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CCMT2022部分展品综述之七：龙门式铣床类

2022-4-11 来源：机床协会作者：-

七、龙门式铣床类

1．概况

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。据已有资料，龙门式铣床类展商20余家，参展机床设备30多台。提供展品资料的展商有北京北一、通用技术集团、宁波海天、威达重工、南通国盛、纽威数控、山东蒂德、南京宁庆、意特利、湖南九五、河北发那数控、润星科技、山东翰坤、宁波天瑞、巨冈机械、日电产新宝、尼古拉斯克雷亚、金中贸、普锐米勒、山崎马扎克等公司。

本届参展的龙门式铣床类从结构形式看有工作台移动式，龙门移动式，高架式横梁移动（天车式），动梁式，定梁式；按机床净重和工作台承载能力有轻型、中型、重型。

2. 龙门式铣床类主要技术特点

（1）加工范围广，适应性强。本次龙门式铣床类展品普遍拥有加工中心的功能，可完成铣面、镗孔、钻孔、刚性攻丝等工序，多数设备配直角铣头和万能铣头，一次装夹实现五面体加工，具备五轴联动的能力。既有能加工2-5m中型工件的设备，也有可以加工10-15m大型工件的重型机床。可以满足对不同材料材质的低速重载和高速轻载加工要求，能完成对工件的粗加工-半精加工-精加工全工序加工。

（2）高刚性，高稳定性。龙门机床结构尺寸大，各部件（包括运动部件）吨位重，龙门式铣床要求更好的刚性和稳定性。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移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，实现良好的刚性和运动平稳性。典型的如山东蒂德精密龙门加工中心主轴箱采用大截面方滑枕结构，四条重载滚柱导轨支撑；南通国盛五轴桥式龙门X轴、Y轴、Z轴均采用四线轨结构。

（3）精度及精度保持性。重心驱动、丝杠预拉伸、全闭环控制提高运动精度和精度保持性。处理热变形对精度的影响，各厂家的技术手段多种多样，如湖南九五精机对运动导向元件摩擦发热点主动强制冷却；南通国盛对三轴螺母冷却，降低丝杠热伸长；广东润星科技对主轴进行外循环冷却。

（4）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。湖南九五精机高架桥式五面体龙门使用自主研发的A、C双摆角铣头，独特的A、C轴定位、锁紧技术，保证高效切削时的稳定性和抑制切削振动；宁波天瑞精工使用最新研发的双摆角铣头， A、C轴采用直驱传动，最高转速60r/min，标配圆光栅，定位精度5″，内藏式电主轴最高转速为18000r/min；普锐米勒机床使用自制的双摆角铣头，A、C 轴采用直驱电机，最高速度50r/min，主轴转速24000r/min。尼古拉斯克雷亚的FOX 60龙门加工中心可配置铣头有UAD万能铣头和E5E连续运动的双摆角铣头。

3．典型展品

西班牙尼古拉斯克雷亚集团FOX-60龙门加工中心。西班牙尼古拉斯克雷亚模块化设计生产量较高的一款机型，融合了恒温控制系统，热对称设计以及自动换刀系统等。可配置铣头有UAD万能铣头和E5E连续运动的双摆铣头。UAD铣头包括45°万能铣头和 90°直角铣头，采用双鼠牙盘系统的UAD自动微分度，最小分度0.02º，最高转速6000 r/min，刀具夹紧力2500kg，重复定位精度±3"。可配置一个内置或可拆卸车削转台，最大直径Φ2500mm。广泛应用于航空航天、能源和轨道交通等领域。

UAD铣头冷却系统

山崎马扎克（中国）有限公司FJV-35/60L龙门立式加工中心。主轴箱采用热对称结构，主轴和主轴电机使用温控冷却油循环冷却。进给轴使用高精度的滚柱直线导轨，滚珠丝杠配置中心循环冷却系统。 X、Y、Z轴快移速度40、40、30m/min，主轴转速10000r/min，通过主轴的分度功能和直角头，实现五面加工。搭载“Mazatrol SmoothG”数控系统，使用高速双CPU，提高了数控系统的数据处理能力和运动控制性能，丰富的系统软件功能满足客户加工需求。适用于薄型铝件加工、模具、半导体、工程机械零件和航空零部件各种不同类型产品加工。

日电产新宝（上海）国际贸易有限公司Nidec MVR-30Hx龙门式五面加工中心。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。立柱门内宽度2550mm，主轴直径Φ110mm，主轴转速20-8000r/min，Y、Z轴快移速度35、20m/min，精加工时接刀痕≤3.5μm。可选配齿轮驱动主轴，最大扭矩3430Nm，实现重切削。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。

普锐米勒机床GT18-5X五轴高速龙门加工中心。自制五轴双臂摆头， A、C 轴采用力矩电机驱动，最高转速50r/min。主轴转速24000r/min，工作台采用双丝杠驱动结构和三导轨支撑，丝杠中空冷却系统，全闭环控制，刀库容量60把。应用于航空发动机机匣、机身结构件，汽车模具等产品加工。

北京北一机床有限责任公司XKAg2525×60-V高架桥五轴龙门机床。横梁和滑座采用铸造结构件，具有合理的截面和筋板结构。横梁采用上、下偏置导轨结构，优化了滑枕至横梁前导轨面的距离，提高抗扭转和抗弯曲能力。横梁导轨为直线滚柱导轨，安装基面加工采用反变形加工技术，保证铣头在横梁上运动的各项精度。双摆角铣头安装在滑枕端部，实现C轴和A轴摆动功能，主轴为高速电主轴，转速20000r/min，工作平台还可配置数控转台和其他工装扩展工艺范围。适合航空航天铝合金、大型模具的高效五轴粗加工、半精加工和精加工。

宁波海天精工股份有限公司BFL2030龙门加工中心。整机采用对称性设计，降低温度对机床热变形的影响。A、C双摆角铣头可部分嵌入滑鞍内，提升机床空间的利用率。通过有限元分析，结合实验室的测试数据，优化移动部件结构设计，实现移动部件轻量化，提高设备的动态特性。X、Y、Z快速移动速度60、40、36m/min，主轴最高转速24000r/min，X、Y、Z移动加速度0.5g。可实现五轴加工，一次装夹可完成多角度特征加工。主要应用于新能源汽车的防撞梁、保险杠、底盘铝型材构造件、锂离子电池铝托盘、副车架等零件的加工。

中国通用技术（集团）控股有限责任公司（沈阳机床）GMC2040u桥式五轴加工中心。自主研发的A、C双摆角铣头，高速电主轴铣头为叉式结构，采用矢量控制，主轴转速240-24000r/min。X轴采用齿轮齿条驱动，可选用直线电机，其快移速度60m/min、加速度1g，数控回转工作台旋转为C1轴。配置恒温冷却系统，对主轴及关键传动部件进行温度控制，配负压吸尘系统。配置自主知识产权的i5智能数控系统，实现五轴联动功能。零件一次装夹，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。适用于模具、航空航天等行业复杂零件的加工。

山东蒂德精密机床有限公司G10542L龙门加工中心。龙门跨距4200mm，工作台尺寸(长×宽)10500mm×3500mm，三轴联动曲面加工，并可根据客户要求配置直角铣头,一次装夹实现五面体加工。X进给轴采用齿轮齿条传动，同步双驱控制，标配X轴光栅尺。主轴箱采用大截面方滑枕结构，四条重载滚柱导轨支撑，可承受主轴在Z轴全行程的横向强力切削。主轴传动采用30kW大功率主电机直联两档变速减速箱，切削扭矩大，满足高刚性低惯量大扭矩切削需求。可选配内藏式电主轴，最高转速10000r/min，配置各种附件铣头。

宁波天瑞精工机械有限公司UM3018龙门五轴加工中心。三轴导轨均为高精度重载荷滚柱直线导轨；配置新设计研发的双摆角铣头，A、C轴采用力矩电机传动，定位精度5"，最高转速60r/min；内藏式电主轴最高转速为18000r/min，有利于小刀径刀具的清角加工；标配五轴防撞功能。

南通国盛智能科技集团股份有限公GMV 15050RH五面动柱龙门加工中心。X、Y、Z轴行程15500、5600、1250mm，配置自制直角头。床身设计四根重载65#滚柱导轨，间距700mm，配合坚实的壁厚及“米”字型筋板组合。X轴采用四个电机加减速机驱动，双电机消隙和双驱传动结构，精密齿轮齿条传动，标配光栅尺。Y轴设计三根65#重载滚柱导轨支撑，横梁截面大，导轨跨距大，主轴中心到Y轴导轨面距离短，具有较好抗震性、刚性和稳定性。

南通国盛智能科技集团股份有限公司GMB 2528LX五轴桥式龙门。机床X轴左右两侧各两根高刚性滚柱直线导轨，每根导轨4个滑块，共16个滑块，确保良好的刚性和运动稳定性。滑枕采用中挂式箱中箱结构，上下各布置两个导轨，结构对称，热稳定性好。Z向采用4根高刚性滚柱直线导轨全包围结构，双伺服电机加双丝杠传动，重心驱动，可实现快速稳定加工。三轴螺母冷却，可以降低丝杠旋转过程中因发热引起的热延伸，确保机床的运行精度。A、C轴摆角范围±105°、±240°，A、C定位精度±5"、±3"。应用于精密模具、航空航天等机械加工领域。

湖南九五精机有限责任公司J5BF1810高架桥式五面体加工中心。整体式U型床身桥架。配置自主研发的A、C轴双摆角铣头，独特的定位、锁紧技术，保证高效率切削加工时的稳定性和抑制切削振动。使用专利驱动冷却技术，运动导向元件的摩擦发热点主动强制冷却。结构紧凑，较同规格工作台移动式龙门机床占地面积减小40%。实现一次装夹，进行五面加工的功能。X、Y、Z轴定位精度±8µm，重复定位精度±4µm；A、C轴定位精度±3″，重复定位精度±2″（JIS标准）。根据用户需求，可实现五轴联动以及车铣复合功能的衍生变形。

南京宁庆数控机床制造有限公司VC5A3020HA龙门高速铣削加工中心。这是一款横梁移动式（桥式）五轴龙门加工中心。X轴采用同步双驱和重心驱动技术；Y轴采用复合型导轨技术，横梁上在原有两根互为垂直面安装的直线导轨的基础上增加一根矩形导轨，加大切削抗力力矩和承载面积，增加了切削抗力，有效克服了切削点悬臂太长的弱点。机床整体结构采用有限元设计，配置双摆角铣头，主轴功率42/55kW、转速18000r/min，全闭环控制和激光对刀仪为标准配置。适合精密模具及航空航天产品等零件加工。

意特利（上海）科技有限公司TITAN4025重型五轴桥式龙门加工中心。双横梁桥式龙门结构，X、Y、Z轴行程可达40000mm、6000mm、2500mm，采用双横梁专利技术及箱中箱结构，在保持加工精度的前提下加大了Z轴加工行程。适于高温合金、钛合金、碳钢、不锈钢、铝合金等金属材料大型结构件加工。

东莞市巨冈机械工业有限公司CL20205X 高速龙门摆头五轴加工中心。具备五轴五联动功能，直线轴重复定位精度8µm/全程，采用一体式龙门架设计，Z轴氮气平衡，快移速度36m/min。精密手工刮研，三轴滚柱导轨，双摆角铣头尺寸小、扭矩大，加工复杂大型工件时干涉范围小。

福建省威诺数控有限公司WN-LF2015复合式镗铣加工中心。该机是龙门镗铣床、卧式加工中心、对头镗和刨台式镗铣床等的复合体，立式镗铣头及两卧式镗铣头作多坐标移动形成了多轴控制；对置主轴及多轴位置的同步控制，实现多头复合式加工。龙门框架、四导轨的框式立柱支撑横梁、箱式滑鞍置于框式立柱中，四导轨支撑箱式滑鞍上下运动，滑枕包容在长导向箱式滑鞍中进行轴向运动。立柱、滑枕、床身、横梁和工作台等基础件均采用优质铸铁铸造，树脂砂造型工艺、薄壁多筋、箱中箱和蜂窝式筋条的箱体结构，充分人工时效处理。适用于重型机械、工程机械、机车车辆、矿山设备、能源等领域的大型零件加工。