대형 CNC 갠트리 머시닝 센터 연구 개발

첫째, 프로젝트 기반

(1) 국내외 현황, 수준 및 발전 추세

1980 년대 이후 일본 FANUC 와 독일 지멘스에서 디지털 제어 시스템, DC 이송 서보 모터, 스핀들 모터 및 서보 장치를 도입했기 때문에 디지털 제어 시스템의 신뢰성이 크게 향상되었지만 전체 장치의 신뢰성은 아직 높지 않았습니다. 가공센터의 기술 발전과 보완에 따라 국내 생산업체들은 제품의 일부 부품이 표준 기능 부품으로 대체된다는 것을 알아차리고, 동시에 세계 유명 회사의 명품 제품 (예: 수치 제어 시스템, 롤링 직선 레일, 볼 스크류, 베어링, ATC 장치, 유압 공압 부품, 전기 부품, 검사 부품 등) 을 배합하여 국산 가공센터의 등급을 어느 정도 높였다. 현재 국산 가공센터의 신뢰성은 외국의 동종 제품에 비해 여전히 높지 않다. 또한 전체 기계 보호 봉인, 거친 외관, 전반적인 모델링 불량 등의 결함이 있어 국산 가공센터의 시장 경쟁력에 어느 정도 영향을 미쳤다. 국민경제의 지속적인 발전과 국산 수치 제어 기계에 대한 국가의 대대적인 지지로 우리나라의 많은 중요한 업종은 용문 가공센터와 수제어 용문 보링 밀링에 대한 수요가 갈수록 커지고 있다. 그 결과, 국내 용문 보어 밀링을 제조하는 많은 업체들이 기술 도입과 협력 생산을 통해 다양한 용문 머시닝 센터와 수치 제어 용문 보링 밀링을 개발하여 사용자의 요구를 충족시켜 왔습니다.

(2) 프로젝트 개발의 목적과 의의

갠트리 머시닝 센터 사양이 증가함에 따라 가공 과정에서 발생하는 진동도 증가하여 기체의 강성과 운동 안정성에 영향을 미치고 대형 갠트리 머시닝 센터의 발전 속도를 제한합니다. 현재 시장의 주요 규격은 800-5000mm 에서 2000-28000mm 까지입니다. 국내 갠트리 머시닝 센터와 CNC 갠트리 보링 및 밀링 머신에서 약 90% 의 사양이 1000-2000 mm 의 크기 세그먼트에 집중되어 있으며, 거의 95% 의 품종이 고정 빔이 있는 이동입니다. 반면 워크벤치 폭은 3 미터 이상, 특히 폭이 4000-5000 mm 인 이동 빔 대형 갠트리 머시닝 센터 및 수치 제어 갠트리 보링 및 밀링 머신은 기술적 난이도가 높고 기술적 함량이 높습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 우리 회사는 대형 CNC 갠트리 머시닝 센터를 개발하여 국내 머시닝 센터의 기술 진보를 촉진하고 장비 제조의 품질 수준을 향상시킬 것입니다. 이 프로젝트의 목적은 대형 용문 머시닝 센터 시리즈의 기본 플랫폼을 연구하고 설계하는 것입니다. 이 플랫폼에서는 갠트리 머시닝 센터 시리즈의 기본 작업셀, 고객의 요청에 따라 휴대할 수 있는 특수 옵션, 향후 하드웨어 개발 및 업데이트 조건이 국가 표준보다 우수한 성능 매개변수를 달성하여 시장 수요에 신속하게 대응할 수 있습니다.

본 프로젝트에서 개발한 대형 CNC 갠트리 머시닝 센터 시리즈 기계는 X 축 가로 3 미터, 4 미터, 5 미터, 6 미터, Y 축 세로 2.7 미터 모델을 말합니다. 항공, 비행기, 자동차, 풍력발전, 요트가 급속히 발전함에 따라 설비 규격과 크기에 대한 요구가 갈수록 높아지고 있다. 각 업종의 날로 늘어나는 수요를 충족시키기 위해 본 프로젝트를 특별히 개발하였다. 이 기종의 전반적인 레이아웃은 합리적이고, 외형이 아름답고, 조작이 편리하다. 3 축 전체 스트로크 설계로 기체 강성을 강화하여 가공 시 발생하는 진동을 효과적으로 방지합니다. 그것의 산업 범위는 광범위하고, 사회적 수요가 크며, 좋은 시장 전망을 가지고 있다.

이 프로젝트의 대형 CNC 갠트리 머시닝 센터 기술은 가공 중 강성 및 동작 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 시장에서 절실히 필요한 제품이며 시장 전망은 엄청납니다. 이 기술의 구현은 회사의 관련 제품의 판매량과 판매 이윤을 크게 증가시킬 것이다.

둘째, 연구 개발 내용과 목표

(1) 프로젝트의 주요 내용 및 핵심 기술

이 프로젝트에서 개발한 대형 CNC 갠트리 머시닝 센터는 3 축 전체 스트로크 설계를 채택하고, 3 축은 직선 롤러 레일을 사용합니다. 여기서 X 축은 15 슬라이더 3 선 레일 설계를 사용하고, Y 축 레일 배치는 수직 및 수평 조합을 사용하며, Z 축은 사각형 슬라이더 전체 상자 구조와 4 개의 레일을 사용하여 기체 강성을 강화하고, 가공 과정에서 발생하는 진동을 효과적으로 방지하며, 가공 중 강성과 운동 안정성을 크게 향상시킵니다. X 축은 수입 정밀 행성 기어 감속기를 사용하며, 주축은 유압과 질소 벨트에 의해 위아래로 움직입니다. 직선 레일은 호 절단, 경사 절단 등에 사용되는 간헐적인 특징이 있습니다. , 가공 효과의 표면 텍스처는 상대적으로 균일합니다. 직선레일은 기존의 슬라이딩 기술 대신 롤링으로 마찰저항이 적고 방향 움직임이 예민한 특징을 가지고 있습니다. 레일의 높은 강성은 마모를 작게 하고 수명이 길어 고속 이송 시스템의 가공 환경에 적합합니다.

이 프로젝트의 대형 CNC 갠트리 머시닝 센터에서는 두 개의 래더 마운트가 각각 계단형 빔 전면의 위쪽 및 아래쪽 끝에 설정되고 위쪽 마운팅은 아래쪽 끝의 마운팅을 기준으로 안쪽으로 들여쓰기됩니다. 기계 헤드를 설치할 때 기계 스핀들은 주 기둥에 최대한 가깝게 접근하여 기계의 정확도, 내구성 및 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 대들보 앞의 주물 두께를 늘리지 않고 대들보에 충분한 강성이 있어 갠트리 기계가 오버로드 컷과 정밀 가공을 모두 충족시킬 수 있습니다.

기술 혁신

1, 3 축 직선 롤러 레일, 높은 강성, 저소음, 낮은 마모 특성, 빠른 이동, 최적의 루퍼 정확도를 얻을 수 있습니다. 여기서 X 축은 3 선 레일, 15 슬라이더입니다. Y 축 레일의 배치는 수직 및 수평 조합을 사용하여 슬라이드 모션의 안정성을 크게 향상시킵니다. Z 축은 사각 슬리퍼 전체 상자 구조, 네 개의 레일을 사용하여 가공 시 강성과 운동 안정성을 크게 향상시킵니다.

2.X 축은 기존의 직접 또는 벨트 드라이브 대신 수입 정밀 유성 기어 감속기를 사용하여 모터의 출력 토크를 높이고 워크벤치 운동의 정확도를 보장합니다.

3. 차 앞부분은 유압과 질소를 이용하여 무게를 위아래로 이동시켜 무게의 안정성과 빠른 반응의 유연성을 높였다.

X 축 이동: 3200/4200/5200/6200mm, y 축 이동: 3200mm, z 축 이동: 1000mm.

워크벤치 크기: 3000 (4000/5000/6000) × 2500mm.

스핀들 모터 전력: 22kw

스핀들 속도: 6000 회전/분

3 축 모터 전력 X/Y/Z:9/7/6kw

절단 속도: 분당 6 미터

빠른 이송 속도: 12m/min.

수치 제어 시스템: FANUC 18I

셋째, 연구 개발 방법 및 기술 경로

이 프로젝트의 대형 CNC 갠트리 머시닝 센터에는 스핀들, 기둥, 스텝핑 빔, 슬라이드 및 작업셀 헤드가 포함됩니다. 계단 빔은 기둥에 설정되고 활석은 계단 빔을 기준으로 수평으로 이동할 수 있습니다. 작업셀 헤드는 활석에 장착되어 활석을 기준으로 수직으로 이동할 수 있습니다. 계단 빔 전면의 위, 아래, 양쪽 끝에는 각각 두 개의 계단 설정이 있는 설치부가 있고, 위쪽 설치부는 아래쪽 끝의 설치부를 기준으로 안쪽으로 수축되고, 활석은 두 개의 설치부를 통과한다. 계단보의 앞부분에는 상단과 설치부에 연결된 수직과 하단이 수직과 설치부 사이에 연결된 경사부가 포함됩니다. 계단 빔 전면의 위, 아래, 양쪽 끝에는 각각 두 개의 계단 설정이 있는 설치부가 설치되어 있고, 위쪽 설치부는 아래쪽 끝의 설치부에 비해 안쪽으로 수축되어 기계 스핀들이 기계 헤드를 설치할 때 가능한 주 기둥에 가깝게 접근할 수 있도록 합니다. 따라서 기계의 정밀도, 내구성 및 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 대들보 앞의 주물 두께를 늘리지 않고 대들보에 충분한 강성이 있어 갠트리 기계가 오버로드 컷과 정밀 가공을 모두 충족시킬 수 있습니다.

본 프로젝트의 대형 CNC 갠트리 머시닝 센터는 3 축 전체 스트로크 설계를 채택하고, 3 축은 직선 롤러 레일을 사용하며, 높은 강성, 저소음, 낮은 마모의 특징을 갖추고 있으며, 빠른 변위를 통해 최적의 회로 정확도를 얻을 수 있습니다. 여기서 X 축은 3 선 레일 15 슬라이더 설계를 사용합니다. Y 축 레일의 배치는 수직 및 수평 조합을 사용하여 슬라이드 모션의 안정성을 크게 향상시킵니다. Z 축은 사각 슬리퍼 전체 상자 구조, 네 개의 레일을 사용하여 가공 시 강성과 운동 안정성을 크게 향상시킵니다. X 축은 기존의 직접 또는 벨트 드라이브 대신 수입 정밀 유성 기어 감속기를 사용하여 모터의 출력 토크를 높이고 워크벤치 운동의 정확도를 보장합니다. 차의 앞부분은 유압과 질소를 이용하여 무게를 위아래로 이동시켜 무게의 안정성과 빠른 반응의 유연성을 높였다.

윤활유 회로 시스템에서 압력 스위치 감지기는 필터 전면 및 후면 오일 경로에 설치됩니다. 단 하나의 압력 스위치 감지기 이상, 즉 출력 압력 또는 압축 압력이 설정 값에 도달하지 않을 경우 컨트롤러는 자동으로 경고를 경고하고 다운스트림 명령을 차단하여 윤활 부족 시 모뎀을 보호합니다. 또한 컨트롤러는 두 개의 압력 스위치 탐지기에서 측정한 압력 값을 비교하고 비교 결과를 통해 유로가 막히는지 여부를 판단하여 적시에 쉽게 제거하고 윤활 불량을 방지할 수 있습니다.

넷째, 기존 r&d 기반

회사 설립, 주요 제품, R&D 부서 및 R&D 의 성과를 소개합니다.

동사 (verb 의 약자) r&d 프로젝트 팀 직원 목록

프로젝트 리더:

R&D 담당자:

여섯째, 계획 작업 일정

제품 예비 구조는 1, 20 1X 년 1 월 -20 1X 년 6 월에 설계되었습니다.

2. 2065438 년 7 월부터 2065438 년 10 월까지 제품의 핵심 구조를 연구했다.

3. 20 1X 년 2 월부터 20 1x 년 8 월까지 제품 테스트 및 구조 수정.

4. 최종 제품 테스트는 20 1X 년 9 월부터 20 1x 년 9 월, 165438+ 10 월까지 실시되었습니다.

5.20 1X 년 65438+2 월, 제품 유산 문제 해결, 프로젝트 R&D 완료