加工中心的結構與特點
一、加工中心的(de)結構:
加工(gōng)中心也(yě)是由主軸箱、刀架、進給傳動係統(tǒng)、床身,液壓係統、冷卻係統、潤滑係統等部分組成的,隻是加工(gōng)中心的進給係統與臥式(shì)車床(chuáng)的(de)進給係(xì)統在結構上存在著本質上的差別。臥式車床主軸的運動經過掛輪架、進給箱、溜板箱傳到(dào)刀架,實現縱向和橫向進給運(yùn)動。而加工中心是采用伺服電動機(jī),經(jīng)滾珠(zhū)絲(sī)杠傳到滑板(bǎn)和刀架,實現z向(縱向)和置向(橫向)進給運動。加工中(zhōng)心(xīn)主軸旋轉與刀架移動間的運動關係通過數控係統來控製(zhì)。加(jiā)工中心主軸箱內(nèi)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(mǎ)器。當主軸旋(xuán)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(jī)的旋轉與刀架的切削進給(gěi)保持加工螺紋所需(xū)的運動關係,即實現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(xīn)的布局:
加工中心的主軸、尾座等部件相對床身(shēn)的布局形式與臥式車床基本一致,而刀架和導軌(guǐ)的布(bù)局形式發生了根本(běn)的變化,這是因為刀架和導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(hé)外觀。另外(wài),加工中心都設有封閉的防護裝置。
(1)、床身和導軌的布局。加工中心床身導軌與水平麵的(de)相對(duì)位置共有4種布局形(xíng)式。
水平(píng)床身的I藝性好,便於導軌麵的加工。水(shuǐ)平床身配上水平配置的刀槊可提高刀架的運動速度,一般可用於大型加工(gōng)中心或(huò)小型精密加工中心的布局。但是(shì),水平床身下部空間小,導致排屑困難。從結構尺寸(cùn)上看,刀架(jià)水平放置使得滑板橫向尺寸較長,從(cóng)而加大了機床寬度方向的結構(gòu)尺寸。
水平床身配上傾斜放置(zhì)的滑板並配置傾(qīng)斜式導軌防護罩的布局(jú)形式(shì),一方麵,有水平床身工藝性(xìng)好的特點(diǎn);另一方麵,機床寬度(dù)方向的尺寸較(jiào)水平配置滑板的要小,且排屑方(fāng)便。
水平床身配上傾斜(xié)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(zuò)方便,易於安裝機械手,以實現單機自動化(huà);機(jī)床占地麵積小,外形簡潔、美觀,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°(稱為立式加工中心)等幾種。傾斜角度小,排(pái)屑不便,傾斜角度大,導(dǎo)軌的導向性(xìng)差,受力情況也差。導軌傾斜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(zōng)合考慮上麵的諸因(yīn)素,中小規格的加工中心,其床身的傾(qīng)斜度以60°為宜。
(2)、刀架的布局。加工中心的刀架是機床的重要組成部分,刀架是用於夾持(chí)切削刀具的,因此,其結構直接影響機(jī)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工中心(xīn)的設計與製造水平。隨著加工中心的不斷發展,刀架(jià)結構形式不斷創新,但總體來說大致可(kě)以分為兩大類,即排刀式刀架和轉塔式(shì)刀架。有的(de)車削中心(xīn)還采用帶刀庫的自動換刀裝置。
排刀式刀架一般用於小型加工中心,各(gè)種刀具排列並夾持(chí)在可移動的滑板上,換刀時可實現(xiàn)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(jié)構形式。具有多刀位自動定位裝置,通過轉塔頭的(de)旋轉、分度和(hé)定位來實現機床的自動換刀動作。轉(zhuǎn)塔式刀架應分度準確(què)、定位可靠(kào)、重複定位精度高、轉(zhuǎn)位速度快(kuài)、夾緊剮性好,以保證加工中心的高(gāo)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,兩坐標聯動車床多采用12工位的轉塔(tǎ)式刀(dāo)架,也有(yǒu)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(liǎng)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(yú)主軸;另一種是用於加工軸類和盤類零件的(de)轉塔式刀架,其回轉軸平(píng)行於主軸。
四坐標控剞的(de)加工中心的床身上安裝有(yǒu)兩個(gè)獨立(lì)的滑板和轉塔式(shì)刀架,故稱為雙刀架四坐標加工中心。其中,每個刀架的切(qiē)削進給量是分別控製的(de),因此,兩刀架可以同時切削同一工件的不同部(bù)位,既擴大了加工範圍,又提高了加工(gōng)效率。四坐標(biāo)加工中心結構複(fù)雜,且(qiě)需要(yào)配置專門的(de)數(shù)控係統,實現對兩個獨立刀(dāo)架的控製,適(shì)合(hé)加(jiā)工曲軸、飛機(jī)零件(jiàn)等(děng)形狀複雜、批量(liàng)較大的零件。
