加工中心的結構與特(tè)點
一、加工中心的結構(gòu):
加工中心也是由主軸箱、刀架、進給傳動係統、床身,液壓係統、冷卻係統、潤滑係統等部分組成的,隻(zhī)是加工中(zhōng)心的進給係統與臥式車(chē)床的進給係統在結構上存在著本(běn)質上(shàng)的差別。臥式車床主軸的運動經過(guò)掛輪架、進(jìn)給箱、溜板箱傳到刀架,實現縱向和橫向進給運動。而加工中心是采用伺服電動機(jī),經滾珠絲杠傳到滑板和刀架(jià),實現z向(縱向)和置向(xiàng)(橫向)進給運動(dòng)。加(jiā)工中心主軸(zhóu)旋轉(zhuǎn)與(yǔ)刀架移動間的運動關係通過數控係統來控製。加工中心主(zhǔ)軸箱內(nèi)安裝有脈衝編碼器,主軸的運動通過同步齒(chǐ)形帶到脈衝編碼器。當主軸旋(xuán)轉(zhuǎn)時,脈衝編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削進給保持加工螺紋所需的運動(dòng)關係(xì),即實現加工螺(luó)紋時主軸轉一轉,刀架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(zhóu)、尾座等部件相對床身的布局(jú)形式與(yǔ)臥式車床基本一致,而(ér)刀架和(hé)導軌的布局形式發生了根本的變化,這(zhè)是因為刀架(jià)和導軌的布(bù)局形式(shì)直接(jiē)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(hù)裝置。
(1)、床身和導軌的布(bù)局。加工(gōng)中心床身導軌與水平麵的相對位置如圖1-13所示,共有4種布局形式。
水平床身的I藝性好,便於導軌(guǐ)麵(miàn)的加工。水平床身配上水平配置的刀槊可提高刀(dāo)架的(de)運動速度,一般可用於大型加工中心或(huò)小(xiǎo)型精(jīng)密加工中心的布局。但是,水平床身下部空間小,導致排屑(xiè)困難。從結構尺寸上看,刀架(jià)水平放置使得滑板橫向尺寸較長,從而加大了機床寬度(dù)方向的結構尺寸。
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布局形式,一方(fāng)麵,有水平床(chuáng)身工藝性好(hǎo)的特點;另一方麵,機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(zhì)的滑板和斜床身配置斜(xié)滑板(bǎn)的布局形(xíng)式被中小型加工中心所普(pǔ)遍采用。這是由於此兩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(yú)安裝機械手,以實現單機自動化;機床占地麵積小,外形(xíng)簡潔(jié)、美觀,容易實現(xiàn)封閉式(shì)防護。
斜床身導軌傾(qīng)斜的角度可為30°、45°、60°、75°和90°(稱(chēng)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,導軌的導向(xiàng)性差,受(shòu)力情況也差。導(dǎo)軌傾斜角(jiǎo)度的大小還會直接(jiē)影響機床外形尺寸高度與寬度的比例。綜(zōng)合考慮上麵的(de)諸因素,中小規格的加工中心,其床身的傾斜度以60°為宜。
(2)、刀架的布局。加工中心的刀架是(shì)機床的重要組成(chéng)部分,刀架是用於夾持切削刀具的,因此,其(qí)結構直接影響機床的切削性能和切削效率,在程度上,刀架結構和性能體現了加(jiā)工中心的設計與製造水平。隨著(zhe)加工(gōng)中心的不斷發(fā)展,刀架結構形式不斷創新,但總(zǒng)體來說大致可以分為兩(liǎng)大類,即排刀式刀架和轉塔(tǎ)式刀架。有(yǒu)的車削中心還采用帶(dài)刀庫的自動換刀裝置。
排刀式刀架一般用於小型加工(gōng)中心,各種刀具排列(liè)並(bìng)夾持在可移動的滑板上,換刀時(shí)可實現自動定位。
轉塔式刀架也稱刀塔或刀台(tái),有立(lì)式和臥式兩種結構形式。具有(yǒu)多刀位自動(dòng)定位(wèi)裝置,通過轉(zhuǎn)塔頭的旋轉、分度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、轉位速度快、夾緊剮(guǎ)性好,以保證加工中心的高精度和高(gāo)效率。有(yǒu)的轉塔式刀架不僅可以實現自動定位,還可以傳遞(dì)動力。目前,兩坐(zuò)標聯動車床多采用12工位的轉塔式刀(dāo)架,也(yě)有采用6工位、8工位、10工(gōng)位轉塔式刀架的。轉塔式刀架在機床上的布局有(yǒu)兩種形式:一種是用於加工盤類零件(jiàn)的轉塔(tǎ)式刀架,其回轉軸垂直於主(zhǔ)軸;另一種是用於加工軸類和盤類零件的轉塔式刀架,其回轉(zhuǎn)軸平行於主軸。
四坐標控剞的加(jiā)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(bié)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(gōng)範圍,又提高了加(jiā)工效率。四坐標(biāo)加工中心結構複雜(zá),且需要配置專門的(de)數控係統,實現對(duì)兩個(gè)獨立刀架的控製,適合(hé)加工曲軸、飛機零件等形(xíng)狀複雜、批量較大的零件。