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國內首臺重型混聯(lián)機床

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-23 10:02:01 [收藏]

    　　在國家863計劃項目的支持下，清華大學(xué)與齊齊哈爾第二機床（集團）公司日前聯(lián)合研制成功了我國首臺重型混聯(lián)機床XNZH2430。該機床具有完全自主知識產(chǎn)權的研究成果和核心技術(shù)，是我國在“高、精、尖”重大數控裝備研制上的一個(gè)突破。

    　　據介紹，該機床的研制成功，填補了我國在重型混聯(lián)機床研制領(lǐng)域的空白，對于提升我國新型結構重型數控裝備的設計制造能力，具有重大理論意義和實(shí)用價(jià)值。

    　　據了解，XNZH2430重型混聯(lián)機床是面向我國制造業(yè)的關(guān)鍵基礎裝備需求，重點(diǎn)針對技術(shù)含量高，工序復雜的大型水輪機葉片、螺旋槳葉片等復雜曲面類(lèi)零件的加工進(jìn)行研制開(kāi)發(fā)的。該機床從軟件開(kāi)發(fā)到硬件制造，不僅能夠滿(mǎn)足上述零件的曲面加工，還能用于軍工、航天航空、船舶、發(fā)電設備以及模具制造等行業(yè)大型關(guān)鍵精密零件的的三維空間曲面加工。

    　　并聯(lián)機床（又稱(chēng)虛擬軸機床）是上世紀九十年代末興起的一種新型結構機床，被稱(chēng)作21世紀的新型加工設備，它克服了傳統串聯(lián)機床結構的固有缺陷，在相同尺度范圍下，具有模塊化程度高、剛性好、運動(dòng)部件重量輕、加速度大、加工精度易調整、加工精度高等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現多坐標聯(lián)動(dòng)數控加工。而混聯(lián)機床則集中了并聯(lián)機床與串聯(lián)機床各自的優(yōu)勢，在擁有并聯(lián)機床上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，具備了串聯(lián)機床加工工作空間大的特點(diǎn)，使得混聯(lián)機床能夠在制造業(yè)中不斷獲得應用。

    　　清華大學(xué)精儀系制造所先進(jìn)制造裝備實(shí)驗室在我國并聯(lián)機床發(fā)展過(guò)程中成果顯著(zhù)，先后取得了數十項發(fā)明專(zhuān)利和科研成果，在新型結構機床設計方面積累了豐富的經(jīng)驗。在上世紀九十年代國際上并聯(lián)機床研究起步階段，實(shí)驗室就獨自研制成功了我國第一臺STEWART式并聯(lián)機床VAMT1Y，隨后又與齊二機床等單位合作研發(fā)成功了XNZD2415、XNZD755等多臺并（混）聯(lián)機床，并實(shí)現在生產(chǎn)中的實(shí)際應用。

    　　XNZH2430重型混聯(lián)機床具有較大的工作空間，實(shí)現可換頭、可換擋和銑頭自動(dòng)識別控制系統等功能，具有良好的操作性能。機床的主體部分由兩自由度并聯(lián)機構加一個(gè)移動(dòng)工作臺組成，兩個(gè)立柱加擺臂構成的并聯(lián)機構能夠帶動(dòng)主軸箱實(shí)現Y/Z兩個(gè)方向的移動(dòng)，工作臺能實(shí)現X方向移動(dòng)，X、Y、Z3個(gè)移動(dòng)方向最大加工空間為：8000mm×3000mm×2500mm。機床的剩余加工自由度由安裝在主軸箱下方的銑頭完成，可換銑頭有3個(gè)：A/C軸擺角銑頭、立銑頭、直角銑頭。在使用A/C軸擺角銑頭時(shí)，可增加兩個(gè)轉動(dòng)方向的加工自由度，實(shí)現的轉角加工范圍為：A軸擺角±95°，C軸轉角±185°，此時(shí)機床能夠實(shí)現五軸聯(lián)動(dòng)，能夠完成上述全尺寸空間的復雜曲面加工。在換用立銑頭和直角銑頭時(shí)，則能完成普通數控龍門(mén)銑床的所有功能，具有良好的通用性。另外機床的主軸箱有低、高速兩擋，能夠根據加工需要自動(dòng)換擋，主軸箱同時(shí)連接并聯(lián)機構的擺臂、主軸電機以及銑頭，巧妙的設計能在箱體高速移動(dòng)的同時(shí)保證主軸傳動(dòng)鏈的平穩傳動(dòng)。

    　　據悉，該機床的控制系統為清華大學(xué)自主研發(fā)的VACS6機床控制系統，此系統的開(kāi)發(fā)基于linux平臺，具有高實(shí)時(shí)性，能滿(mǎn)足快速切削加工時(shí)對六個(gè)軸的實(shí)時(shí)控制需求。VACS6控制系統還能根據識別的當前銑頭信息自動(dòng)載入相應的控制模塊，登入相關(guān)操作界面，極大地簡(jiǎn)化了操作程序。為保證加工的高精度，該控制系統能在完成對機床進(jìn)行標定后，方便地對控制算法中用到的機床結構參數進(jìn)行修改，對當前誤差進(jìn)行補償。

    　　業(yè)界人士認為，XNZH2430重型混聯(lián)機床的研制成功，標志著(zhù)我國在重型高精度加工設備方面的突破，必將推動(dòng)我國重型高精度機床研制的更好更快發(fā)展。
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