加工中心的結構與特點
一、加工中心的結構:
加工(gōng)中心也是由主軸箱、刀架、進給傳動係統、床身,液壓係統、冷卻(què)係統(tǒng)、潤滑係統等部分組成的,隻是(shì)加工中心的進給係統與臥式車床的進(jìn)給係統在結構上存在(zài)著本質上的差別。臥式車床主軸的運動經過掛輪架、進給箱、溜板箱傳到刀架,實現縱向和橫(héng)向進給運動。而加工(gōng)中心是采用伺服電動機,經滾珠(zhū)絲杠傳到滑板和刀架,實現(xiàn)z向(xiàng)(縱向)和置向(橫向)進給運動。加工中心主(zhǔ)軸旋轉與刀架(jià)移動間的運動(dòng)關係通過數控係統來控製。加工中心主軸箱內安裝有脈衝編碼器,主軸的運(yùn)動通(tōng)過(guò)同步齒(chǐ)形(xíng)帶到脈(mò)衝編碼器。當主軸旋轉時,脈(mò)衝編碼器便發出檢測脈衝(chōng)信號給數控係統,使主軸電動機的旋轉(zhuǎn)與刀架的切(qiē)削進給保持加工螺紋所需的運動關係,即實現加工螺紋時主(zhǔ)軸轉一轉,刀架z向(xiàng)移動工件一個導程。
二、加工中心的布局:
加工中心的主軸、尾座(zuò)等部件相對床身的布局形式與臥式車床基本一致,而刀架和導軌的布(bù)局形式發生(shēng)了根本的(de)變化(huà),這是因為刀架和導軌(guǐ)的布局形(xíng)式直接影響加工中心(xīn)的使用性能及村L床J結(jié)J和外觀(guān)。另外,加(jiā)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(guǐ)與水平麵的相對(duì)位置共有(yǒu)4種布局形式。
水平床身的I藝性好,便於導軌麵的加工。水平(píng)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中心或小型(xíng)精密加工中心的布局。但是,水平(píng)床身下部空間小,導致排屑困難。從結構尺寸上看,刀架水(shuǐ)平放置使得滑板橫向尺寸較(jiào)長,從而加大了機(jī)床(chuáng)寬度方向的結構尺寸。
水平(píng)床(chuáng)身配上傾斜(xié)放置的滑板並配置傾斜式導軌(guǐ)防護罩的布(bù)局形式,一方麵,有水平床身工藝性(xìng)好(hǎo)的特點;另一方麵,機床寬度方向的尺寸較水(shuǐ)平配置滑板(bǎn)的要小,且排屑方便。
水平床身配上傾斜放置的滑板和斜床身配置斜滑板的布局形式被中小型加工中心(xīn)所普遍(biàn)采用。這是由於此兩種布局形式(shì)排屑容易,切(qiē)屑不會堆積在導軌上,也便於安(ān)裝自動排屑器;操作方便,易於安裝機械手,以實現單(dān)機自動(dòng)化;機床占地麵(miàn)積(jī)小,外形簡潔、美觀,容易實(shí)現封閉式防護。
斜床身導軌(guǐ)傾斜的角度可為30°、45°、60°、75°和(hé)90°(稱為立式加工中心)等幾種。傾斜角度小,排屑不便,傾斜角度大,導軌的導向性差,受力情況也差。導軌傾(qīng)斜角度的大小還(hái)會直接(jiē)影響機床外形尺寸高度與寬度(dù)的比例。綜合考(kǎo)慮上麵(miàn)的諸因素,中小規格的(de)加工中心,其床身的傾斜度以60°為宜。
(2)、刀(dāo)架的布局。加(jiā)工中心的(de)刀(dāo)架是機床的重要組成部分,刀架是用於夾持切削刀具的,因此,其結構(gòu)直接(jiē)影響機床的切削性能和(hé)切削效率,在程度上,刀架結構和性能(néng)體現了加(jiā)工中心的設計與製造水平(píng)。隨著加工中心的不斷發展,刀架結(jié)構形式(shì)不斷創新,但總體來(lái)說大致可以分為兩大(dà)類,即排刀(dāo)式刀架和(hé)轉塔式刀架。有(yǒu)的車削中心還采用帶刀庫的自動換刀(dāo)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的滑板上(shàng),換刀時(shí)可實現自動(dòng)定位。
轉塔式刀架也稱刀塔或刀台(tái),有立式和臥式兩種(zhǒng)結構形式。具(jù)有多刀位自動定位裝置,通過轉塔頭的旋轉、分度和定位來實現機床的(de)自動換刀動作。轉塔式刀架應分度準確(què)、定位可靠、重複定位精度(dù)高、轉位速度快(kuài)、夾緊剮性好,以保(bǎo)證加工中心(xīn)的高精度和高效(xiào)率。有的轉塔式(shì)刀架不僅可以實現自動定位,還(hái)可以傳遞動力(lì)。目前,兩坐標聯動車床多采用12工位的轉塔式刀架,也有采用6工位、8工位(wèi)、10工位轉塔式刀架的。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)類零件的轉塔式刀架,其回轉軸垂直於主軸;另一種(zhǒng)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(sì)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(tǎ)式刀架,故稱為(wéi)雙刀架四坐標加工(gōng)中心。其中,每個刀架的切削進給量是分別控(kòng)製的,因(yīn)此,兩刀架可以同(tóng)時切削同一工件的不同部位,既擴大了加工範圍(wéi),又提高了加工(gōng)效率。四坐標(biāo)加工中心結構複雜,且需要配置專門的(de)數控係統,實(shí)現對兩(liǎng)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(de)零件。