MCW5320A-80程控龙门导轨磨床技术资料.doc

MCW5320A-80程控龙门导轨磨床技术资料

威海华东数控股份有限公司 《MCW5320A*80程控定梁式龙门导轨磨床技术资料》 编号：HDTEC-YDZ-110526/01

MCW5320A*80程控定梁式龙门导轨磨床

技 术 资 料

威 海 华 东 数 控 股 份 有 限 公 司
公司地址：山东省威海市环山路698号

一、 机床的概述

1、该产品是一台程控定梁式龙门导轨磨床，可以磨削中、大型工件平面及各种机床导轨。工件可直接固定在工作台面上或电磁吸盘上（电磁吸盘需特殊定购）。
2、本机床采用龙门式布局，由双立柱、横梁及床身组成封闭刚性框架结构，工作台沿床身导轨作纵向运动，床身采用双V型自位导轨，工作台导轨贴PTFE导轨带。横梁为镶钢矩形导轨，运动部件采用滚动导轨块，刚性及运动灵敏度好。其上有两个横向滑板，可分别沿横梁作横向运动。垂直滑板为矩形导轨，可沿横向滑板之上的导轨作垂直进给运动，导轨贴四氟乙烯软带。垂直滑板上分别设置有一个卧式周边磨头及一个立式万能磨头。
3、工作台纵向运动（X轴）由双出杆油缸驱动，运动平稳，噪音小，采用独立液压站并有油温冷却装置。工作台纵向运动由编码器获取运动位置信号，可实现X向定距自动换向。
4、磨头横向运动（Y、Y1轴），卧式周边磨头横向运动定义为Y轴，立式万能磨头横向运动定义为Y1轴。Y、Y1轴均采用程控系统控制交流伺服电机驱动滚珠丝杠，实现横向定距磨削、间歇进给、微量进给、无级调速等功能，并采用电子手轮实现对刀功能及微进给功能。
5、磨头垂直运动（Z、Z1轴），卧式周边磨头垂直运动定义为Z轴，立式万能磨头垂直运动定义为Z1轴。Z、Z1轴均采用程控系统控制交流伺服电机驱动滚珠丝杠，实现垂直定尺寸磨削（仅Z1轴）、微量进给、无级调速等功能，并采用电子手轮实现对刀功能及微进给功能。为确保磨头上下进给运动精度，采用双油缸及其平衡控制系统平衡其运动。
6、卧式周边磨头主传动采用交流电机驱动砂轮主轴旋转。卧磨头主轴轴线平行沿Y轴方向固定安装。
7、万能磨头主传动采用交流电机驱动砂轮主轴旋转。万能磨头可以围绕沿X轴轴线左右回转，万能磨头回转采用交流变频电机传动精密的蜗轮蜗杆回转机构，带动万能磨头沿X轴线方向回转（A轴）。回转角度定位采用端齿盘定位，回转的锁紧采用油压缸自动松开，碟簧锁紧。
8、本机床采用西门子S7-200型PLC程控系统及K-TP178Micro触摸式人机界面，控制机床各轴运动及辅助装置控制。PLC内固化专用程序，悬挂操作控制站可以左右回转，按钮站上不仅设置各种操作按钮及电子手轮，同时设置5.7″触摸式人机界面，人机界面上不仅设置常规的各项动作操作，还具备设置相关系统参数，显示多达100条报警信息等功能。
9、本机有故障自动报警功能，若机床出现导轨润滑缺油、油液堵塞、压力不足，可自动停机并报警。

二、机床的结构特点

1、卧式周边磨头
卧式周边磨头是一箱体结构，其内部主轴支撑采用动静压轴瓦结构。动静压轴承有静压轴承的运动精度高，无磨损、寿命长、起动功率小及动压轴承的高速时承载能力大，抗振性好的优点，是磨床主轴首选的轴承。本公司在静压，动静压技术领域中居领首地位，开发的动静压轴承在静压力、动压力、抗震性及高速性等方面性能优异，并在轴系布局方面进行优化设计,使之有良好的系统综合刚度。不论是主轴的回转精度、强力磨削能力、抗震性及使用寿命方面，动静压轴瓦支撑技术均优于滚动轴承支撑技术。
该结构兼具动压轴承和静压轴承的优点而又避免两者的缺点，具有回转精度高、刚性大、抗震性好、重载重切的特点，磨头主轴跳动在0.003毫米，其转动是交流电机经多楔带带动主轴后端的卸荷带轮，从而带动主轴旋转，由于磨头采用卸荷带轮结构，使得传动皮带产生的张紧力不直接作用于主轴，由此保证磨头回转精度及使用寿命的提高。

2、立式万能磨头
立式万能磨头也是一个箱体结构，其内部主轴支撑采用动静压轴瓦结构，其转动是交流电机经弹性联轴器与砂轮主轴直联，电机及磨头组经过严格动平衡。万能磨头可围绕X轴线方向在±100度范围内机动转动，用精密齿牙盘定位，1度1分，液压松开 ，碟型弹簧夹紧。

3、磨头供油系统
主轴轴承的润滑采用独立油压供油系统，供油系统具有主轴的润滑采用独立的液压供油站装置，该装置采用蓄能器对磨头缺油进行保护，一旦系统发生缺油状态，该装置上的压力继电器立即报警并停止主轴磨削动作，同时蓄能器可立即对主轴进行补油保护主轴。该系统具有油冷却装置，对主轴润滑油的温度进行控制，确保磨头主轴连续运行精度及主轴使用寿命。保证磨头正常工作。

4、工作台传动
工作台与床身采用优质HT300铸铁材料，工作台导轨采用双V型导轨结构并贴PTFE导轨带，导轨采用双V自位型导轨，一条V型导轨与工作台固定，另一条V型导轨可以微量水平调节，确保工作台运动导轨良好的导向性。工作台的驱动采用双出杆液压油缸。在工作台面上设置齿条，工作台运动通过齿条拨动床身上的齿轮并带动编码器旋转，由编码器记录工作台的位置信号并可通过PLC控制自动换向，克服传统机型人工调整工作台换向位置的不便。工作台运行速度可以通过操作面板上的电气旋钮人工远程无级调节。工作台导轨防护采用折叠风琴罩结构。

5、龙门框架
双立柱下部与床身紧固连接，上部与横梁紧固连接，由床身、双立柱与横梁形成刚性的封闭框架结构。立柱与横梁采用优质铸铁HT300材料，横梁采用封闭式箱形结构，内部密筋，横梁上矩形导轨背部镶嵌淬火的钢导轨，横梁下导轨顶面亦镶嵌淬火的钢导轨。

6、磨头横向传动
横向滑板采用优质HT300铸铁材料，封闭式箱形结构，内部密筋。横向滑板上有横向导轨与垂直导轨，横向导轨上设置滚动导轨块，滚动导轨块分别在钢导轨上运动，左右横向滑板上导轨滚动滑块共用横梁上导轨的钢导轨，左右横向滑板下导轨滚动滑块分别使用横梁下导轨上的钢导轨，横梁下钢导轨采用特殊工艺处理，保证横向滑板运行精度稳定性。横向滑板垂直导轨采用贴伺服乙烯导轨带，垂直滑板导轨为矩形导轨，垂直滑板沿横向滑板上的垂直导轨上下运动。
横向传动采用交流伺服电机通过齿形带机构减速驱动滚珠丝杠运动，其采用预紧结构，丝杠采用预拉伸结构，横向运动防护采用风琴罩结构。

7、磨头垂直传动
垂直滑板采用优质HT300铸铁材料，封闭式箱形结构，内部密筋。与横向滑板导轨接触部位为矩形导轨。垂直滑板上下运动采用双油缸平衡技术，以消除滑枕自重引起滚珠丝杠的拉伸变形，保证位移的准确性，液压平衡设有充油保压系统，可保证平衡压力长期稳定、可靠。
垂直传动采用交流伺服电机通过精密行星齿轮箱减速，垂直进给伺服电机带抱闸，传动垂直滑板上的滚珠丝杠，其采用预紧结构，丝杠采用预拉伸结构。

8、万能磨头回转运动
万能磨头的回转运动采用交流变频电机驱动一套蜗轮蜗杆付，带动万能磨头回转机构运动。立磨头回转机构松开，采用回转机构内部的液压油缸在液压系统的控制下自动完成；回转机构的锁紧采用回转机构机体内部的碟簧在液压油缸回程后自动弹开锁紧。回转定位采用端齿盘1度1分定位。

9、润滑系统
机床的润滑系统采用自动润滑装置。纵向导轨采用独立自动循环浇淋式润滑系统，其上有低油位发讯、油泵出油状态侦测、油液堵塞状态发讯。
横向及垂直运动导轨及滚珠丝杠采用定时定量自动润滑装置，其上亦采用低油位发讯装置，因采用以上装置使得机床操作人性化更强，机床安全、可靠。

10、冷却系统
机床冷却液装置，采用高扬程水泵，在砂轮防护罩处安装冷却喷嘴，在床身周围有冷却液回收槽，将冷却液集中回收到冷却箱内，通过冷却箱上的磁性分离器、水箱隔板进行贰级过滤后再循环使用。

11、管线防护
机床横向、垂直运动管线采用拖链机构，安全、美观。

12、液压控制系统
液压系统采用独立液压站。液压系统控制工作台纵向运动、磨头垂直运动的平衡。液压系统控制工作台运行速度，可以在机床控制面板上手动旋转电位器无级控制。工作台换向采用编码器读取工作台运行位置信号，通过机床控制面板上的按键可以手动设置工作台运行的换向距离。

13、磁性砂轮平面的修整
砂轮的平面使用放在工件上的金刚笔座修整，通过磨头横向移动进行修整。
砂轮修整器如右图所示。

三、电气系统的布局

1、电气控制柜采用独立的控制柜,其内部将机床程控系统、伺服驱动控制系统、断路器、继电器等电气控制元气件集中布置,电柜全密闭防护,并有空调式温度控制装置,使得电气元器件在良好的工作环境运行,保证电气系统运行的稳定性。
2、程控系统采用德国西门子公司S7-200可编程控制器（PLC）系统。
3、人机界面显示器采用西门子5.7"单色触摸式显示器，中文显示界面。为提高人机交互效率,采用PPI总线，传输速率为187.5K/秒。
4、伺服电机及其控制系统
机床的4个运动轴伺服驱动装置选用高性能交流伺服驱动装置及交流伺服电机。

四、机床控制功能
1、操作面板
操作面板分为四个主要区域，最上面为指示灯区；其次为触摸屏及横向垂直伺服、工作台的运动控制；再次为横向及垂直的功能选择、伺服的进给速率选择、工作台液压运行速度的调节及立磨头的回转操作。最下层左半部分为工作灯、冷却泵及工作台的功能选择及电磁吸盘的充退磁操作旋钮，右侧为控制电源的通断控制及遇到紧急情况下停止系统所有运行设备的急停按钮。按钮板中部分指示灯与按钮是集成在一起的，此类带灯按钮既可以进行操作，也作为相关的状态显示。
2、操作系统触摸屏
机床操作系统采用西门子S7-200 PLC＋西门子K-TP178Micro触摸式人机界面（即触摸屏，英文简称HMI）。
人机界面除了可以对一些控制对象（如磨头电机、油泵电机等）进行操作，还具有设置相关系统参数、显示多达100条报警信息等功能。左上角带两个状态指示灯，下方带有六个功能按键，功能键已定义为快捷方式键，操作简单、方便。从左往右依次为：系统菜单、系统参数、常规操作、运行总览、画面帮助、故障复位。
触摸屏开始画面上的系统菜单里，设有八个带文字的触摸按钮，用手指轻按进入相关的功能画面。系统菜单功能分：常规操作、定距操作、系统参数、报警记录、在线帮助、注意事项、保养维护、运行总览。打开每个菜单，可以读取相关参数或进行相关动作操作。

五、技术主要规格与参数
1 加工范围
1.1工作台尺寸（宽度*长度）：2000*8000（毫米）
1.2 最大磨削工件尺寸（长*宽*高）：8000*2400*1200（毫米）
1.3 最大磨削工件重量：15000公斤
1.4 工作台纵向（X轴）有效行程：8000毫米
1.5 磨头垂直（Z、Z1轴）移动距离：1200毫米
1.6 磨头横向移动（Y、Y1轴）距离：2400毫米
2 机床结构
2.1 工作台T型槽尺寸（槽宽*槽间距*槽数）：36*250*7 （毫米）
2.2 龙门间距：2600毫米
2.3 卧磨头主轴轴线到工作台的最大距离：1500（毫米）
3 周边磨头
3.1 砂轮主轴转速： 1050（转/分）
3.2 磨头主轴电机功率：30千瓦
3.3 砂轮尺寸（外径*宽度*内孔）：600*150*305（毫米）
4 万能磨头
4.1 砂轮主轴转速（无级）：800-2500（转/分）
4.2 磨头主轴电机功率：15千瓦
4.3 砂轮尺寸（外径*宽度*内孔）：600*100*250（毫米）
4.4 万能磨头回转角度：±100度，最小分度值：1度
5 各进给运动轴
5.1 工作台纵向移动（X轴）速度：5-25米/分
5.2 磨头垂直进给（Z、Z1轴）快速进给速度：2000毫米/分
5.3 磨头垂直进给（Z1轴）连续进给速度：20-2000毫米/分
5.4 磨头垂直进给（Z、Z1轴）最小进给量: 0.005毫米
5.5 磨头横向进给（Y、Y1轴）快速进给速度：2000毫米/分
5.6 磨头横向进给（Y、Y1轴）连续进给速度：20-2000毫米/分
5.7 磨头横向进给（Y轴）断续进给速度：5-50毫米/次
5.8 磨头横向进给（Y、Y1轴）最小进给量: 0.005毫米
5.6 其他
5.6.1 冷却液流量: 100升/分
5.6.2 机床外型尺寸(长*宽*高): 20820*8180*6600(毫米)
5.6.3 机床重量: 约95000公斤
5.6.4 机床电机总功率: 约95千瓦
5.6.5 机床工作电压/频率: 三相 380V±10%/50HZ
5.7 机床精度
机床按照GB5288-85《龙门导轨磨床 精度》标准中的相关规定
5.7.1 加工工件的直线度：
水平面：0.008毫米/米，0.060毫米/全长
垂直面：0.008毫米/米，0.060毫米/全长

六、主要配套明细表
序号
名称
制造厂或供应商
数量
备注
1
动静压卧式磨头总成
华东数控
1套

2
动静压万能磨头总成
华东数控
1套

3
Y、Y1、Z、Z1轴滚动丝杠
济宁博特
各1共4套

4
液压控制系统总成
华东数控
1套

5
YZ轴润滑系统
永嘉流遍
2套

6
X轴润滑系统
华东数控
1套

7
程控系统(PLC)
西门子
1套

8
Y、Y1、Z、Z1轴伺服电机及驱动器
施耐德或台达或安川
各1共4套

9
Z、Z1轴行星减速箱
NEUGART
各1共2套

10
动静压主轴润滑控制装置
国产优质
1套

11
空调式冷却器（电柜）
国产优质
1套

12
Y、Y1、Z、Z1轴拖链
德国IGUS
各1共4套

13
磁辊过滤装置
烟台机床附件
1套

注：以上关键元器件明细及本技术协议中所列关键部件/元器件的品牌，所显示之国家、地区名称均仅表示品牌所属国家和地区，而非指此部件或元器件的原产地。

七、标准附件、专用操作工具、易损件清单
序号
名称
规格
数量
备注
1
调整垫铁

1台套

2
地角螺钉

1台套

3
床身导轨测量圆棒

1套

4
万能磨头砂轮卡盘

1套

5
万能磨头砂轮平衡轴

1套

6
万能磨头套筒扳手

1套

7
万能磨头砂轮

1件

8
砂轮平衡架

1件

9
卧磨头砂轮卡盘

1套

10
卧磨头砂轮平衡轴

1套

11
卧磨头砂轮

1套

12
卧磨头套筒扳手

1套

13
卧磨头多楔带

1套

14
主油缸密封件

1套

注意：以上附件数量为机床随机配带数量，并非额外配带，如客户需要增加个别附件，需另行洽谈购买。
八、产品制造标准
本机床采用的主要制造标准
（1）金属切削机床通用技术条件 GB/T9061-2006
（2）金属切削机床安全防护通用技术条件 GB15760-2004
（3）龙门导轨磨床 精度 GB5288-1985
（4）龙门导轨磨床制造与验收技术要求 JB/T4147-99
（5）工业机械电气设备 第一部分通用技术条件 GB/T5226.1-2002
（6）电气设备符合IEC标准,采用国际先进标准
（7）设备的仪器、仪表的计量采用ISO国际标准计量单位

九、乙方随机床提供的技术资料

1、提供机床出厂的精度检验报告、性能检测记录及有效合格证书。
2 、提供主要零部件、元器件的规格、型号、生产厂、精度等级、检验合格证书。
3 、提供机床安装、调试、使用、维修所必需的技术资料一套。包括：
3.1. 机床的安装、调试手册。包含如下内容，并在机床买卖合同生效后2个月内提供给甲方。
l 机床的机械资料：包括机床主要技术参数，需要配套动力接口位置和用量资料，配套的安装要求。
l 机床的电气资料：机床总功率、电压、机床接线口位置等，常规配套设备的安装、管线沟的预留及预埋要求。
l 地基基础设计资料：乙方提供机床极限图、地基布置图、机床基础的载荷重量分布图等相关资料。甲方根据乙方提供的上述资料，请建筑设计单位根据甲方地质状态及乙方提供的机床对地基的要求，设计详细的机床地基施工图并施工。
3.2. 机床的使用说明书。
3.3. 机床的电气原理图、PLC梯形图。
3.4. 程控系统的操作手册。

十、机床预验收
机床预验收在乙方制造工厂现场进行
1、 机床制造完毕后，乙方以书面形式通知甲方到乙方制造工厂进行预验收。
2、 预验收内容：按乙方出厂《合格证明书》对机床性能及几何精度、工作精度、外观进行预验收。《合格证明书》的工作精度中标准试件及砂轮由乙方提供。按技术协议对外购件、液压件、电气元件、程控系统、伺服系统等进行确认。
3、 如果甲方放弃预验收，则视同预验收合格。

十一、机床的安装与调试
预验收合格后，乙方将机床分体并包装，发运到甲方设备安装现场。
1. 乙方负责安装调试，其中包括机床机械部分安装的钳工作业，机械部分调试运转时所需的电工作业。
2. 在机床运输到甲方安装现场前，甲方负责设备的安装准备工作，其中包括浇灌地基、基础辅助设施的准备、动力装置、通用机具的准备等工作，甲方负责提供安调机床需用的消耗品，如清洁布、清洗用油、常用工具等物品，机床正常运行需要的润滑油、液压油、切削液等物品。在上述安装条件具备的前提下，乙方方可进行设备的安装工作。
3. 机床安装调试的专用机具（包括：工、检、量具）等由乙方负责，不另收取租赁和托运费用。通用机具（包括通用工、检、量具）由甲方负责。
3.1. 通用工具有：各类扳手、各类螺丝刀、各类钻头、绞刀、清洁工具、油石、锉刀、起销器等。
3.2. 通用量具有：百分表、杠杆表、磁力表座、千分尺、卡尺、钢板尺、塞尺等。
3.3. 通用检具有：水平仪、600毫米直角尺、1000毫米平尺等。
3.4. 通用电工工具有：万用表、记号笔、转速表、相序表、剥皮钳、尖嘴钳等。

十二、机床的终验收
机床终验收在甲方安装现场进行，当乙方进行完成机床的安装与调试工作后，双方共同进行机床的终验收工作，双方的验收以终验收的结果为准。
1. 进行机床及机床附件的检测。
2. 按双方签订的技术协议的相关内容及标准对机床进行检测。
3. 按乙方标准试件进行切削试验。试件及砂轮由甲方提供。
4. 按双方签订的机床技术协议的相关内容及标准对机床进行检测完，验收合格后，甲乙双方签署《产品终验收报告》，机床正式交付使用。

十三、机床的技术服务和售后服务
1. 技术服务
l 乙方负责对甲方操作人员、技术人员、维修人员（接受培训人员不超过6人）进行技术培训。
l 培训分两次进行。设备发货前在乙方机床制造工厂进行培训；设备安装验收后在甲方机床安装现场培训。
l 培训内容主要有：操作技术、维修等。
l 每次培训的时间为7个工作日。在乙方制造地培训期间，甲方培训人员的差旅、住宿等费用由甲方自行负担。在培训期间乙方提供免费工作午餐。
2. 售后服务
l 机床保质期为安装验收合格后12个月，在此期间，凡由于设计、制造、零配件质量等原因引起的故障，由乙方无偿处理或更换全新件。
l 机床投入运行后，乙方提供长期的技术支持。如出现甲方无能力处理的设备故障或技术问题时，乙方提供旨在彻底解决问题的技术服务。在接到甲方报备信息后24小时内乙方给以电话或传真指导，必要时乙方应在72小时内派售后服务人员到达甲方工厂进行现场处理。
l 保修期过后，乙方提供终身的有偿维修与服务。
l 长期以优惠价格提供备品、备件。
l 机床在使用过程中，如果发生故障等问题，用户需停机配合我公司修复后方能继续使用，否则由此造成机床的进一步损害由用户自己负责。

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