HTM125600V1设计任务书.docx
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HTM125600V1设计任务书
沈阳第一机床厂
HTM125600车铣中心
技术任务书
沈阳机床（集团）有限责任公司
沈阳第一机床厂
1产品开发的理由和依据
近年来，随着我国水利、造船、发电、矿山、机车等大重型企业的迅猛发展，使之重要的大型零部件的配套问题更显突出。
而这些大型零部件在某种程度上，毛坯及加工完全依赖进口，限制了产业的发展。
因此国内急需开发一些适合这类零部件加工的设备。
这一类零件的加工具有的共同点是：
零件体积大，重量大，工序多，工时长，成本高，需采用多种刀具、多台设备来完成。
为改变这一加工状况，我们决定开发HTM125600车铣中心。
编制
郭秀英
检查
标准审查
室主任
电子文档
审核
批准
版本
V1.0/06.06
2国内外同类产品主要技术指标对比
厂家及型号
主要技术参数
沈阳第一机床厂
HTM125600
WEINGARTNER
Mpmc1200
最大车削直径（mm）
1250
1200
最大车削长度（mm）
6000
1000/10000
工件最大承重（kg）
30000
主电机功率（kW）
75
60
主轴输出扭矩（kN.m）
45
主轴最高转速（r/min）
200
刀具主轴电机功率（kW）
52
30/37
刀具存储能力（把）
32
X1/Y1轴行程（mm）
1230/840
X2/Y2轴行程（mm）
790/±190
Z轴行程（mm）
8130
B轴转角范围（°）
-90°—+180°
A轴转角范围（°）
0°—+90°
X/Y轴快移速度（m/min）
15
Z轴快移速度（m/min）
8
控制系统
SIEMENS-840D
加工精度
IT6
圆度
0.008
表面粗糙度（μm）
Ra1.6
定位精度（mm）
X1/X2
Y1/Y2
0.02/0.03
0.025/0.04
Z轴定位精度（mm）
0.080
C轴定位精度（mm）
±16″
B轴定位精度（mm）
齿盘定位
±4″
任意位置
±8″
A轴定位精度（mm）
±8″
重复定位精度（mm）
X1/X2
Y1/Y2
0.007/0.01
0.007/0.01
Z轴重复定位精度（mm）
0.02
C轴重复定位精度（mm）
±12.5″
A轴重复定位精度（mm）
±3″
B轴重复定位精度（″）
齿盘定位
±1.5″
任意位置
±4″
3产品的设计方案及主要技术参数
3.1产品的设计方案
1、底座
底座采用高强度铸铁铸造，整体箱式结构，合理的设计筋型和壁厚，使底座具有高的强度、刚性及良好抗震性。
30º的倾斜角，使之排屑流畅，占地面积小。
床身后面装有海德汉的光栅尺，意大利LICATm=8斜齿齿条，尾座导轨内侧装有移动尾座的m=6的自制直齿齿条。
床身全长支承在多个可调垫铁之上，确保其高精度、高刚性。
导轨的左端配有接长导轨，供刀库运行使用。
供立柱运动的直线导轨采用SCHNEEBERGER公司MR65和MR55直线滚动导轨，进给精度高、摩擦阻力小，抗振动、抗变形能力高。
2、主轴箱
主轴箱采用高强度铸铁铸造，筋形合理布局，保证刚性的同时使重量最小。
床头箱润滑采用恒温油润滑，前支撑外部配有水冷却循环装置，可靠的控制了主轴的温升。
该机床主轴轴承选用进口的高精度可调径向间隙的双列径向短圆柱滚子轴承，两支承结构，不仅使其具有足够的刚度，加工、装配工艺性也好。
主电机选用大功率的直流电机，功率75kW。
主电机与主传动机构之间由弹性联轴器联接，经过一定速比的调磁、调压和机械两档变速，使主轴获得1-200r/min的转速和大的扭矩。
主轴大齿轮处安装有一大直齿轮，C轴进给采用1FT6交流伺服电机驱动，经1：
33无间隙减速箱降速后，在油缸的摆动下，带动安装在减速箱上的小齿轮与此大直齿轮啮合，再次1：
3降速后，使主轴获得1200Nm的铣削扭矩。
主轴后端安装有海德汉角度编码器，小齿轮处安装有无触电开关，实现定点啮合。
在主轴前端装有刹车装置。
3、尾座
是由上下体组成，上体有尾座主轴、套筒、测力表等，下体有尾座快移机构，由单独的电机拖动，使其可沿导轨作纵向移动，尾座导轨处配有减磨材料。
下体上的润滑装置实现对套筒移动机构、快速移动机构和尾座导轨等的润滑。
尾座主轴轴承采用精度可调整径向短圆柱滚子轴承，安装在套筒里。
主轴后面安装有防止工件热涨而损坏机构的碟形弹簧，配有与工件重量一一相关的顶紧力显示表。
4、立柱
立柱通过合理的筋型布局具有高的强度、刚性及良好抗震性。
采用侧挂式结构，地面附加一辅助导轨，既充分的保证了立柱运动的平稳性，又极大地改善了床身的重量。
Z轴进给采用主从驱动机构，两个1FT6108伺服电机通过1：
5减速器直接带动齿轮轴，在安装在床身上的齿条上运动。
切削时，两个交流数字驱动电机以主从模式控制，因此可实现功率的叠加。
换向运动时，两个电机便从主从操作模式转换为电气预载操作模式，尽而消除反向间隙。
用于承重的附加导轨安装在地面上。
立柱上装有海德汉的光栅尺，检测X1轴的运行。
5、滑板及滑枕
在立柱两侧各布置一套工作进给机构。
左侧进给箱采用高强度铸铁铸造，筋形合理布局，保证刚性，SCHNEEBERGER公司MR65导轨安装其上。
1FT6105伺服电机通过1：
5减速器与直径63mm滚珠丝杠直接连接，安装在左滑板上，用于驱动进给箱实现Y1轴方向的运动。
X1轴采用双驱动，极大地提高了运动的平稳性，1FT6105伺服电机通过1：
5减速器、弹性联轴套与直径63mm滚珠丝杠直接连接，用于驱动滑板。
直线导轨采用SCHNEEBERGER公司MR65直线滚动导轨，尽一步保证了运动精度的高准、稳定。
滚珠丝杠支承机构采用INA推力圆柱滚子轴承，两端固定，装配时按要求进行予拉伸，刚性好、承载大。
左侧进给箱内采用内装1FE1096-4WN52kW的主轴电机、一个两级行星齿轮变速箱等集成在内部（1：
3、1：
18），结构紧凑。
动力头前部的轴径为110mm，最高转速3150rpm，最大输出扭矩2400Nm。
其上配备两工位装刀位置，其中一个位置为旋转刀具的安装位置，另一个为车削刀具的安装位置，沿B轴进行换位，提高了机床的性能。
1FT6084-8SF7伺服电机经1：
1.5齿型带和1：
60蜗轮蜗杆降速后，使B轴获得最高转速30r/min，1400Nm的输出扭矩，INA推力向心轴承的采用，简化了B轴结构，任意点B轴刹车采用进口U型密封圈，进一步简化了B轴结构。
南京贝奇尔油气润滑系统，配以压力开关，可实现对该机构内螺旋扇齿轮的润滑。
Y1轴定点加工时为避免丝杠受力，配有多个锁紧油缸。
X1、Y1轴均配有光栅尺。
`刀具接口为CAPTO8，车削刀具通过SANDVIK自动加紧单元进行夹紧松开。
右侧为滑枕结构，1PH718478kW/298Nm的主轴电机经齿型带及自制减速箱的减速后，提供大扭矩低转速动力,该减速箱可实现两档变速,根据用户的不同需求，配置不同直径的铣刀盘。
前部的动力头经扇齿轮机构变换，可进行90º旋转，用于完成轴向或径向的加工，扇齿轮采用手动注脂润滑。
滑枕在Y2轴方向的运动通过安装在右侧滑板上的1FT6105伺服电机通过1：
1直联带动直径50mm滚珠丝杠实现的。
X2轴的驱动方式同X1轴。
减速箱内齿轮采用飞溅润滑，油位控制器控制液面。
滑枕定点铣削时，采用油缸锁紧。
6、刀库
本机床配有（台湾GIFU生产的）换刀机械手、刀库，烟台排屑器、BLUM刀具检测装置等标准附件。
32把圆盘式刀库，位于立柱左侧面，由立柱带动，落于床身导轨上，刀库、换刀机械手均由台湾GIFU按我厂要求设计制作，换刀机械手为凸轮结构，控制简单可靠，刀库转位平稳速度快。
7、操纵台
操纵台从机床下部悬出，可沿Z轴方向拖动，该机床还配有可拖动式手摇脉冲发生器，操作起来更方便。
8、机床防护
本机床的防护采用全防护型式。
防止冷却液的渗漏，并保持环境的清洁。
9、润滑
本机床的润滑系统提供三个可控性润滑泵，分别根据机床状态按需供给运动副润滑油量。
这种自动润滑方式既节约了油耗量，又对运动副进行了良好的保养。
10、冷却及排屑装置
本机床的冷却系统采用高压大流量水泵，实现刀具的内外冷却。
本机床气动系统采用知名品牌的气动元件，实现功能为：
刀库倒刀汽缸的动力源，拉罩上拉门汽缸的动力源，刀具接口的清理等。
12、电气控制装置
机床CNC数控系统采用德国SIEMENS公司生产的840D数控系统，系统能适应高效率、高速，高精度的机械加工，且具有操作方便、功能齐全、可靠性高等优点。
选用高质量的电气组件，确保机床的安全性和可靠性。
电路的动力系统均有保险功能以保障人身和设备安全。
电路设计符合国家标准，并能满足CE认证要求。
3.2主要技术参数
项目
单位
规格或型号
备注
床身上最大回转直径
mm
1250
最大车削长度
mm
6000
最大车削直径
mm
1250
顶尖间工件最大重量
kg
30000
主轴箱
主轴转速范围
r/min
1-200
主电机输出功率
kW
75（直流500-2000rpm）
花盘
花盘直径
mm
1250
手动四爪
花盘最大扭矩
kN.m
45
C轴最大扭矩
N.m
1200
单刀最大切削力
k.N
70
X1/X2轴行程
mm
1230/790
Y1轴行程
mm
-300—+540（考虑换刀）
Y2轴行程
mm
±190
Z轴行程
mm
8130
B轴行程
-90°—+180°
A轴行程
-5°—+95°
X1/Y1轴快移速度与进给速率
mm/min
0-15000
X2/Y2轴快移速度与进给速率
mm/min
0-15000
Z轴快移速度与进给速率
mm/min
0-8000
B轴最高转速
r/min
30
C轴最高转速
r/min
20
机械尾座
尾座套筒直径
mm
300
尾座套筒行程
mm
300
尾座快移速度
mm/min
3500
尾座套筒移动速度
mm/min
660
中心架支承范围
mm
φ150—φ500
可依用户需求定制
尾座快速移动电机功率
kW
1.5
尾座芯轴快速移动电机功率
kW
1.1
镗铣主轴功率
kW
52
镗铣主轴速度
挡1max
r/min
180
挡2max
3150
镗铣主轴扭矩
挡1max
N.m
2400
挡2max
157
机床重量
kg
80
中心高
距床身
mm
900
距地面
mm
1833.5
机床外型
长×宽×高
mm
15400×7100×4707
总
电
源
总
电
源
功
率
所
含
内
容
电压
V
AC380
电压波动范围
－10～＋10%
频率
Hz
50±1
主电机
kW
75
主轴C轴伺服电机
kW
1FT6084-8AC71-1EG1
4.2
SIEMENS
X轴伺服电机
kW
1FT6105-8AF71-1EH1
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