加工中心的(de)結構與(yǔ)特(tè)點
一、加工中心的結構:
加工中心也是由主(zhǔ)軸箱、刀(dāo)架、進給傳動係統、床身,液壓(yā)係統、冷卻係(xì)統、潤滑係統等(děng)部分組成的,隻是加工中心的進給係統(tǒng)與臥式車(chē)床的(de)進給係統在結構上存在著本質上的差別。臥式車床主軸的運動經過掛輪架、進給箱、溜板箱傳到刀架,實現縱向(xiàng)和橫向進給運動。而加工中心是采用伺服電動機,經滾珠絲杠傳到滑板(bǎn)和刀架,實現z向(縱向)和置向(橫向)進給運(yùn)動。加工中心主軸旋轉與刀架(jià)移動(dòng)間的運動關係通過數控係統來控製。加工中心主軸箱內安裝有脈衝編碼器,主軸的運動通過同步齒形帶到脈衝編碼器。當主軸旋轉時,脈衝編碼器便發出檢測脈(mò)衝信(xìn)號給數控係統,使主軸電動機的旋轉與刀架的切削(xuē)進給保持加工(gōng)螺紋所需(xū)的(de)運動關係,即實現(xiàn)加工(gōng)螺紋時主軸轉一(yī)轉,刀(dāo)架z向移動工件一個導程。
二、加工中心的布局:
加工(gōng)中心的主軸、尾座等部件相對床身的布局形式與臥式車床基本一致,而刀(dāo)架和導軌的布(bù)局形式發生了根本的變化,這是因為(wéi)刀(dāo)架和導軌的布局形式直接影響加工中心的使用性能及村(cūn)L床J結J和外觀。另外,加工(gōng)中(zhōng)心都設有(yǒu)封閉的防護裝置。
(1)、床身和導軌的布局(jú)。加工中心床身導軌與水平麵的相對位置如圖1-13所示,共有4種布(bù)局形式。
水平床身的I藝性好,便於導軌(guǐ)麵的加工。水平床身(shēn)配上水平配置的刀(dāo)槊可提高刀架的運動速度(dù),一般(bān)可用於大型加工中心(xīn)或小型精密加工中心的布局。但是,水平床身下部空間小,導致排屑困難。從結構尺寸上看,刀架水平放置(zhì)使(shǐ)得(dé)滑板橫向尺寸較長,從而加大了機床寬度方向(xiàng)的結構尺寸。
水(shuǐ)平床身配上傾斜放置的滑板並配置傾斜式(shì)導軌防護(hù)罩的布局形式,一方麵,有水平床身工藝性好的(de)特點;另一方麵,機床寬度方向的尺寸較水平配置滑板的要小,且排屑方便。
水(shuǐ)平床(chuáng)身配上傾斜放置的滑(huá)板和(hé)斜床身配置斜滑板的布局形式被中小型加(jiā)工中心所普遍采用。這是由於此兩種布局形式排屑容易(yì),切屑不會堆積在導軌上,也便於安裝自(zì)動排屑器;操作方便(biàn),易於安裝機械手,以實現單機自動化;機床占地麵積(jī)小,外形簡潔、美觀,容易實現封閉式防護。
斜(xié)床身導軌傾斜的角度可(kě)為30°、45°、60°、75°和90°(稱為立式加(jiā)工中心)等(děng)幾種。傾斜角度(dù)小,排屑不便(biàn),傾斜角度大,導軌的導向(xiàng)性差,受力情況也(yě)差。導軌傾斜角(jiǎo)度的大(dà)小還會直接影響機床外形(xíng)尺寸高(gāo)度與寬度(dù)的比例。綜合考慮上麵的諸因素,中小規格的加工中心,其(qí)床身的傾斜度以60°為宜。
(2)、刀架的布局。加工中心的刀架是機床的重要組成部分,刀架是用於夾持(chí)切削刀具的,因此,其結構(gòu)直接影響機床的切削性能和切削(xuē)效率,在程度上,刀架結構和性能體現(xiàn)了加工中心的設計與製造(zào)水平。隨著加(jiā)工中(zhōng)心的不斷(duàn)發展,刀架結構形式不斷創新,但總體來說大致可以(yǐ)分為兩(liǎng)大類(lèi),即排刀式刀架和轉塔(tǎ)式刀架。有的車削中心還采用帶刀庫的(de)自動換刀裝置。
排(pái)刀(dāo)式刀架一般用於小型加工中心,各種刀具排列並夾持在可移動的滑板上,換刀時可實現自動定位。
轉塔(tǎ)式刀架也稱刀塔或刀台,有立式和(hé)臥式兩種結構形式。具有多刀位(wèi)自(zì)動定位裝置,通過轉塔頭的旋轉、分度和定位來實現機床的自動換刀動作(zuò)。轉塔式刀架應分度準(zhǔn)確、定位(wèi)可靠、重複定位精度高(gāo)、轉位速度快、夾緊剮性好,以保證(zhèng)加工中心的高精度和高效(xiào)率。有的轉塔式刀架不僅可以實現(xiàn)自動定位,還可(kě)以傳遞動力(lì)。目前,兩坐標聯動車床多采用12工位的轉塔(tǎ)式刀架,也(yě)有采用6工位、8工位、10工位(wèi)轉塔(tǎ)式刀架的(de)。轉塔式刀架在機床上的布局有兩種形(xíng)式:一種是用於加工盤類零件的轉(zhuǎn)塔式刀架,其回轉軸(zhóu)垂直於主軸;另一種是用於加工軸類和盤類零件的轉塔式刀(dāo)架,其回轉軸平行於主軸。
四坐標控剞的(de)加工中心的床身上安裝有兩個獨立的滑板(bǎn)和轉塔式刀架,故稱(chēng)為雙(shuāng)刀架四坐(zuò)標加工中心。其中,每個刀架的切削進給量是分別控製的,因此,兩刀架可以同時切削同一工件的不同部位,既擴大了加工範圍,又提高了加工效(xiào)率。四坐標加工中心結構複雜,且需要配置專門的數控係統,實現對兩個獨立刀架的控製,適合加工曲軸(zhóu)、飛機零件等形狀(zhuàng)複雜、批(pī)量較大的零件。
