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