由汉江机床有限公司研制的具有自主知识产权的HJ092×808m新型数控旋风硬铣削机床,是“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题“大型、精密、高效、数控螺纹加工设备” (课题编号2009ZX04001-171)的研究成果。该机床为CNC控制,选用SIEMENS 840D高档数控系统,可实现9轴三联动。机床的螺纹铣削由头架主轴旋转(C轴)和旋风铣头拖板的纵向移动(Z轴)联动而实现。C轴配置高精度旋转编码器,Z 轴配置光栅,均为全闭环控制。旋风铣头的横向移动(X轴)实现了进退刀和刀具补偿功能。跟刀架(U轴)和中心架(V轴)均由带编码器的交流伺服电动机驱动,实现了半闭环控制。
其中,作为一种渐进式高速铣削螺纹的方法,旋风铣削是由安装在刀盘上的多把成形刀具,借助于刀盘旋转中心与工件旋转中心的偏心量来完成的,其效率比传统的加工效率提高了5倍以上。高速旋风铣削产生的铁屑长而薄,可带走大部分热量,因而零件变形小,加工后的零件具有高精度和高表面粗糙度。该机床旋风铣头主轴的设计巧妙,动力传动部分被隐藏在主轴壳体内,确保了机械结构的紧凑和外表的美观。
HJ092×808m数控旋风铣床每付刀盘上可安装数把刀具,其特点是:高精度刀盘的设计避免了多把刀具加工时的相互干涉;整体刀具设计保证了高切削刚性;旋铣刀片可多次重磨使用,提高了经济效益;可依据不同零件设计相应的刀盘和刀具;方便更换的刀盘和刀具能够适应多品种、多规格工件加工的需求。此外, 通过使用耐高温、耐磨损的刀片材料,确保了刀具在整个铣削过程中始终保持锋利,也在一定程度上降低了铣削产生的热量。因此,在旋铣过程中无需冷却液,减少了对环境的污染,是一种绿色环保的加工技术。
该机床的主要技术参数是:加工硬度HRC58~HRC62;加工直径φ40~φ230mm;加工螺纹长度8000mm;螺旋升角±20;最大切削线速度240m/min。其加工的滚珠丝杠可达P3级的精度标准,能对φ105mm以下的丝杠进行接刀铣削,并可实现超长加工。
HJ092×808m数控旋风铣床的研制成功,打破了国外技术的垄断和封锁, 解决了国内大型、精密而高效的数控螺纹加工设备设计理论与工艺基础问题、关键部件设计与制造技术问题、螺纹硬铣削加工精度误差分析及综合动态补偿技术问题,加工精度和加工效率均达到国外同类产品先进水平,已替代进口并投入生产应用。