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(jià)、進給傳動係統、床身,液(yè)壓係統、冷卻係(xì)統、潤滑係統等(děng)部分(fèn)組成的,隻是加工中心的進給係統與臥式車(chē)床的進給係統在結構上存在著本質上的差別(bié)。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(jìn)給運動。而加工中(zhōng)心是采用伺服電(diàn)動機,經(jīng)滾珠絲杠傳到滑(huá)板和刀(dāo)架,實現(xiàn)z向(縱(zòng)向)和置向(橫向)進(jìn)給運動。加(jiā)工中心主(zhǔ)軸旋轉與刀架移動間的運(yùn)動關(guān)係通過(guò)數控(kòng)係(xì)統來控製。加工中心主軸箱內安裝有脈衝編碼器,主軸的運動通過同步齒(chǐ)形(xíng)帶到脈衝編碼器。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(dòng)機的旋轉與刀架的切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軸轉一轉(zhuǎn),刀架z向移動(dòng)工件一個導程。
二、加工中(zhōng)心(xīn)的(de)布(bù)局(jú):
加工中心的主軸(zhóu)、尾(wěi)座等部件相對床身的布局形式與臥式車床基本一致,而刀架和導軌的布局形式發(fā)生了根本的變化,這是(shì)因為刀架和導(dǎo)軌的布局形式(shì)直接影響加工中心的使用性能及村L床J結J和外觀。另(lìng)外,加工中(zhōng)心都設有封閉的防護(hù)裝(zhuāng)置。
(1)、床身和導軌的布(bù)局。加(jiā)工中心床身導軌與水平麵(miàn)的相對位置共有(yǒu)4種布局形式(shì)。
水平床身的(de)I藝性好(hǎo),便於導軌麵的加工。水平床身配上水平配置的(de)刀槊可提高刀架的(de)運動速度,一般可用於大(dà)型加工中心或小型精(jīng)密加工中心的布(bù)局。但是,水平床身下部空間小(xiǎo),導致排屑困難。從結構尺寸上看,刀(dāo)架水平放置(zhì)使(shǐ)得滑板橫向尺寸(cùn)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形式,一方麵(miàn),有水平床身工藝性好的特點;另一方麵(miàn),機床寬度方向的尺(chǐ)寸較水平配置滑板的要小,且排屑方便。
水平床身(shēn)配上傾斜(xié)放置的滑(huá)板和斜床身配置斜滑板(bǎn)的布局形式被中小型加工中(zhōng)心所普遍采(cǎi)用。這是由於此兩種布局形(xíng)式排(pái)屑容易,切屑不會堆積在導軌上,也便於(yú)安裝自動排屑器;操作方便,易於安裝機械手(shǒu),以實(shí)現單機自動化;機床占地麵積小,外形簡潔、美觀,容易實現封(fēng)閉式防護。
斜(xié)床身導(dǎo)軌傾(qīng)斜的角度可為(wéi)30°、45°、60°、75°和90°(稱為立式(shì)加工中(zhōng)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(kuàng)也差(chà)。導軌傾斜角度的(de)大小還會直接影響機床外(wài)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(guī)格的加工中心,其床身的傾斜度以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,刀架是用於夾持切(qiē)削刀具的,因此,其結構直接影響機(jī)床的切(qiē)削性能和切削效率,在程度上,刀架結(jié)構和性能體現了加工中心的設計與製造水平。隨(suí)著加(jiā)工中心(xīn)的不斷發展,刀架(jià)結構形式不斷創新(xīn),但總體來說大致可以分為兩大類,即排刀式刀架和轉塔式刀架。有的車削中心還采用帶刀庫的(de)自動換刀裝置。
排刀(dāo)式刀架一般用於小型加工中心(xīn),各(gè)種刀具排列並夾持在可移動的滑板(bǎn)上,換刀時可實現自動定位(wèi)。
轉塔式刀架也稱刀塔(tǎ)或刀台,有立式和臥式兩種結構(gòu)形式。具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(xiàn)機床的自(zì)動換刀動作。轉塔式刀架應分度準確、定位可靠、重複定位精度(dù)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(hái)可以傳遞動力。目前,兩坐標聯動車床多采(cǎi)用12工位的轉塔式刀(dāo)架,也有采用6工位、8工(gōng)位、10工位轉塔(tǎ)式刀(dāo)架的。轉(zhuǎn)塔式刀架在機(jī)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(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(zhǔ)軸。
四坐標(biāo)控剞的加(jiā)工中心的床身上安裝有(yǒu)兩個獨立的滑板和轉(zhuǎn)塔式(shì)刀架,故稱為雙刀架四坐標(biāo)加(jiā)工中心。其(qí)中,每(měi)個刀架的切削(xuē)進給量是分別控製的,因此,兩刀架可以同時切削同一工件的不同部位,既擴大(dà)了(le)加工範圍,又提高了加工效率。四(sì)坐標(biāo)加工中心結(jié)構(gòu)複雜,且需要配置專門的數控係統,實現(xiàn)對兩個(gè)獨立刀架的控製,適合加(jiā)工曲軸、飛機零件等形(xíng)狀複雜、批量較大的零件。