加工(gōng)中心的結構與特點
一、加工中心(xīn)的結構:
加工中心也是由主軸箱、刀(dāo)架、進給傳動係統、床(chuáng)身,液壓(yā)係統、冷卻係統、潤滑係統等部分組成的,隻是加工中心的進給係(xì)統與臥式車床的進(jìn)給係統在結構上存在著本質上的差別(bié)。臥(wò)式車床主(zhǔ)軸的運動經過掛(guà)輪架、進給箱、溜板箱傳到刀架,實(shí)現縱(zòng)向和橫向進給運動。而加工中心是采用伺服電動機,經滾珠絲杠傳到滑板和刀架,實現z向(縱向)和(hé)置向(橫向(xiàng))進給運(yùn)動(dòng)。加工中心主軸旋轉與刀架移動間的運動關係通過數控係(xì)統(tǒng)來控製(zhì)。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(qì)。當主軸旋轉時,脈衝(chōng)編碼器(qì)便發(fā)出檢測脈衝信號給數控係統,使主軸電動機的旋(xuán)轉與刀(dāo)架的切削進給保持加工螺紋所需的運動關係,即實現加工螺紋時主軸轉一轉,刀(dāo)架z向移動工件一個導程。
二、加工中心的布局:
加工中心的主軸、尾座等部件相對床身的布局形式與臥式車床(chuáng)基本一致,而刀架和導軌的布局形式發生了根本的變化,這是(shì)因為刀架(jià)和導軌的布局形式直接影響加工(gōng)中(zhōng)心的(de)使用性(xìng)能及村L床J結(jié)J和外觀。另外,加工(gōng)中心都設有封閉的防護裝置。
(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共有4種布局形式。
水平床身的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高刀架的運動速度,一般可用於大型(xíng)加工(gōng)中心或小型精密加工中心的布局。但是,水平床身下部空間小,導致排屑困難。從結構尺寸上看,刀架水平放置使(shǐ)得滑板橫向尺寸較長,從而加(jiā)大了機床寬(kuān)度方向的結構尺寸。
水平床身配上傾斜放置的滑板並配置傾斜式導軌防護罩的布局形式,一(yī)方麵,有水平床身工藝性好(hǎo)的特點;另一方麵,機床(chuáng)寬度方向的尺(chǐ)寸較水平配置(zhì)滑板(bǎn)的要(yào)小,且排屑方(fāng)便。
水平床身配上傾(qīng)斜放置的滑板(bǎn)和斜床身配置斜滑板的布局(jú)形式被中小型加工中心所普遍采用。這是由於(yú)此兩種布局形式排屑容(róng)易,切(qiē)屑不會堆積在導軌上,也便(biàn)於(yú)安裝自(zì)動排屑器(qì);操作方便,易於安裝機械手,以實現(xiàn)單機自動化;機床占地麵(miàn)積小,外形簡潔、美觀,容易實現封閉式防護。
斜床身導軌傾斜的角(jiǎo)度可為30°、45°、60°、75°和90°(稱為立式加(jiā)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,受力情況也差(chà)。導軌傾斜角度的大小還會直接影響機床外形尺寸高度與寬度的比例(lì)。綜合考(kǎo)慮上麵的諸因素,中小規格的加(jiā)工中心,其床身的傾斜度以60°為宜。
(2)、刀架的布局。加工中(zhōng)心的(de)刀架是機床的重要(yào)組成部分,刀架是用於夾持(chí)切削刀具(jù)的,因此,其結構直接影響機床的切削性能和切(qiē)削效率,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。隨著加工中心的不(bú)斷發(fā)展,刀架結(jié)構形式不斷創新,但總體來說大致可以分為兩大類,即排刀式刀架和轉塔式刀架。有的車削中心(xīn)還采用帶刀庫的自動換刀裝置。
排刀式刀架(jià)一般用於小(xiǎo)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(dòng)定(dìng)位。
轉塔式刀架也稱刀塔或刀台,有立式和臥(wò)式兩種結構形式。具(jù)有多刀位(wèi)自動定位裝置,通過轉(zhuǎn)塔頭的旋轉、分度和定(dìng)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(kě)靠、重複(fù)定(dìng)位精度高、轉位速度快、夾緊剮性好,以保(bǎo)證加工中心的高(gāo)精度和高效率。有的轉塔式刀架不(bú)僅可以(yǐ)實現自動定位,還可(kě)以傳遞動力。目前,兩坐標(biāo)聯動車床多采用12工位的轉塔式刀架,也(yě)有采用6工位、8工位、10工位轉塔式刀架的。轉塔式刀架在機床上的布局(jú)有兩種形式:一種(zhǒng)是用於加工盤(pán)類零件的(de)轉塔式刀架,其回轉軸垂直(zhí)於主軸;另一種是用於加工軸類和盤(pán)類零件的轉(zhuǎn)塔式刀架,其回轉軸平行於(yú)主軸。
四坐標控剞的加工中心的床身上安裝有兩個獨(dú)立的滑板和轉塔式刀架,故稱為雙刀架四坐標加工中心(xīn)。其中,每個刀(dāo)架的切削進(jìn)給量是(shì)分別控製的,因此,兩刀(dāo)架可以同時切(qiē)削同一工件的不同部位,既擴大了加工範圍,又提高了加工效率。四坐標加工中心結構複雜,且需要(yào)配置專門的數控係統(tǒng),實現對兩個獨立刀架的控製,適合加工曲軸、飛機零(líng)件等形狀複雜、批量較大的零件。
