加工中(zhōng)心的結構與特點
一、加工中心的結構:
加工中心也是(shì)由主軸箱、刀架、進(jìn)給傳動(dòng)係統、床(chuáng)身,液壓係統、冷卻係統、潤滑係統等部分組成的,隻是加工中心(xīn)的進給係統與臥式車(chē)床的進給係統在結構上存在著本質上的差別。臥(wò)式車床(chuáng)主軸的運動(dòng)經過掛輪架、進給箱、溜板(bǎn)箱傳到刀架,實現縱向和橫向進給運動。而加工中心是采用伺(sì)服電(diàn)動機,經滾珠絲杠傳到滑板和刀架,實現z向(縱向)和置向(橫向)進給(gěi)運動。加工中心主(zhǔ)軸旋轉與刀架移(yí)動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(tóng)步齒形帶到(dào)脈衝編碼器。當主軸(zhóu)旋轉時,脈衝編碼器便發出檢測(cè)脈衝(chōng)信號給數(shù)控係統,使主軸電動機的旋轉與刀(dāo)架的(de)切削進給保持加工螺紋(wén)所需的(de)運動關係,即實現加工螺紋時主軸(zhóu)轉一轉,刀架z向移動工件一個導程。
二、加工中(zhōng)心的布局:
加工中心的主軸、尾(wěi)座等部件相對床身(shēn)的布局形式與(yǔ)臥式車床基本一致,而刀架和導軌的布局形式(shì)發生了根本的變化(huà),這是(shì)因(yīn)為刀架和導(dǎo)軌的布局形式(shì)直接影響加(jiā)工(gōng)中心(xīn)的使用性能及村L床J結J和外觀。另外,加工中(zhōng)心都設有封閉的防護裝置。
(1)、床身和(hé)導軌的布局。加工中心床(chuáng)身(shēn)導軌與水平麵的相對(duì)位置如圖1-13所示,共有4種布局形式。
水(shuǐ)平床身(shēn)的I藝性好,便於導軌麵的加工。水平床身配上水平配置的刀槊可提(tí)高刀架的運動(dòng)速度,一般可用(yòng)於大型加工中(zhōng)心或小型精密加工中心的布局。但是,水平床身下部空間小,導(dǎo)致排屑困難。從結構尺寸上看,刀架水平放置使得滑板(bǎn)橫向尺寸較長,從而加大了機床寬度方向的(de)結構尺寸。
水平床身配上傾斜放置的(de)滑板並配置傾斜式導軌防護罩的(de)布局形式,一方麵,有水平床身(shēn)工藝性好的特(tè)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。
水平床身配上傾(qīng)斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板的布局形式被中(zhōng)小型加工(gōng)中心所(suǒ)普遍采用。這是由於此(cǐ)兩(liǎng)種布局形式排屑容易,切屑不會堆積在導軌上,也便於安裝自動排屑器;操作方便,易於安(ān)裝機(jī)械手,以實(shí)現單(dān)機自動化;機(jī)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(shēn)導軌傾斜的(de)角度可為30°、45°、60°、75°和90°(稱為立式加工中心)等幾種。傾斜角度小,排屑不便,傾斜角度大,導軌的導向性差,受力情況(kuàng)也差。導軌傾斜角度的大(dà)小還會直接影響機床外形尺寸高度與寬(kuān)度的比例。綜合考慮上麵(miàn)的諸因素,中小規格的加工中心,其(qí)床身的(de)傾斜(xié)度(dù)以60°為宜。
(2)、刀架的布局。加工中(zhōng)心的刀架是機床的重(chóng)要組成部分,刀架(jià)是用於夾持切削刀具的,因此,其結構直接影響機床的切削性能和切削效率(lǜ),在程度上,刀架結構和性能體現了加工中心的設計與製造水平。隨(suí)著加工中心的不斷發展,刀架結構形式不斷創新(xīn),但總體來說大致可以分為兩大(dà)類,即排刀式刀架和轉塔式刀架。有的車(chē)削中心還采用(yòng)帶刀庫的自動(dòng)換刀裝置。
排刀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(yě)稱刀塔或刀台,有立式和(hé)臥式兩種結構(gòu)形式(shì)。具有(yǒu)多刀位(wèi)自動定位裝置,通過轉塔頭的旋轉、分(fèn)度(dù)和定位來實現機床的自動換刀動作。轉塔式刀架應分度準確、定位可靠、重複定位精度高、轉位速度(dù)快、夾緊剮性(xìng)好,以(yǐ)保證(zhèng)加工中心的高(gāo)精(jīng)度和高效率。有的轉(zhuǎn)塔式刀架不僅可以實現自動定位,還可以傳遞動力。目前,兩坐標聯動車床多采用12工位的轉塔式刀架,也有采用(yòng)6工位、8工位、10工位轉塔式刀架(jià)的。轉(zhuǎn)塔(tǎ)式刀架在機床上的布局有兩種形式:一種是用於加(jiā)工盤類零件的轉塔式刀架,其回轉軸垂直於主軸;另一(yī)種是用(yòng)於加工軸類和盤類零件的轉塔式刀架,其回轉軸平行於主(zhǔ)軸。
四(sì)坐標控(kòng)剞的加工中心的床身上安裝有兩個獨立的滑板和轉塔式刀架,故稱為雙(shuāng)刀架四坐標加工中心。其中,每個刀架的切削進給量是分別控製的,因此(cǐ),兩刀架可以同時切削同一工件的不同部位,既擴大了(le)加工範圍,又(yòu)提高了(le)加工效率。四坐標加工(gōng)中心結構複雜,且需要配置專門(mén)的數控係統,實現對兩個獨立刀架的控製,適合加工曲軸、飛機零件等形狀複雜、批量較大的零件。
