加工中心的結構與特(tè)點
一、加工中(zhōng)心的結構:
加工(gōng)中心也是由(yóu)主軸箱、刀架、進給傳動係統、床身,液壓係統、冷卻係統、潤滑係(xì)統等部分組成(chéng)的,隻是加工(gōng)中心(xīn)的進給係統(tǒng)與臥式車床的進給係統(tǒng)在結構上存在著本質上的差(chà)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(xiàn)縱向和橫(héng)向進(jìn)給運動。而加工中心是采用(yòng)伺服電動機(jī),經滾珠絲杠傳到滑(huá)板和刀(dāo)架,實現z向(縱向)和置向(橫向)進(jìn)給(gěi)運動。加(jiā)工中心主軸旋轉與刀(dāo)架移動間的運動關係通過數控(kòng)係統來控製。加工中心主(zhǔ)軸(zhóu)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(biān)碼器便發出檢測脈衝信號給數控係統,使主軸電動機的旋轉與刀架的切(qiē)削進給保持加工螺紋所需(xū)的運動關係,即實(shí)現(xiàn)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(jiā)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基本一致(zhì),而刀架和導軌的布局形式發生(shēng)了根本的變化,這是因為刀架和導(dǎo)軌的布局形式直接影響加工中心的使用性能及村L床J結J和外觀。另外,加工中心都設有封閉的防護裝置。
(1)、床身和導軌的布局。加工中(zhōng)心(xīn)床身導軌與水平麵的相對位(wèi)置如圖1-13所示,共有(yǒu)4種布局形(xíng)式。
水平床身的I藝(yì)性好,便於導軌麵的加工。水平床身配上水平配置(zhì)的刀槊可提高刀(dāo)架的運動速度,一般可用於大型加工中心或小型精密加工中心的布局。但是,水平(píng)床身下(xià)部空間小(xiǎo),導致排(pái)屑困難。從結構尺寸上看(kàn),刀架水平放(fàng)置使得滑(huá)板橫向尺寸較長(zhǎng),從而加(jiā)大了機床寬度方向(xiàng)的結構尺寸(cùn)。
水平床身配上傾斜放(fàng)置的滑板並配置傾斜式導軌防護罩的布局形式(shì),一(yī)方麵,有(yǒu)水(shuǐ)平床(chuáng)身工藝性好的特點;另一方麵,機(jī)床寬度方向的尺寸較水平配置滑板(bǎn)的要小,且排屑方便。
水平床身配上傾斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板的布局形式被中小(xiǎo)型加工中心(xīn)所普遍采用。這是由於此兩種(zhǒng)布局形式排屑容易,切屑不會堆積(jī)在導軌(guǐ)上,也便於安裝(zhuāng)自動排屑器;操作方便,易於安裝機械手,以實現單機自動化;機床占地麵積小,外(wài)形簡潔、美觀,容(róng)易實現封閉(bì)式防護。
斜床(chuáng)身導軌傾斜的角度(dù)可為30°、45°、60°、75°和(hé)90°(稱為立式加工中心)等幾種(zhǒng)。傾斜角度小,排屑不便,傾斜角度大,導軌(guǐ)的導向性差,受力情況(kuàng)也差。導(dǎo)軌傾(qīng)斜(xié)角度的大小還會直接影響機床外形尺寸高度與寬度(dù)的比例。綜合考慮上麵的諸因素,中小規格的加工中心,其床身的傾(qīng)斜度以60°為宜。
(2)、刀架(jià)的布局。加(jiā)工中(zhōng)心(xīn)的刀架是機床的重要組成(chéng)部分,刀(dāo)架是用於夾持切削刀具的,因此,其結構直接影響機床的(de)切削性能和切削效率,在程度上,刀架結構和性能體現(xiàn)了加(jiā)工中心的設計與製造水平。隨(suí)著加工中心的不斷發展,刀(dāo)架結構形(xíng)式不斷創新,但總體來說(shuō)大致可以分為兩大類,即排刀式刀架和轉塔式刀(dāo)架。有的車削中(zhōng)心還采用帶刀(dāo)庫(kù)的自(zì)動換刀裝置。
排刀式刀架一般用於小型加工中心,各種刀具排列(liè)並夾持在可移動的滑板上,換刀(dāo)時可實現自動定位(wèi)。
轉塔式刀架也稱(chēng)刀塔(tǎ)或刀台,有立式(shì)和臥式(shì)兩種結構形式。具有多刀位自動(dòng)定位裝(zhuāng)置,通過轉塔頭的旋轉、分度和(hé)定位(wèi)來實現機床的自動換刀動作。轉塔式刀架應分度準確、定位(wèi)可靠、重複定位精度高、轉位速(sù)度快、夾緊剮性好,以保證加工中心的高精度和高效率。有的轉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(biāo)聯動車床多采用12工位的轉塔式刀架,也有采用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有兩種形式:一種是(shì)用於加工盤類零件的轉塔式刀架,其回轉軸垂(chuí)直於主(zhǔ)軸;另一種是用於加工(gōng)軸類和盤類零件的轉塔式刀架,其回轉軸平行於(yú)主(zhǔ)軸。
四坐標控剞的加工中心的床身上安裝有兩(liǎng)個獨立的滑板和轉塔式刀架,故稱(chēng)為雙刀(dāo)架四坐標加工(gōng)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(shí)切削同(tóng)一工件的不同部位(wèi),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、飛機零件等形狀複雜、批量較大的零件。
