加工中心的結構與特點
一、加工中心的(de)結構:
加工中(zhōng)心也是由主(zhǔ)軸箱、刀(dāo)架、進給傳(chuán)動係統、床身,液壓係統、冷卻係統、潤滑(huá)係統等部分組成的,隻是加工中心的(de)進給係統與臥式車床的進給係(xì)統在結構上存在著本(běn)質(zhì)上的差別。臥式車床主軸的運動經過掛輪架、進給箱、溜板箱傳到刀架(jià),實現縱向和橫向進給運動。而加工(gōng)中(zhōng)心(xīn)是采用伺服(fú)電動機,經滾珠絲杠傳到滑板(bǎn)和刀架,實(shí)現z向(縱向)和置向(橫向)進給(gěi)運動。加工中心(xīn)主軸旋轉與(yǔ)刀架移動間的運動關係通過數控係統(tǒng)來控(kòng)製。加工中心(xīn)主軸箱內(nèi)安裝(zhuāng)有(yǒu)脈衝編碼器,主軸的(de)運動通過同步齒形帶到脈衝編(biān)碼器。當主軸(zhóu)旋轉時,脈衝編碼器便發出檢(jiǎn)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(xū)的運動關係,即實(shí)現加工螺紋時主軸轉一轉,刀架z向(xiàng)移動工件一(yī)個(gè)導程。
二(èr)、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形式與臥式車床(chuáng)基本一致(zhì),而刀架和導軌的布局形式發生了根本的變化,這是因為刀架和導軌的布局形式直(zhí)接影響加工中心的使用性(xìng)能及村L床(chuáng)J結J和外觀。另(lìng)外,加工中心都設有封閉的防(fáng)護裝置。
(1)、床身和導軌的布局。加工中心(xīn)床身導軌與水平麵的相(xiàng)對位置如圖1-13所示,共有4種布局(jú)形式。
水平床身的I藝性好,便於導軌麵的加工。水平床(chuáng)身配上水平配置的刀槊可提高刀架的(de)運動速度,一般(bān)可用於大型加工中心或小型精密加工中心(xīn)的(de)布局(jú)。但是,水平床(chuáng)身下部空間小,導致排屑困(kùn)難。從結(jié)構尺寸上看,刀架水平放置使得滑板橫向尺寸較長,從(cóng)而加大了(le)機床寬度方向的結構尺寸。
水平床身配上傾斜放置的滑(huá)板並(bìng)配置傾斜式導軌防護罩(zhào)的布局形式,一方麵(miàn),有水平床身工藝(yì)性好的特點;另一方麵,機床寬度方向的尺寸較水平配置滑板的要小,且排(pái)屑方(fāng)便(biàn)。
水平床身配上傾斜放置的滑板和斜(xié)床身配置(zhì)斜滑板的布局形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(biàn),易於安裝機械手,以實(shí)現單機自動化;機床占地(dì)麵積小,外(wài)形簡潔、美觀(guān),容易實現封閉式防護。
斜床身導軌傾斜的角度可為30°、45°、60°、75°和90°(稱為立式(shì)加工中心)等(děng)幾種。傾斜角(jiǎo)度小,排屑不便,傾(qīng)斜角度大,導軌的導向性差,受力情況也差。導軌傾斜角度的大小還會直接影響機(jī)床外形尺寸高度與寬度的比例。綜合考慮上麵的(de)諸因素,中小規格(gé)的加工中心,其床身的傾斜度以(yǐ)60°為宜。
(2)、刀架的布局。加(jiā)工中心的刀架是(shì)機床的重(chóng)要組成部分,刀架(jià)是用於夾持切(qiē)削刀具的,因此,其結構直接影響機床的切削(xuē)性能和切削效率,在程度上,刀架(jià)結構和性能體現了(le)加工中心的設計與製造水平。隨著加工中心的不斷發展,刀架結構形式不斷(duàn)創新,但總體來說大(dà)致可以分為兩大類,即排刀式刀架和(hé)轉塔式刀架。有的車削中心(xīn)還采用帶刀庫的自(zì)動換刀裝置。
排刀式刀架一(yī)般用於小型(xíng)加工中心,各種(zhǒng)刀具排列並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,有立式和臥式兩種(zhǒng)結構形式。具有多刀位自動定位裝置,通過轉塔頭(tóu)的旋轉、分度和定位(wèi)來實現機床的(de)自動換刀動作。轉塔式刀架應分度準(zhǔn)確、定位可靠、重複定位精度高、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(bú)僅可以實現自動定位,還可以傳遞動力。目前(qián),兩坐標聯動車床多采用12工(gōng)位的轉塔式刀架,也有采(cǎi)用6工(gōng)位、8工位、10工位轉塔式刀架的。轉塔式刀架在機床上的布(bù)局有兩種形式:一種是用於加工盤類零件的轉塔式刀架,其回轉軸垂直於主軸;另一種是用於加工軸類和盤類零件的轉塔式刀架,其回轉軸平行於主軸。
四坐標控剞的加工中心的床身上安裝有兩個獨立的滑板和轉塔式刀架,故(gù)稱為雙刀架四(sì)坐標加工(gōng)中心。其中,每個刀架的切(qiē)削進給量是分別控製的,因此,兩(liǎng)刀架可以同時切(qiē)削同一工件的不同部位(wèi),既擴大了(le)加工範(fàn)圍,又提高了加工效(xiào)率。四坐標(biāo)加工中心(xīn)結(jié)構複雜,且需(xū)要配置專門的數控係統,實現(xiàn)對兩個獨立刀(dāo)架的控(kòng)製,適合加工曲(qǔ)軸、飛機零件等形狀(zhuàng)複雜、批量較(jiào)大的零件。
