加工中心的(de)結構與特點
一、加工中心的結(jié)構:
加工中心也是(shì)由主軸(zhóu)箱、刀架、進(jìn)給傳動係統、床身(shēn),液(yè)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(chuáng)的進給係統在結構上存在著本質上的(de)差別。臥式車床主軸的(de)運動經過掛(guà)輪架、進給箱、溜板箱傳到刀架,實現縱向和(hé)橫向進給運動(dòng)。而加工中心(xīn)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)進給運動。加(jiā)工中心主軸旋轉與(yǔ)刀架移動間的運動關係通過數控係(xì)統來控製。加工中心主軸箱內安(ān)裝有脈衝編碼器,主軸(zhóu)的運動通過同步齒形帶(dài)到脈衝編(biān)碼器。當主軸旋轉時,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(qiē)削進給保(bǎo)持加(jiā)工螺紋所需(xū)的運動關係,即實(shí)現加工(gōng)螺紋時主軸(zhóu)轉一轉,刀架(jià)z向移動(dòng)工件一(yī)個導程(chéng)。
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(jú)形式與臥式車床(chuáng)基本一致,而刀架和導軌的布(bù)局形(xíng)式發生了根本(běn)的變化,這是(shì)因(yīn)為刀架(jià)和導軌的布局形式直接影響加工中心的(de)使用性能及村L床J結J和外觀(guān)。另外,加工中心都設(shè)有封閉的防護裝(zhuāng)置(zhì)。
(1)、床身和導軌的布局。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。
水平床身的I藝性好(hǎo),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(yī)般(bān)可用於大型加工中(zhōng)心或小型精密加工中(zhōng)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,刀架水平放置使得滑板橫向尺寸較長,從而加大了機床寬度方向的結構尺寸。
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(jú)形式,一方麵,有(yǒu)水平床身(shēn)工藝性好的特點;另一方麵,機床寬度方向的尺寸較水平配(pèi)置滑板(bǎn)的(de)要小,且排屑(xiè)方便。
水平床身配上傾斜放(fàng)置的(de)滑板和(hé)斜床身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(yóu)於此兩(liǎng)種布局形式排屑容易,切屑不會堆積在導軌上,也便於(yú)安裝自動排屑器;操作(zuò)方便,易於安裝機械手,以實現單(dān)機自動化(huà);機床占(zhàn)地(dì)麵(miàn)積小,外(wài)形簡潔(jié)、美觀,容易實現(xiàn)封閉式防護。
斜床身導軌傾斜的角度可為30°、45°、60°、75°和90°(稱為立式加工中(zhōng)心)等幾(jǐ)種。傾斜(xié)角度小,排屑不便,傾斜角度大,導軌的導向性差,受力情(qíng)況也差。導軌(guǐ)傾斜角度的大小還會直接影響機床(chuáng)外形尺寸高度與(yǔ)寬度的比例。綜合考慮上麵的諸因素,中小規格(gé)的加工中心,其床(chuáng)身的(de)傾(qīng)斜(xié)度以60°為宜(yí)。
(2)、刀(dāo)架的布局。加工中心的刀架是機床的重要組成部分(fèn),刀架是用於夾持切削刀(dāo)具的,因此,其結(jié)構直接影響(xiǎng)機床的切削性能(néng)和切(qiē)削效率,在(zài)程度上,刀架結構和性能體現了加工(gōng)中心的設計(jì)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,但總體(tǐ)來說大致可以分(fèn)為兩大類,即排刀式刀架和轉塔式刀架。有的車削中心還采用帶(dài)刀庫的自動(dòng)換刀裝置。
排刀式刀架一般用於小型(xíng)加工中心,各種刀具排列並(bìng)夾(jiá)持在(zài)可移動(dòng)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,有立式和臥式兩種結構形式。具有多(duō)刀位自動(dòng)定位裝置,通過轉塔頭的旋轉、分度和定位來實現(xiàn)機(jī)床的(de)自動換刀動作。轉塔式刀架應分度準確(què)、定位可靠(kào)、重複定位精度高(gāo)、轉位速度快、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(kě)以傳遞動力。目前,兩坐標聯動車床多(duō)采用12工位的轉塔式刀(dāo)架,也有采用6工位、8工位、10工位轉塔式刀架(jià)的。轉塔式刀架在機床上的布局有兩種形式:一種是用於加工盤(pán)類(lèi)零件的轉塔式刀架,其回(huí)轉軸垂直於主(zhǔ)軸;另一種(zhǒng)是用於加工軸類和盤類零(líng)件的轉塔式刀架,其回轉軸平行於主軸。
四坐標控(kòng)剞的加工中心的床身上安裝有兩個獨立(lì)的滑板和轉塔式刀架,故(gù)稱為雙刀架四坐標加(jiā)工中心。其中,每個刀(dāo)架的切削進給量是分別控(kòng)製的,因(yīn)此,兩刀架(jià)可以同時切削同一工件的不同(tóng)部位,既(jì)擴大了加工(gōng)範圍,又提高了加工效率(lǜ)。四坐標加工中心結構複(fù)雜,且需要配置專(zhuān)門的數控係統,實現對兩個獨(dú)立刀架的控製,適合加工曲軸、飛機零件等形狀複(fù)雜、批量較大的零件。
