加工中心的結構與特點(diǎn)
一、加工中心的結構:
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(tǒng)、潤滑係統等部分組成的,隻是加工中心的進給係統與臥式車床的進給係統在結構上存在著本質上的差別。臥式車床主軸(zhóu)的運動(dòng)經過掛輪架、進給箱(xiāng)、溜板箱傳到刀架,實(shí)現縱向和橫向進給運動。而加工中心是采用伺服電動機,經滾珠絲杠傳到滑板和(hé)刀架,實現z向(縱向)和置向(橫向)進給運動。加(jiā)工中心主軸旋轉(zhuǎn)與刀架移動間(jiān)的運動關係(xì)通過數控係統來(lái)控製。加工中心(xīn)主軸箱內安裝有(yǒu)脈衝編碼(mǎ)器,主(zhǔ)軸的運動通過同步齒形(xíng)帶到脈衝編碼器。當主軸旋轉時,脈(mò)衝編碼器便發(fā)出檢測脈衝信號給數控係統,使(shǐ)主(zhǔ)軸電動機的旋轉與刀架的(de)切削進給(gěi)保持加(jiā)工螺(luó)紋所需的運動關係,即實(shí)現加工螺(luó)紋時(shí)主軸轉一轉,刀架z向移動工件一個導程。
二(èr)、加工中(zhōng)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基本一致,而刀架和導軌的(de)布局形式發(fā)生了根本的(de)變化,這是因為(wéi)刀架和導軌(guǐ)的(de)布局形式直接影(yǐng)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(dōu)設有封閉的防護(hù)裝置。
(1)、床身和導(dǎo)軌的布(bù)局。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(píng)床(chuáng)身的I藝性(xìng)好,便於導軌麵的加(jiā)工。水平床身配上水平配置(zhì)的刀槊可提高刀架的運動速度,一般可用於大型(xíng)加工中心或小型(xíng)精密加(jiā)工中心的布局(jú)。但是(shì),水平床身(shēn)下(xià)部空間小,導致排屑困難。從結構尺寸上看,刀架水平(píng)放置使得(dé)滑板橫向尺寸較長,從(cóng)而加大了(le)機床寬度方向的結構尺寸。
水平床身配上傾(qīng)斜放置的滑(huá)板並配(pèi)置傾斜式導軌防護(hù)罩的布局形式,一方麵,有水平床身工藝性好的特點;另一方麵,機床寬度方(fāng)向的尺寸較水平配置滑板的要小,且排屑方便。
水平床身配上傾斜放置的滑板和斜床(chuáng)身(shēn)配置斜滑板的布局形式被中小型加工中心所普遍采用。這是由於此兩(liǎng)種布局形式排(pái)屑容易(yì),切屑不(bú)會堆(duī)積在導(dǎo)軌上,也便於安裝自(zì)動排屑器(qì);操作(zuò)方便,易於安裝機械手,以實現單機自動化;機(jī)床占地麵積小,外形簡潔、美觀,容易實現封(fēng)閉式(shì)防護。
斜床身導軌傾斜的(de)角度可為30°、45°、60°、75°和90°(稱為立式加工中(zhōng)心)等(děng)幾種。傾斜角度小,排屑不便,傾(qīng)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(yǔ)寬(kuān)度(dù)的比(bǐ)例。綜合考慮上麵的諸因素(sù),中小規格的加工中心,其床身(shēn)的傾斜度以60°為宜(yí)。
(2)、刀架的布局。加工(gōng)中心的刀架(jià)是機(jī)床的重要組成部分,刀架是用於夾(jiá)持切削刀具的,因此,其結構直接影響機床的切削性(xìng)能和切削效率,在程度上(shàng),刀架結構和性能體現了加工中心的設計(jì)與製(zhì)造水平(píng)。隨著加工中心的不斷發展,刀架(jià)結構形式不斷創新,但總體來說大致(zhì)可(kě)以分為兩大類,即排(pái)刀(dāo)式刀架和轉塔式刀架。有的車削中心還采用帶刀(dāo)庫(kù)的自動換刀裝置。
排刀式刀架一般用於小型加工中心,各種刀具排列並夾持在可移動(dòng)的滑板上,換刀(dāo)時可實(shí)現自動定位。
轉塔(tǎ)式刀架也稱刀塔(tǎ)或(huò)刀台,有立式和臥式兩種結構形式。具有多(duō)刀位自動定位裝置,通過轉塔頭的旋轉、分度和定位來實現機床的自動換(huàn)刀(dāo)動作。轉塔式刀架應分度準確、定位可靠、重複定(dìng)位精度高、轉位(wèi)速度快、夾緊剮性好,以保證加工中心的高精度和高效率(lǜ)。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(liǎng)坐標聯動(dòng)車床多采用12工位的轉塔式刀架,也有采(cǎi)用6工位、8工位、10工位轉塔(tǎ)式刀架的。轉塔式刀(dāo)架在機(jī)床上的布局有兩種形式(shì):一種(zhǒng)是用(yòng)於加工盤類零件的轉塔式刀架,其回轉軸垂直(zhí)於主軸;另一種是(shì)用於加工軸類和盤類零件的轉塔式刀架,其回轉軸平行於主軸。
四坐標(biāo)控剞的加工中心的床(chuáng)身上安裝有兩個獨立的滑板和轉塔(tǎ)式刀架,故(gù)稱為雙刀架四坐標加工中心。其中,每個(gè)刀架的切削進(jìn)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,又提高了加工效率。四坐標加工中(zhōng)心(xīn)結構複雜,且需要配置專(zhuān)門的(de)數控(kòng)係統,實現對兩個獨立刀(dāo)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。