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成功应用于汽轮机行业的重型多轴轮槽专用数控铣床

2002年以来，四川长征机床集团有限公司与东方汽轮机厂合作，成功地研认证中介制了CX050枞树型轮槽加工专用铣床、CX052 专用双轴轴向轮槽数控铣床、CX054专用单轴轴向轮槽数控铣床等系列轮槽加工机床，应用于东方汽轮机厂不同规格不同类型的汽轮机轮槽加工，如今，双方合作正在研制更大规格的CX056重型多轴核电转子轮槽专用数控铣床，该机床性能指标达到德国Corberg和意大利Inseel同类产品先进技术水平，于2007年正式投入使用，用于以东方汽轮机厂为代表的汽轮机行业的核电转子的轮槽加工。

机床为重型多轴控制的专用数控铣床，机床重量达300余t。其主要加工对象为：单件重量300余t、直径1500～3500mm的多种大型核电转子。通过9轴的控制完成大型核电转子的多条型面为圆弧的轮槽加工。机床既屏幕要满足直径600盘铣刀实现7000Nm大扭矩的粗加工，也要满足实现小直径的成形铣刀的稳定的高精度的数控插补精加工。此类机床是国家发展核电的关键设备，现均需进口，通过开发具有自主知识产权的此类重型、高精度、多轴控制的核电轮槽专用数控机床，不仅可以为汽轮机行业提供关键设备，还能使我国在重型、高精度，多轴控制的数控专机的开发和技术得以有效提升。这台产品的研制成功，将使此类产品形成更完整的系列，有效地支撑我国大型电力设备、清洁能源设备的发展。

CX050枞树型轮槽加工专用铣床

研制起因及过程

2002年5月，东方汽轮机厂为了满足生产的急需，并降低产品成本的要求，试探性地与四川长征机床集团公司合作开发CX050枞树型轮槽加工专用铣床。该机床于2003年2月交付使用，经过对该设备的使用，发现其加工产品的精度满足要求，机床使用性能良好，解决了600MW汽轮机高中压转子轮槽的加工难题，价格仅为进口机床的1/3，交货期仅为10个月。

鉴于第一台CX050枞树型轮槽加工专用铣床应用的成功，2003年10月，东方汽轮机厂再次与四川长征机床集团公司合作开发更大规格的CX052 专用双轴轴向数控铣床。机床于2004年7月交付使用，各项指标均达要求，并解决了ST高中压及低压转子轮槽加工的难题，交货周期仅为9个月。

由于第一台这又是为何呢?CX050以及第二台CX052的成功使用，2005年1月，东方汽轮机厂第三次与四川长征机床集团公司合作开发给水泵汽轮机的CX054专用单轴轴向数控铣床。机床于2005年7月交付使用，在原有水平基础上，交货周期仅为6个月。

CX052 专用双轴轴向轮槽数控铣床

以上产品的使用证明，机床各项精度、使用性能，达到了进口同类产品的水平，部分指标超过了进口机床，并初步形成系列。2006年4月，东方汽轮机厂决定双方再次合作开发更大规格更高精度的CX056重型多轴核电转子轮槽专用数控铣床。于2007年中旬正式投入使用。

重型多轴轮槽专用数控铣床系列产品

CX05建德0枞树型轮槽加工专用铣床。主要用于加工枞树型轮槽专用铣床，采用三向立柱移动式结构，配SINUMERIK数控系统。机床三个进给方向导轨均为矩形导轨，采用整体镶钢一聚四氟乙烯贴塑滑动导轨副，配有定时定量润滑泵，保证导轨充足的润滑，增加了导轨的耐磨性，使机床的精度得以长期保持。机床各大铸件均采用树脂砂造型、铸件结构布筋合理且结构紧凑，使机床具有足够的刚度。保证机床能进行满负荷切削。

CX052 专用双轴轴向轮槽数控铣床——加工双轴轴向轮槽的专用数控铣床。

CX054专用单轴轴向轮槽数控铣床——加工单轴轴向轮槽的专用数控铣床。

CX056重型多轴核电转子轮槽专用数控铣床。机床主轴具有自动刀具夹紧及刀具内外冷却系统并具备安装角铣头不合格的元件不能装入系统使用接口，整机包含两个主机和一个分度装置，整机重量达实现工程塑料、特种工程塑料、高性能纤维等重要产品的连续稳定生产;2是以产品的高端化和系列化为重点500余t。配置多通道的SIEMENS 840D系统，七个坐标轴用全闭环控制。主传动系统可实现主轴功率55kW，主轴的最大扭矩为7000Nm，主轴最高转速为1500r/min，并具有自动刀具夹紧及刀具内外冷系统。进给传动系统的X向、Y向传动采用具有消隙结构的齿轮、齿条及齿轮箱传动方式，满足机床运动部件为35t的驱动要求。其余四个方向都采用伺服电机与大规格精密滚珠丝杠直联的传动方式，具有刚性好、响应快等优点。各向导轨均采用滚动与滑动相结合的导轨型式，具有快速响应性能良好同时有较好吸振性的特点。采用大跨距的矩型导轨及大包容的结构尺寸，以保证其具有良好的结构刚性。各向导轨均采用分离式卡紧装置，并具有独立的卡紧导轨。各个坐标轴均采用全闭环控制。分度装置采用具有高精度、高稳定性及高负载的数控分度结构。

产品的主要技术难点及创新点

大扭矩、高刚性主传动系统的设计、制造及调试技术，实现主轴大功率，主轴大扭矩，并保证主轴精度及稳定加工性能。

带阻尼技术的滚动导轨副的设计、制造及调试技术，最终达到卸荷率0.3，当量摩擦系数0.008。分离式导轨卡紧装置的设计、制造及调试技术。

高精度、高稳定性、高负载的分度回转装置的设计、制造、调试技术。

具有高接触刚度的结合面工艺技术研究。机床几何精度调整补偿工艺及定位精度实现的保证工艺。

重型机床热变形规律及对策研究。

重型、多轴、高精度的数控铣床机电联调技术的研究。

高强度、低应力基础铸件及铸件内应力变化规律及对策的研究。

大型零件的加工工艺的研究。

CX054专用单轴轴向轮槽数控铣床

研制意义

印刷版材

重型多轴轮槽专用数控铣床系列产品用于以东方汽轮机厂为代表的汽轮机行业的转子的轮槽加工。通过开发具有自主知识产权的此类重型、高精度、多轴控制的轮槽专用数控机床系列，能使重型、高精度，多轴控制的数控机床的开发和共性关键技术得以有效提升。

此系列产品研制成功后，可推广到国内所有汽轮机生产行业，为汽轮机行业提供关键设备，满足国家发展电力特别是核电的需要。同时与国外同类机床相比，售价仅为进口机床的1/3左右。

重型多轴轮槽专用数控铣床系列产品研制成功，将为国家发展核电产业提供关键设备，满足汽轮机行业对此类关键设备的需要，提高我国的加工工艺装备水平。不仅可以全面替代进口，节省外汇，还可以防止国外对我国重型数控机床进口的封锁。

通过本项目的技术研究开发，将解决我国数控机床，特别是大型数控机床所存在的一些共性技术问题，促使在重型、高精度，多轴控制的数控专机的开发和技术得以有效提升，有利于提高我国数控机床水平，并以此作为在大型、高档数控机床开发和生产上，赶超国际先进水平的一个重要突破口，为树立我国机床行业在国际上的良好形象，起到重要的作用。(end)

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