CIMT2023展品综述：龙门式铣床类
2023-3-20 来源：机床协会 作者：-
编者按：CIMT2023（第十八届中国国际机床展览会）将于2023年4月10-15日在北京中国国际展览中心（顺义馆）举办。展会主题为“融合创新 数智未来”。为使广大观众预先了解展会和展品，展会主办方中国机床工具工业协会在展商前期（截至1月20日）提交的展品资料基础上，整理了八个大类的机床展品：加工中心类、车床类、复合机床类、磨床类、龙门和镗铣类、齿轮机床类、激光机床和电加工机床类、成形机床及其它类机床，将陆续发布，希望对观众参观及设备选型有所裨益。
1．概况
据已有资料，龙门式铣床类展商近20家，参展机床设备20多台。提供展品资料的展商有北一机床、济二、通用技术集团、宁波海天、威达重工、南通国盛、宁庆、意特利、湖南九五、格力、发那数控、克雷亚、尼得科机床、阿帕斯、中贸机械、高明精机等公司。
龙门式铣床类是指床身水平布置，铣头装在横梁上（附加的水平铣头可装在立柱上），由左右两立柱（或墙体）和连接梁（或横梁）构成门架的铣床。参展的龙门式铣床类，从机床的X轴运动看，有工作台移动式，龙门架移动式，高架横梁移动式；从机床的Z轴运动看，有动梁式和定梁式。
2．龙门式铣床类主要技术特点
（1）高刚性。由于龙门机床结构尺寸大、运动行程大、各部件（包括移动部件）吨位重，刚性和稳定性要求相应更高。展品机床的整体结构普遍采用有限元法设计，横梁等大跨距移动部件的运动大部分采用同步双驱、重心驱动技术。主轴和进给运动采用直联直驱，长进给轴使用精密齿轮齿条传动。中大型龙门镗铣床使用大截面方型滑枕、高强度滚柱导轨及四线导轨结构、横梁和滑枕的“箱中箱”结构和导轨T型分布结构，以实现良好的刚性和运动平稳性。
（2）精度保持性。大量应用重心驱动、丝杠预拉伸、全闭环控制、精密齿轮齿条传动的消隙技术，提高运动精度和精度稳定性。处理热变形对精度的影响的技术手段也多种多样：热对称结构设计，对运动导向元件摩擦发热点主动强制冷却，对三轴螺母冷却，对主轴、齿轮箱的强制循环冷却，完善的热平衡技术应用使热变形对精度影响降到最小。导轨刮研技术也多被应用于精度保持。
（3）功能丰富的铣头系统。铣头作为龙门镗铣加工中心重要的核心部件之一，是每一台龙门式铣床类展品的焦点。展品多配备了各具特色的铣头系统及各种附件铣头，部分机床还配备了自动换头系统。尼得科机床株式会社的MVR30Hx 龙门式五面加工机和西班牙尼古拉斯克雷亚集团FP-40/40 龙门式五面体加工中心都有功能丰富的铣头配置。
（4）加工范围广。本次龙门式铣床类展品多数配直角铣头和万能铣头，大容量刀库也多为标配，一次装夹实现五面体加工，可完成铣面、镗孔、钻孔、刚性攻丝等工序，同时也多具备五轴联动的能力（因此不少展品也称为龙门镗铣加工中心）。机床规格既有能加工2-5m中型工件的设备，也有可以加工10-15m的大型工件的重型机床，可以满足不同材料材质、各种尺寸的中大型工件的低速重载和高速轻载加工要求。
◆西班牙尼古拉斯克雷亚集团 FP-40/40 龙门式五面体加工中心。是一款高精度、高刚性的五轴龙门加工中心，在加工曲面及结构面比较复杂的工件时，可实现五轴联动，能够一次装卡完成各部位的重切削及半精密加工。X/Y/Z行程4000/3000/1000mm，立柱间距2500mm，主轴最高转速6000r/min；最大输出功率/扭矩30kw/1045Nm。大尺寸整体结构设计和精密部件确保具备良好的精度保持性，所配备的各类万能铣头和双摆角铣头，确保适用于各种复杂零部件的精密多面体加工。
◆兹默曼机床（北京）有限公司 FZU32 五轴联动龙门加工中心。是一款紧凑的高架横梁移动式五轴联动龙门加工中心，采用热对称结构，八边形滑枕，中心驱动方式，模块化设计，满足不同用户的加工需要。X轴行程2000/4000/6000 mm可选，Y轴行程3000 mm，Z轴行程1250/1500 mm可选，A轴转动范围±110°或-95°～125°可选，X/Y/Z轴进给速度 60 m/min，A、C轴进给速度30 r/min。用于加工铝、复合材料、塑料、聚氨酯和粘土等非金属材料。
◆尼得科机床株式会社MVR30Hx 龙门式五面加工机。机床主体采用高刚性的铸件和热稳定设计；垂直轴、水平轴均能进行强力切削；通过对主轴内部和主轴大套冷却，抑制主轴热伸长；系统具有空间误差补偿功能。两立柱间距 2550mm，主轴头滑枕尺寸350×350mm，直径 Φ110mm，主轴转速20-8000 r/min，Y、Z轴快移速度35/20m/min，精加工时接刀痕≤3.5µm。可配齿轮驱动主轴，最大扭矩3430Nm，实现重切削。可根据窄部分、倾斜面、自由曲面等形状、高速加工、高精度加工等要求选择各种附件头。
◆新日奔工机（上海）机械有限公司RB-200FⅡ双立柱式5轴加工中心。采用工作台移动，立柱固定机床结构，X/Y/Z轴行程4250/3200/800，W轴行程850mm，主轴最高转速6000 r/min，主轴头倾斜范围（B轴）±115°，主轴头旋转范围n×360°。旋转轴（B/C轴）采用了双小齿轮结构驱动方式，旋转扭矩最大可达到6600N･m。通过450×450 mm的方形滑枕支撑主轴头，实现难加工材料的高刚性五轴联动加工。有6种主轴头可选择，满足从面向一般加工的低转速主轴头到面向铝合金加工的高转速主轴头等各种加工要求。搭载专用的加工软件及各种辅助机能，操作简单。
◆阿帕斯数控机床制造（上海）有限公司 SW1613S 高速精密天车五轴龙门加工中心。主轴：IBAG电主轴，可选配瑞士Fischer不同转速（36000/45000转）、带CSC轴芯冷却功能的主轴，SCHNEEBERGER导轨，数控系统为海德汉TNC640，X/Y/Z行程：1600/1300/800mm，A/C摆头：AMH10摆头双轴均采用直驱电机驱动，零背隙、无磨损，最大转速可达60r/min。SW系列采用高架横梁移动式布局，具备高的横向、纵向刚性，满足直驱横梁高速移动及重切时所需的床身结构刚性要求；超高速的快移、切削进给速度，提高了切削效率。
◆金中贸（常熟）机械科技有限公司DMC-2017G 龙门加工中心。X/Y/Z轴行程2080/1700/800mm。铸件采用国际标准米汉纳铸件，经过退火处理，振动时效处理和自然时效处理。底座设计使用山型结构，独特一体式封闭式箱体设计，大横梁、强刚性立柱、高刚性工作台设计，滑座主轴箱及齿轮箱专利设计，滑枕为大面积矩型轨道，八个滑动接触面包覆，具备重切削刚性，全齿式模块化齿轮箱，直联式主轴传动带动齿轮箱，特殊斜齿轮设计使切削传动力度高效，配置专用油冷机，保持主轴和齿轮箱恒温和润滑。
◆崴立机电股份有限公司RB-212 数控龙门加工中心。X/Y/Z轴行程 2120/1200/800 mm 机床采用一体式底座和龙门架，加大横梁和立柱截面，龙门架固定面长度，增加机床刚性，配置两档齿轮箱主轴，最高转速6000 r/min，满足重切削需要。适用于加工中小型精密的零组件及模具。
◆高明精机工业股份有限公司 KMC-218H8 龙门加工中心。两立柱间距1800mm，X/Y/Z轴行程2230/1700/850 mm。三轴采用方形硬轨设计，主轴传动采用高减速比的螺旋齿轮及正齿轮分段设计，使主轴在6r/min运转下，也能精镗大孔；长鼻式主轴头，主轴与主轴箱采用强迫润滑冷却系统，主轴头配重采用液压平衡方式；机床大件的结合面采用精密的铲花工艺，Y轴横梁为阶梯式轨道设计（段差70mm），确保加工精度及稳定性。X轴丝杠采用中空油冷设计。Y、Z轴螺母座及轴承座与横梁及床鞍铸造成一体。双臂式换刀，换刀时间约6s。主轴中心与Z轴滑道之距离为最短设计（85mm），可减少由主轴头温升引起的热位移量，确保主轴的稳定性。
◆北京北一机床有限责任公司 XHAu2420×40 高精度龙门加工中心。是北一机床全新研发的新一代机床产品，机床采用工作台移动、横梁固定结构，使用全静压导轨，配置机械主轴摆角头（可更换其他附件头），X/Y/Z轴行程 5000/2500/1500mm，主轴最高转速4000 r/min，主轴扭矩（S1）1000Nm，最大快移速度X、Y/Z为20/15 m/min。机床运动直线度小于7µm/m，机床重复定位精度小于6µm。重点应用领域为航空、航天和其他行业的金属材料零件高精度加工，以及模具等大型零件五轴加工，能够满足关键零部件的高精、高速、重载加工要求。
◆济南二机床集团有限公司XHV2416×30 五轴联动定梁龙门镗铣加工中心。机床采用固定式床身、移动工作台（X轴），固定龙门框架结构，滑枕式主铣头随滑座在横梁导轨上水平移动（Y轴），同时沿滑座导轨垂直移动（Z轴）。X/Y/Z轴行程3200/2915/950 mm，主轴输出扭矩1300Nm，龙门宽度2000 mm。配有双摆角数控万能铣头，其主轴随铣头叉形体在垂直面内绕X轴摆动（A轴），主轴随铣头摆动体在水平面内绕Z轴回转（C轴）。机床可选配全自动滑枕铣头、机械双摆角铣头、加长铣头、直角铣头、窄直角铣头等全系列附件铣头，兼备多功能、大扭矩、高转速输出特性；配置高效轨道式全自动附件库，能够自动识别和传输附件铣头，实现机械双摆角铣头与其他附件铣头自动更换。单台机床实现了三轴强力加工和五轴高速曲面加工的结合。应用于能源电力、船舶制造、航空航天、轨道交通、国防军工、冶金设备等重点领域钛合金零件强力加工。
◆中国通用技术（集团）控股有限责任公司（沈阳机床）GMC2030GRV龙门加工中心。采用整体式床身工作台，龙门架高速移动结构。龙门架沿床身导轨作纵向运动（X轴），滑座沿横梁导轨作横向运动（Y轴），主轴箱沿滑座作上下运动（Z轴），X/Y/Z轴行程3000/2000/700mm。X轴采用双边单齿轮齿条传动，Y、Z轴丝杠传动。模块化设计，可以按市场需求进行产品系列化和客户化制造，装配周期短；整机吊装，节省在用户现场装配时间。配电主轴，最高转速16000 r/min，X/Y、Z轴快移速度50/30m/min，适合高速高精度切削。
◆中国通用技术（集团）控股有限责任公司（沈阳机床）GMC200u/t龙门加工中心。X/Y/Z轴行程为2300/2600/1650 mm，B轴摆动范围-30°～185°。机床采用工作台移动式结构，45°斜摆头安装在滑座上，滑座在横梁上左右移动为X轴，工作台在底座上移动为Y轴，横梁在立柱上上下移动为Z轴，45°斜摆头摆动方向为B轴，工作台旋转为C轴，摆头配备高性能电主轴。依托45°斜摆头可实现立卧转换，工件可在一次装夹后，能完成多种工序的五面加工和多种空间方向的铣、镗、钻等加工，可用于加工钛合金、高温合金、超高强度钢及镁铝合金等有色金属材料。
◆宁波海天精工股份有限公司BFL2030H动柱高速铣削中心。X/Y/Z轴行程 3300/2000/900 mm，回转工作台直径Φ1850mm，主轴最高转速20000 r/min，X/Y/Z快移速度60/40/36 m/min。产品标配双摆角铣头，配合回转工作台实现六轴加工，零件一次装夹可以完成整套工序的加工，提升零件加工效率。适用于新能源汽车“一体式压铸前机舱和后底板”零件的加工。
◆南通国盛智能科技集团股份有限公司 GMB2528LX五轴龙门加工中心。机床采用高架横梁移动式结构，X/Y/Z轴行程2500/2800/1000 mm，主轴最高转速18000 r/min，输出扭矩S1/S6为90/111Nm；A/C轴旋转范围±105°/±240°，Z向双伺服电机加双丝杠传动，保证快速稳定的加工条件，X向4根直线导轨，体现刚性和运动平稳性，横梁采用中挂结构，上下共4个55#导轨，Z向头部采用四线轨结构，在X向行程之外的500mm位置换刀和对刀仪对刀，大导轨跨距和大的截面，保证横梁运动稳定性；一体式排屑槽，防水性好。
◆山东威达重工股份有限公司 GMC2232bu 五轴龙门加工中心。基本结构为工作台固定，高架横梁移动式龙门加工中心，滑座沿横梁导轨左右移动，铣头滑枕沿滑座导轨垂直移动，双摆角铣头的A轴摆动及C轴旋转，可实现五轴五联动。两立柱间距4000mm，X/Y/Z轴行程2200/3200/1000mm，主轴最高转速16000r/min，A轴回转范围±110°。X、Y、Z轴均采用高速滚珠丝杠传动，且X及Z轴均采用双丝杠驱动，采用双轴同动技术实现同步控制，可大大增加直线轴的加速力矩，提高动态响应特性；双摆角铣头A、C轴均采用大扭矩力矩电机直接驱动，旋转速度高，无磨损，精度保持性好。
◆意特利（上海）科技有限公司SKY1800 立卧转换龙门加工中心。X 轴（主轴横向运动）1500/1800mm，Y 轴（转台纵向运动）1500/2100mm，Z 轴（主轴竖直运动）1400 mm，B 轴（铣头绕Y轴轴线运动）-30°～+180°（叉式）、-90°～﹢90°（45°铣头），C轴（转台绕Z轴轴线旋转）n×360°。大扭矩电主轴（主轴扭矩可达800Nm）；高刚性主轴箱，流体强制循环冷却；高精度转台，具有连续旋转和左右平移功能，双电机机械消隙结构；各轴采用大惯量伺服电机驱动滚珠丝杠副，全闭环光栅尺；独特的转台惯量自适应控制方法，对转台惯量变化起到自适应匹配，得出适合当前惯量的转台旋转速度，提高加工效率。
◆南京宁庆数控机床制造有限公司BMI5A3020五轴龙门加工中心。X/Y/Z行程3180/2000/1000 mm，机床采用龙门移动，工作台固定结构，配置双摆角铣头，横梁应用精密同步双驱动技术，横梁每边各2个（共4个）高速大功率伺服电机经高精度行星减速箱减速，输出扭矩大，齿轮与齿条的啮合间隙以及行星减速箱内部的间隙，采取同向差速消隙技术。Z轴采用四条大规格滚柱线轨，四方向分布。横梁采用箱中箱结构，采用四条线性导轨呈T型分布的导轨结构。机床为全闭环控制，五轴联动，配置激光对刀仪，适合精密模具的高光洁度加工、及航空航天产品的高速精加工。
◆珠海格力智能装备有限公司 GA-GM3020 高速五轴龙门加工中心。X/Y/Z轴行程3200/2300/1250 mm，X/Y/Z轴重复定位精度≤8µm，高架横梁移动式结构，高速直驱传动系统，X、Y轴大推力直线电机驱动，快速移动速度80m/min。高速高刚性电主轴，最高转速20000r/min；配置大扭矩双摆角铣头与A轴大扭矩转台，满足Φ1800mm零件一次装夹多面加工。全闭环直驱控制，配置微量润滑冷却系统。
◆广东普拉迪科技股份有限公司 PHC1630龙门加工中心。X/Y/Z行程3000/1600/800 mm，两立柱间距2250mm，主轴最高转速8000/20000r/min。采用高架横梁移动式结构，横梁与滑座以“箱中箱”几何热对称结构设计，改善挠曲变形，可提升结构刚性，大幅减少热变形和重量变形，工作台、床身、横梁、滑座、滑枕均采用优质高强度铸铁材料，经二次时效处理，机床抗振性能强。主要应用于航空航天、模具、船舶、高铁、工程机械、汽车等行业。
◆河北发那数控机床股份有限公司FA2518HE 数控龙门铣床。该机床为工作移动式龙门加工中心，横梁采用2轨或3轨阶梯式垂直结构，工作台采用双层布局结构。X/Y/Z轴行程2500/1800/1000mm，主轴转速8000 r/min。三轴均采用重载直线导轨，刚性强、动态性能佳。三轴进给传动结构为行星齿轮减速器或联轴器将动力传递到滚珠丝杠副。主轴传动结构可选择齿形皮带传动、直联结构或全齿轮结构三种方式，主轴箱两侧配有氮气平衡缸，保证主轴箱运动稳定；可选配全闭环控制、刀具检测和工件检测系统。主轴系统及高速齿轮的冷却采用油冷机冷却。
（来源：协会市场部 责编：张芳丽）
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