2017年5月23日

加工航空發動機機匣的非標機床雙主軸銑削加工中心

海天精工加工中心鉆攻中心前言：航空發動機在我國國防工業中占據極其重要地位，國家已將其列為重大專項工程并提升到國家戰略層面。航空發動機機匣是發動機的重要承力部件，其內部安裝有主軸、葉片以及各種連接附件，是整個發動機的基座[11。機匣具有外形復雜、壁g材料難加工和加工精度高等特征'國內對機匣一般采用立式車床、三軸加工中心、五軸加工中心三類機床進行加工.該機匣加工工藝復雜，需在多臺設備上反復裝夾，導致其加工時間較長、易產生安裝誤差等問題。針對我國航空發動機機匣加工技的不i和對專工設備的現實需求，我們研制了高剛性、大功率#軸舞|1_1加<工中心，旨在提高我國航空發動機機^^設備滿足國家航空戰略發展計戈1加工中心的總體布局與技術參數1.1加工中心的總體布局如圖1所示.雙主軸銑削加工中心采用立柱龍門式框架結構，設置有立式、臥式兩個切削主軸,立式主軸位于橫梁滑鞍上，臥式主軸位于右側立柱滑鞍上，形成兩個獨立的十字滑臺。機床工作臺上安裝有搖籃式旋轉臺,該旋轉臺可帶動工件進行擺動與回轉運動，與切削主軸完成法向切削％該加工中心具有5個直線運動軸、2個旋轉運動軸，即立式與臥式主軸各具備兩個直線軸Y1、Z1、Y2、Z2,工作臺的X軸，以及工作臺上搖籃擺動軸A、工件旋轉軸C。當進行銑削加工時，全部直線軸與兩個回轉臺均有可能參與聯動，完成特定的法向或特定姿態加工。該加工中心是根據航空發動機機匣的幾何結構特性以及70%以上的材料去除率、難加工的鎳基高溫合金材料等工藝特點而研制的專用機床。龍門式框架結構具有良好的剛度，能夠滿足大功率切削需求，立式、臥式雙主軸既可實現機匣的對稱加工，也可分別對機匣同一部位的內壁與外型進行同步加工，不僅極大地提高加工效率,而且還能夠有效地減少加工變形。加工中心泰式和臥式主軸的滑鞍與導軌連接均采用滾動、滑動復合導軌證0速進給特性前提下增強導軌的承載能各軸均^用重載高剛度滾珠絲杠，提高機床各軸的#精個回轉軸均選用具有軸向、徑向雙向支撐的專用軸承,增加轉臺的律定性，C軸轉臺采用力矩電機直驅式設計;立臥雙主軸均采用液壓重力平衡裝置，提高機床穩定性。1.2加工中心的主要技術參數雙主軸銑削加工中心的主要技術參數包括：(1) 聯動軸數:雙通道七軸聯動。(2) 行程與定位精度：工作臺行程(X_) :2200mm;立式主軸行程(Y1 *Z 1): 2650mm* 1000mm ；臣卜式主軸行程(Y2*Z2): 450mm*700mm;X/Y/z 定位精度名0.01/0.01/0.01 mm。(3) 搖籃式旋轉臺：擺動行程(A軸):±115。；回轉行程(C軸):360。；一一對應的，并保證編程中所指定的受控通道編號必須與所選轉臺最高轉速擇的通道號相一致。在華中8型精工系統中常用的通道控制指表1 雙通道程序示洌通道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 發代碼的具c體執行時序過程如圖3所示3 轉臺連續回轉扭矩:3800Nm;轉臺鎖緊扭矩:6500Nm。(4) 立式、臥式主軸功率和扭矩:立式主軸最高轉速:2500rpm(無級）；臥式主軸最高轉速:4500rpm(無級）；立式主軸最大功率/扭矩:75kw/2000Nm;臥式主軸最大功率/扭矩:37kw/500Nm。(5) 刀庫形式:雙鏈式獨立刀庫，分置于龍門兩側，立式主軸刀庫為立臥式換刀刀庫,臥式主軸刀庫為滑軌換刀式刀庫。2精工系統的體系結構2.1硬件體系結構本系統選用的是華中8型全數字高檔精工系統，是一種基于多處理器的開放式、總線式(NCUC)精工系統硬件體系結構，如圖2所示，它主要由IPC單元、HMI單元、HIO單元、HSV單元等構成。IPC單元為嵌人式工業計算機模塊，可運行Windows和Linux操作系統，兩個IPC單元構成主、從雙處理器結構,分別實現立軸、臥軸兩通道的控制功能；人機交互單元HMI包括顯示、鍵盤和操作面板;HIO單元是外部輸人/輸出接口，通線方式實現與外部開關量、傳感器的連接；HSV-180U交流閑服驅$單：元實現與精工裝置的高速數據交換。該數多通道并行控制技術可使用戶同時執行幾個程序,通過在幾個程序間的信息交換來實現多任務的復雜控制。該系統中兩通道間機床軸(如通道2中Y2、Z2軸與通道1中的A、C軸)的同步并行實施方案采用的是主從通道方式，即以通道1為主動通道，通道2為跟隨通道，根據工件的初始值絕對量和主動通道1的運動值，實時地計算出從動通道2的機床軸的運動量進行控制，通過共享插補數據緩存區，實現不同機床軸數據間的同步存取，達到通道的重疊控制。海天精工備注：為保證文章的完整度，本文核心內容都PDF格式顯示，如未有顯示請刷新或轉換瀏覽器嘗試，手機瀏覽可能無法正常使用！結束語：針對航空發動機高溫合金、鈦合金機匣類零件難加工的現實需求，在深人調查、分析機匣類零件的幾何特性和薄壁件加工工藝基礎上，應用多通道多軸聯動精工加工技術,研發的雙主軸高剛性七聯動加工中心，實現了機匣的大扭矩強力銑削、立式/臥式雙主軸同步加工，為國內航空發動機機匣類零件的加工提供了從工藝到裝備的整體解決方案,在航空發動機制造行業起到示范作用，提升我國航空發動機的自主制造水平。海天精工是一家集銷售、應用及服務于一體的公司。產品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產工廠設在廣東省寧波市，目前其生產的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務！聲明：本站文章均來自網絡，所有內容不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任！

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