第十七屆中國國際機床展覽會(CIMT2021)于2021年4月12-17日在北京成功舉行。筆者僅對展出的部分鉆削中心進行評述探討。
展品主要特點為：機床結(jié)構(gòu)布局，類似立式加工中心，多數(shù)為十字滑臺式，也有龍門式(1臺);電機與傳動部件采用直聯(lián)式，響應(yīng)快，振動小;主軸錐柄BT30;主軸采用陶瓷軸承，轉(zhuǎn)速進一步提升，大多主軸轉(zhuǎn)速在12000-24000r/min;主電機功率一般為3.7-5.5kW，個別型號也有7.5 kW和10.1kW;三軸(X、Y、Z)滾動導(dǎo)軌和滾珠絲杠，響應(yīng)速度快，運動平穩(wěn)，利于實現(xiàn)高速運動，快速進給48-60m/min;三軸(X、Y、Z)行程基本在500/400/350mm，個別型號為1000/600/350mm(龍門式);工作臺尺寸(620-700)mm×(400-600)mm，個別1200mm×600mm(龍門式)，負(fù)荷250-400kg;定位精度0.005-0.008mm，重復(fù)定位精度0.003-0.006mm;基本上采用轉(zhuǎn)塔式刀庫，刀數(shù)在16-21把，個別14把;換刀動作通過Z軸的升降同時完成，節(jié)約換刀時間，換刀時間分別為0.7-1.6s(T-T)，1.3-2.4s(C-C)。數(shù)控系統(tǒng)采用發(fā)那科、三菱的較多，有些產(chǎn)品配置了自行開發(fā)的系統(tǒng)。筆者也了解到，境內(nèi)很多企業(yè)與華中數(shù)控緊密合作，開發(fā)了自己的數(shù)控系統(tǒng)。機床全重2250-3500kg，個別款型(龍門式)6000kg;占地面積1600mm×2600mm，個別款型(龍門式)2760mm×2600mm。
1.部分展品介紹
(1)深圳市創(chuàng)世紀(jì)機械有限公司(簡稱臺群精機)
展品為T-500B 高速鉆攻機。
該機床鑄件采用對稱結(jié)構(gòu)、熱平衡設(shè)計方法，改善結(jié)構(gòu)熱變形，有利于提高機床熱穩(wěn)定性。大型立柱，大跨距底座，六點支撐結(jié)構(gòu)，提高了高速位移時的剛性及抗振性，有利于加工過程的良好穩(wěn)定性。機床大傾斜排屑角度，有效提升排屑效果，加快切削液的回流速度。底座與寬型立柱基座采用米漢納(Meehanite)鑄鐵，其特殊的金相結(jié)構(gòu)和嚴(yán)格的制程控制，使其具有良好力學(xué)性能(強度、剛度等)，不易扭曲變形。
X、Y、Z三軸為滾動直線導(dǎo)軌;消除間隙的滾珠絲杠;采用伺服電機，三軸加速度達到1.5/1.2/1.1G，短距離移動時更能縮短定位時間?？煲扑俣?8m/min，節(jié)省了加工時間，提高加工效率。
轉(zhuǎn)塔式刀庫，刀具交換裝置由凸輪式驅(qū)動機構(gòu)，通過Z軸移動完成換刀過程，換刀速度快。
主要參數(shù)：工作臺尺寸 620mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/320mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速50-24000r/min，快速進給60m/min(面訪數(shù)據(jù)，樣本為48m/min)，主電機功率3.7/5.5kW，刀庫容量21把，換刀時間分別為1.2s(鄰刀)和2.0s(遠刀)，定位精度0.006mm，重復(fù)定位精度0.004mm，工作臺最大負(fù)荷250kg。
(2)舒能數(shù)控機床有限公司(簡稱舒能數(shù)控)
展品為SNSK T600高速鉆攻中心。
該機強度高，剛性、減震性、耐磨性好，基礎(chǔ)零部件可在較長時間內(nèi)保持較好初始精度。
主軸電機與主軸采用直聯(lián)式，低噪音，低震動，主軸響應(yīng)速度快，便于實現(xiàn)高速切削，高精度線性滾動導(dǎo)軌和滾珠絲杠。
三軸快速進給48m/min，三軸工作進給24m/min，主電機功率3.7/5.5 kW，刀庫容量16把，定位精度0.008mm，重復(fù)定位精度0.006mm，工作臺最大負(fù)荷300kg。
(3)深圳市興富祥科技有限公司(Henfux)
展品為HSVTP -500T高速鉆攻中心。
該產(chǎn)品床身、箱體等主要鑄件采用米漢納鑄鐵并經(jīng)時效處理，結(jié)構(gòu)堅固且不易變形。 主電機和主軸采用直聯(lián)式，響應(yīng)快，振動小。高速主軸采用陶瓷軸承，主軸轉(zhuǎn)速20000 r/min。
X、Y、Z各軸均采用直線滾動導(dǎo)軌，預(yù)拉伸的滾珠絲杠，以消除熱變形的誤差。高剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供足夠的穩(wěn)定性，適用于高速運動和加工，高速進給48m/min。
采用轉(zhuǎn)塔刀庫，刀庫座采用鑄造鋁合金，重量輕，韌性好，不易折斷、變形。運動慣量小，有利于換刀時的快速運動。
主要參數(shù)：工作臺尺寸650mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/330mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min，快速進給48m/min，切削速度30 m/min，主電機功率2.2/3.7 kW，刀庫容量16把，換刀時間1.3s，定位精度0.008/300mm，重復(fù)定位精度0.005/300mm，工作臺最大負(fù)荷250kg。
(4)南通中南智能科技有限公司(簡稱中南智能)
展品為T6鉆攻中心。
該產(chǎn)品為床身寬幅跨距結(jié)構(gòu)，滑臺移動平穩(wěn)，可承受重切削。電機與主軸采用直聯(lián)式，采用3.7/5.5KW高轉(zhuǎn)矩電機，主軸錐孔為BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min。
X、Y、Z三軸采用高強度重切削線性滾動導(dǎo)軌及預(yù)拉伸方式處理的滾柱絲杠，有利于提高移動效率，減少熱變形。三軸快速進給48m/min。
轉(zhuǎn)塔式前置刀庫，容量16把。滿足不同需求。
緊湊的外型尺寸設(shè)計，縮小了占地面積，提高廠房的空間利用率。
主要參數(shù)：工作臺尺寸700mm×400mm，行程(X/Y/Z)600/400/320mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min，快速進給48m/min，主電機功率3.7/5.5kW，刀庫容量16把，定位精度0.008mm，重復(fù)定位精度0.005mm，工作臺最大負(fù)荷250kg。
(5)廣東潤星科技有限公司(簡稱潤星科技)
展品為HS-500T高速鉆攻加工中心。
該產(chǎn)品床身、立柱等主要零件通過機床動力分析和有限元分析，幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化，抗振性、熱穩(wěn)定性較好。采用高強度鑄鐵，更加堅固;樹脂砂工藝鑄造，變形小，外形美觀。
主軸與主電機及 X、Y、Z 三軸驅(qū)動系統(tǒng)均采用直聯(lián)式傳動，響應(yīng)快，振動小。精密滾珠絲杠及滾珠導(dǎo)軌，提高啟動速度，確保傳動效率?？焖龠M給達60m/min。
采用伺服驅(qū)動轉(zhuǎn)塔式刀庫，雙機械滾輪機構(gòu)完成換刀，換刀時間短。
主要參數(shù)：工作臺尺寸650mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/300mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速24000r/min，快速進給48m/min，切削速度1-20m/min，主電機功率3.7/5.5 kW，刀庫容量21把，換刀時間分別為1.6s(T-T)和2.4s(C-C)，定位精度±0.005/300mm，重復(fù)定位精度±0.003/300mm，工作臺最大負(fù)荷300kg。
(6)山東蒂德精密機床有限公司(簡稱蒂德精機)
展品為VT60B龍門式高速鉆攻中心。
該機床身等支撐件采用人造花崗巖，熱穩(wěn)定性、抗振性能均較好。因鑄成后基本不再加工，加工殘余應(yīng)力小。
機床總體布局為龍門式，工作臺沿床身做Y向運動?；跈M梁上做橫向X軸運動，主軸箱在滑座上做Z軸的上下移動，有效避免了運動部件的懸伸，具有更高的剛性和精度。
主電機與主軸采用直聯(lián)驅(qū)動，主軸響應(yīng)快，振動小。絲杠由大扭矩交流伺服電機通過直聯(lián)驅(qū)動，保證機床高動態(tài)性。采用預(yù)拉伸靜音精密絲杠，定位精度高，利于實現(xiàn)快速定位。X、Y、Z三軸采用高剛性線性導(dǎo)軌支撐，可承受較重負(fù)荷，快速移動。
主要參數(shù)：工作臺尺寸1200mm×600mm，行程(X/Y/Z)1000/600/350mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速12000r/min，快速進給60m/min，主電機功率3.7/7.5kW，轉(zhuǎn)塔式刀庫容量21把，定位精度0.008/全長，重復(fù)定位精度0.005/全長，工作臺最大負(fù)荷400 kg。
(7)兄弟機械商業(yè)(上海)有限公司(Brother)
2款展品，分別為SPEEDIO S500×2 緊湊型加工中心和SPEEDIO W100×d1。下面以SPEEDIO S500×2為例介紹。
該機以長期積累的技術(shù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析、設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，從而改善機床剛性、抗振性、重切削能力。高加減速、低慣量主軸電機與主軸采用直聯(lián)式，振動小。高加減速主軸電機的采用，使主軸能在短時間內(nèi)啟動和停止，反應(yīng)迅速。
采用高性能電機實現(xiàn)中高速切削時的高效率，低速切削時的高負(fù)荷。下圖分別為標(biāo)準(zhǔn)式樣的溝槽加工(切削量150cc/min，材質(zhì)S45C，刀具Ф16端銑刀)和高扭矩的大孔徑加工(孔徑Ф40mm，材質(zhì)S45C)。
三軸采用滾動導(dǎo)軌和滾珠絲杠，阻尼小、響應(yīng)快;Z軸加速度2.2G，Z軸升降的高加速、高響應(yīng)，能實現(xiàn)較少的循環(huán)時間，提高生產(chǎn)效率。
改良了無傳感器的熱變位修正系統(tǒng)，實現(xiàn)了更穩(wěn)定的修正。
刀庫動作優(yōu)化，利用無停頓的ATC代碼(G100)，在Z向不停止的狀態(tài)下，完成刀具的交換。且在Z向移動更換刀具的同時進行X、Y軸和附加軸的定位，換刀時間0.7s(T-T)、1.3s(C-C)。不僅使刀具交換時間大幅縮短，還進一步壓縮了其他非加工時間。
采用高效率電機、節(jié)能泵、LED燈等節(jié)能裝置，減少電能的消耗;優(yōu)化空氣回路，調(diào)節(jié)送氣時間，在保證粉塵去除能力的同時，減少空氣消耗量，從而減少了CO2的排放，更有利于“碳達標(biāo)”。
主要參數(shù)：工作臺尺寸600mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/300mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速10000r/min，快速進給(X/Y/Z)50/50/56m/min，切削速度1-30000mm/min，主電機功率10.1/7.1kW，刀庫容量14把，刀具最大長度250mm，刀具最大直徑110mm，刀具最大重量3kg，換刀時間分別為0.7s(T-T)和1.3s(C-C)，各軸雙向定位精度0.006-0.02mm，各軸雙向重復(fù)定位精度0.004mm，工作臺最大負(fù)荷250kg;機床占地1560mm×2223mm×2794mm，機床重量2250kg。
2.發(fā)展趨勢
從本屆展會的部分展品來看，鉆削中心形成以下發(fā)展趨勢：
(1)結(jié)構(gòu)布局多樣化，采用熱補償技術(shù)，廣泛采用預(yù)拉伸絲杠。
(2)新材料的推廣和使用。陶瓷(軸承)、人造花崗巖、米漢納鑄鐵在支撐件和主要鑄件的應(yīng)用，體現(xiàn)了材料對機床性能的積極影響。嚴(yán)格講，米漢納鑄鐵并非“新”材料，國內(nèi)稱之為密烘鑄鐵，它由美國米漢納公司享有專利。指在鐵水中加入孕育劑(如：矽化鈣等)，使金相組織更細密，既有灰鑄鐵的減震性又有球墨鑄鐵的高強度和耐磨性特點。相當(dāng)于250灰鐵，屬于孕育鑄鐵。從原材料選擇，熔爐設(shè)備的設(shè)計與操作，造模方法與澆、冒口設(shè)計，爐前鐵水管治，清箱及后處理，鑄件檢驗步驟，提供確實的且數(shù)據(jù)化管理方法，保證鑄件的均質(zhì)性，無瑕疵，達到合格的物理、力學(xué)性能等，各環(huán)節(jié)有嚴(yán)格的制程要求，需經(jīng)過有關(guān)方面的認(rèn)證才能標(biāo)注。如果我們的材料制造過程也能實現(xiàn)上述的過程控制，也一定能生產(chǎn)出高質(zhì)量材料，從而使機床性能得到有力提升。
(3)機床設(shè)計中引入節(jié)能減排的理念。采用節(jié)能器件，優(yōu)化過程控制，從而減低能耗和CO2排放。這方面有些境外企業(yè)做得較好。
(4)伺服轉(zhuǎn)塔刀庫。由于特殊結(jié)構(gòu)和工作原理，換刀時間將更短，0.7s(T-T)，1.3s(C-C)。并且換刀時各坐標(biāo)可同步運動。
(5)可帶APC，可搭載回轉(zhuǎn)工作臺加工空間分布的孔系，配合物流系統(tǒng)及(或)機器人組建生產(chǎn)線。
(6)高生產(chǎn)效率。通過優(yōu)化主軸及相關(guān)部件、刀具、切削參數(shù)提高材料切除率，主軸轉(zhuǎn)速24000r/min;利用點位加工的特點，注重采用具有高加減速性能的電機，提高快移速度、加速度，減少輔助時間，速度已到60m/min，加速度(X/Y/Z)1.5/1.2/1.1G，境外有的產(chǎn)品Z軸加速度達2.2G。
(7)位置精度的評定方法更多的采用VDI或ISO標(biāo)準(zhǔn)，使結(jié)果更可靠;定位精度更高，500行程0.006mm，重復(fù)定位0.004mm。原JIS標(biāo)準(zhǔn)的評定方法使用較少了。
(8)某些廠家開始自主或合作研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)。
(9)應(yīng)用范圍更加廣泛。除機械行業(yè)外，在手機、PC機、通訊設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，加工對象不再拘泥于金屬。
近年來，隨著社會需求的不斷擴大和加深，此類機床得到迅猛發(fā)展，生產(chǎn)企業(yè)不斷增多，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴大，特點更加明顯，功能進一步優(yōu)化。今后，此類機床將繼續(xù)保持點位加工、小規(guī)格(占地和行程)、鉆銑負(fù)荷輕、速度快，即：“點、小、輕、快”的基本特征。
(來源：中國機床工具工業(yè)協(xié)會cmtba)
展品主要特點為：機床結(jié)構(gòu)布局，類似立式加工中心，多數(shù)為十字滑臺式，也有龍門式(1臺);電機與傳動部件采用直聯(lián)式，響應(yīng)快，振動小;主軸錐柄BT30;主軸采用陶瓷軸承，轉(zhuǎn)速進一步提升，大多主軸轉(zhuǎn)速在12000-24000r/min;主電機功率一般為3.7-5.5kW，個別型號也有7.5 kW和10.1kW;三軸(X、Y、Z)滾動導(dǎo)軌和滾珠絲杠，響應(yīng)速度快，運動平穩(wěn)，利于實現(xiàn)高速運動，快速進給48-60m/min;三軸(X、Y、Z)行程基本在500/400/350mm，個別型號為1000/600/350mm(龍門式);工作臺尺寸(620-700)mm×(400-600)mm，個別1200mm×600mm(龍門式)，負(fù)荷250-400kg;定位精度0.005-0.008mm，重復(fù)定位精度0.003-0.006mm;基本上采用轉(zhuǎn)塔式刀庫，刀數(shù)在16-21把，個別14把;換刀動作通過Z軸的升降同時完成，節(jié)約換刀時間，換刀時間分別為0.7-1.6s(T-T)，1.3-2.4s(C-C)。數(shù)控系統(tǒng)采用發(fā)那科、三菱的較多，有些產(chǎn)品配置了自行開發(fā)的系統(tǒng)。筆者也了解到，境內(nèi)很多企業(yè)與華中數(shù)控緊密合作，開發(fā)了自己的數(shù)控系統(tǒng)。機床全重2250-3500kg，個別款型(龍門式)6000kg;占地面積1600mm×2600mm，個別款型(龍門式)2760mm×2600mm。
1.部分展品介紹
(1)深圳市創(chuàng)世紀(jì)機械有限公司(簡稱臺群精機)
展品為T-500B 高速鉆攻機。
該機床鑄件采用對稱結(jié)構(gòu)、熱平衡設(shè)計方法，改善結(jié)構(gòu)熱變形，有利于提高機床熱穩(wěn)定性。大型立柱，大跨距底座，六點支撐結(jié)構(gòu)，提高了高速位移時的剛性及抗振性，有利于加工過程的良好穩(wěn)定性。機床大傾斜排屑角度，有效提升排屑效果，加快切削液的回流速度。底座與寬型立柱基座采用米漢納(Meehanite)鑄鐵，其特殊的金相結(jié)構(gòu)和嚴(yán)格的制程控制，使其具有良好力學(xué)性能(強度、剛度等)，不易扭曲變形。
低慣量主軸電機與低慣量主軸采用直聯(lián)式驅(qū)動。響應(yīng)速度快，降低高速攻牙時皮帶傳動所造成的誤差，延長刀具壽命;主軸采用陶瓷滾珠軸承，延長主軸使用壽命。主軸從0加速到15000 r/min只要0.8s，大幅提升主軸應(yīng)答能力，縮短在剛性攻牙過程中所需大量加減速動作的反應(yīng)時間;攻牙時可以達到4000r/min(加速時間只要0.3s)，大幅提高攻牙效率。
X、Y、Z三軸為滾動直線導(dǎo)軌;消除間隙的滾珠絲杠;采用伺服電機，三軸加速度達到1.5/1.2/1.1G，短距離移動時更能縮短定位時間?？煲扑俣?8m/min，節(jié)省了加工時間，提高加工效率。
轉(zhuǎn)塔式刀庫，刀具交換裝置由凸輪式驅(qū)動機構(gòu)，通過Z軸移動完成換刀過程，換刀速度快。
主要參數(shù)：工作臺尺寸 620mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/320mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速50-24000r/min，快速進給60m/min(面訪數(shù)據(jù)，樣本為48m/min)，主電機功率3.7/5.5kW，刀庫容量21把，換刀時間分別為1.2s(鄰刀)和2.0s(遠刀)，定位精度0.006mm，重復(fù)定位精度0.004mm，工作臺最大負(fù)荷250kg。
(2)舒能數(shù)控機床有限公司(簡稱舒能數(shù)控)
展品為SNSK T600高速鉆攻中心。
該機強度高，剛性、減震性、耐磨性好，基礎(chǔ)零部件可在較長時間內(nèi)保持較好初始精度。
主軸電機與主軸采用直聯(lián)式，低噪音，低震動，主軸響應(yīng)速度快，便于實現(xiàn)高速切削，高精度線性滾動導(dǎo)軌和滾珠絲杠。
三軸快速進給48m/min，三軸工作進給24m/min，主電機功率3.7/5.5 kW，刀庫容量16把，定位精度0.008mm，重復(fù)定位精度0.006mm，工作臺最大負(fù)荷300kg。
(3)深圳市興富祥科技有限公司(Henfux)
展品為HSVTP -500T高速鉆攻中心。
該產(chǎn)品床身、箱體等主要鑄件采用米漢納鑄鐵并經(jīng)時效處理，結(jié)構(gòu)堅固且不易變形。 主電機和主軸采用直聯(lián)式，響應(yīng)快，振動小。高速主軸采用陶瓷軸承，主軸轉(zhuǎn)速20000 r/min。
X、Y、Z各軸均采用直線滾動導(dǎo)軌，預(yù)拉伸的滾珠絲杠，以消除熱變形的誤差。高剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供足夠的穩(wěn)定性，適用于高速運動和加工，高速進給48m/min。
采用轉(zhuǎn)塔刀庫，刀庫座采用鑄造鋁合金，重量輕，韌性好，不易折斷、變形。運動慣量小，有利于換刀時的快速運動。
主要參數(shù)：工作臺尺寸650mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/330mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min，快速進給48m/min，切削速度30 m/min，主電機功率2.2/3.7 kW，刀庫容量16把，換刀時間1.3s，定位精度0.008/300mm，重復(fù)定位精度0.005/300mm，工作臺最大負(fù)荷250kg。
(4)南通中南智能科技有限公司(簡稱中南智能)
展品為T6鉆攻中心。
該產(chǎn)品為床身寬幅跨距結(jié)構(gòu)，滑臺移動平穩(wěn)，可承受重切削。電機與主軸采用直聯(lián)式，采用3.7/5.5KW高轉(zhuǎn)矩電機，主軸錐孔為BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min。
X、Y、Z三軸采用高強度重切削線性滾動導(dǎo)軌及預(yù)拉伸方式處理的滾柱絲杠，有利于提高移動效率，減少熱變形。三軸快速進給48m/min。
轉(zhuǎn)塔式前置刀庫，容量16把。滿足不同需求。
緊湊的外型尺寸設(shè)計，縮小了占地面積，提高廠房的空間利用率。
主要參數(shù)：工作臺尺寸700mm×400mm，行程(X/Y/Z)600/400/320mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速20000r/min，快速進給48m/min，主電機功率3.7/5.5kW，刀庫容量16把，定位精度0.008mm，重復(fù)定位精度0.005mm，工作臺最大負(fù)荷250kg。
(5)廣東潤星科技有限公司(簡稱潤星科技)
展品為HS-500T高速鉆攻加工中心。
該產(chǎn)品床身、立柱等主要零件通過機床動力分析和有限元分析，幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化，抗振性、熱穩(wěn)定性較好。采用高強度鑄鐵，更加堅固;樹脂砂工藝鑄造，變形小，外形美觀。
主軸與主電機及 X、Y、Z 三軸驅(qū)動系統(tǒng)均采用直聯(lián)式傳動，響應(yīng)快，振動小。精密滾珠絲杠及滾珠導(dǎo)軌，提高啟動速度，確保傳動效率?？焖龠M給達60m/min。
采用伺服驅(qū)動轉(zhuǎn)塔式刀庫，雙機械滾輪機構(gòu)完成換刀，換刀時間短。
主要參數(shù)：工作臺尺寸650mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/300mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速24000r/min，快速進給48m/min，切削速度1-20m/min，主電機功率3.7/5.5 kW，刀庫容量21把，換刀時間分別為1.6s(T-T)和2.4s(C-C)，定位精度±0.005/300mm，重復(fù)定位精度±0.003/300mm，工作臺最大負(fù)荷300kg。
(6)山東蒂德精密機床有限公司(簡稱蒂德精機)
展品為VT60B龍門式高速鉆攻中心。
該機床身等支撐件采用人造花崗巖，熱穩(wěn)定性、抗振性能均較好。因鑄成后基本不再加工，加工殘余應(yīng)力小。
機床總體布局為龍門式，工作臺沿床身做Y向運動?；跈M梁上做橫向X軸運動，主軸箱在滑座上做Z軸的上下移動，有效避免了運動部件的懸伸，具有更高的剛性和精度。
主電機與主軸采用直聯(lián)驅(qū)動，主軸響應(yīng)快，振動小。絲杠由大扭矩交流伺服電機通過直聯(lián)驅(qū)動，保證機床高動態(tài)性。采用預(yù)拉伸靜音精密絲杠，定位精度高，利于實現(xiàn)快速定位。X、Y、Z三軸采用高剛性線性導(dǎo)軌支撐，可承受較重負(fù)荷，快速移動。
主要參數(shù)：工作臺尺寸1200mm×600mm，行程(X/Y/Z)1000/600/350mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速12000r/min，快速進給60m/min，主電機功率3.7/7.5kW，轉(zhuǎn)塔式刀庫容量21把，定位精度0.008/全長，重復(fù)定位精度0.005/全長，工作臺最大負(fù)荷400 kg。
(7)兄弟機械商業(yè)(上海)有限公司(Brother)
2款展品，分別為SPEEDIO S500×2 緊湊型加工中心和SPEEDIO W100×d1。下面以SPEEDIO S500×2為例介紹。
該機以長期積累的技術(shù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析、設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，從而改善機床剛性、抗振性、重切削能力。高加減速、低慣量主軸電機與主軸采用直聯(lián)式，振動小。高加減速主軸電機的采用，使主軸能在短時間內(nèi)啟動和停止，反應(yīng)迅速。
采用高性能電機實現(xiàn)中高速切削時的高效率，低速切削時的高負(fù)荷。下圖分別為標(biāo)準(zhǔn)式樣的溝槽加工(切削量150cc/min，材質(zhì)S45C，刀具Ф16端銑刀)和高扭矩的大孔徑加工(孔徑Ф40mm，材質(zhì)S45C)。
三軸采用滾動導(dǎo)軌和滾珠絲杠，阻尼小、響應(yīng)快;Z軸加速度2.2G，Z軸升降的高加速、高響應(yīng)，能實現(xiàn)較少的循環(huán)時間，提高生產(chǎn)效率。
改良了無傳感器的熱變位修正系統(tǒng)，實現(xiàn)了更穩(wěn)定的修正。
刀庫動作優(yōu)化，利用無停頓的ATC代碼(G100)，在Z向不停止的狀態(tài)下，完成刀具的交換。且在Z向移動更換刀具的同時進行X、Y軸和附加軸的定位，換刀時間0.7s(T-T)、1.3s(C-C)。不僅使刀具交換時間大幅縮短，還進一步壓縮了其他非加工時間。
采用高效率電機、節(jié)能泵、LED燈等節(jié)能裝置，減少電能的消耗;優(yōu)化空氣回路，調(diào)節(jié)送氣時間，在保證粉塵去除能力的同時，減少空氣消耗量，從而減少了CO2的排放，更有利于“碳達標(biāo)”。
主要參數(shù)：工作臺尺寸600mm×400mm，行程(X/Y/Z)500/400/300mm，主軸錐孔BT30，主軸轉(zhuǎn)速10000r/min，快速進給(X/Y/Z)50/50/56m/min，切削速度1-30000mm/min，主電機功率10.1/7.1kW，刀庫容量14把，刀具最大長度250mm，刀具最大直徑110mm，刀具最大重量3kg，換刀時間分別為0.7s(T-T)和1.3s(C-C)，各軸雙向定位精度0.006-0.02mm，各軸雙向重復(fù)定位精度0.004mm，工作臺最大負(fù)荷250kg;機床占地1560mm×2223mm×2794mm，機床重量2250kg。
2.發(fā)展趨勢
從本屆展會的部分展品來看，鉆削中心形成以下發(fā)展趨勢：
(1)結(jié)構(gòu)布局多樣化，采用熱補償技術(shù)，廣泛采用預(yù)拉伸絲杠。
(2)新材料的推廣和使用。陶瓷(軸承)、人造花崗巖、米漢納鑄鐵在支撐件和主要鑄件的應(yīng)用，體現(xiàn)了材料對機床性能的積極影響。嚴(yán)格講，米漢納鑄鐵并非“新”材料，國內(nèi)稱之為密烘鑄鐵，它由美國米漢納公司享有專利。指在鐵水中加入孕育劑(如：矽化鈣等)，使金相組織更細密，既有灰鑄鐵的減震性又有球墨鑄鐵的高強度和耐磨性特點。相當(dāng)于250灰鐵，屬于孕育鑄鐵。從原材料選擇，熔爐設(shè)備的設(shè)計與操作，造模方法與澆、冒口設(shè)計，爐前鐵水管治，清箱及后處理，鑄件檢驗步驟，提供確實的且數(shù)據(jù)化管理方法，保證鑄件的均質(zhì)性，無瑕疵，達到合格的物理、力學(xué)性能等，各環(huán)節(jié)有嚴(yán)格的制程要求，需經(jīng)過有關(guān)方面的認(rèn)證才能標(biāo)注。如果我們的材料制造過程也能實現(xiàn)上述的過程控制，也一定能生產(chǎn)出高質(zhì)量材料，從而使機床性能得到有力提升。
(3)機床設(shè)計中引入節(jié)能減排的理念。采用節(jié)能器件，優(yōu)化過程控制，從而減低能耗和CO2排放。這方面有些境外企業(yè)做得較好。
(4)伺服轉(zhuǎn)塔刀庫。由于特殊結(jié)構(gòu)和工作原理，換刀時間將更短，0.7s(T-T)，1.3s(C-C)。并且換刀時各坐標(biāo)可同步運動。
(5)可帶APC，可搭載回轉(zhuǎn)工作臺加工空間分布的孔系，配合物流系統(tǒng)及(或)機器人組建生產(chǎn)線。
(6)高生產(chǎn)效率。通過優(yōu)化主軸及相關(guān)部件、刀具、切削參數(shù)提高材料切除率，主軸轉(zhuǎn)速24000r/min;利用點位加工的特點，注重采用具有高加減速性能的電機，提高快移速度、加速度，減少輔助時間，速度已到60m/min，加速度(X/Y/Z)1.5/1.2/1.1G，境外有的產(chǎn)品Z軸加速度達2.2G。
(7)位置精度的評定方法更多的采用VDI或ISO標(biāo)準(zhǔn)，使結(jié)果更可靠;定位精度更高，500行程0.006mm，重復(fù)定位0.004mm。原JIS標(biāo)準(zhǔn)的評定方法使用較少了。
(8)某些廠家開始自主或合作研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)。
(9)應(yīng)用范圍更加廣泛。除機械行業(yè)外，在手機、PC機、通訊設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，加工對象不再拘泥于金屬。
近年來，隨著社會需求的不斷擴大和加深，此類機床得到迅猛發(fā)展，生產(chǎn)企業(yè)不斷增多，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴大，特點更加明顯，功能進一步優(yōu)化。今后，此類機床將繼續(xù)保持點位加工、小規(guī)格(占地和行程)、鉆銑負(fù)荷輕、速度快，即：“點、小、輕、快”的基本特征。
(來源：中國機床工具工業(yè)協(xié)會cmtba)
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