加工中心(xīn)的結構與特點
一、加工中心的結構:
加工中心也是由主軸(zhóu)箱、刀(dāo)架、進給傳動係統(tǒng)、床身,液壓係統、冷(lěng)卻係統、潤(rùn)滑係統等部分組成的,隻是加工中心的(de)進給係統與臥式車床的進(jìn)給係統在結構上存在著本質(zhì)上(shàng)的差別。臥式車床主軸的運動經過掛輪架、進給(gěi)箱(xiāng)、溜板箱(xiāng)傳到刀架(jià),實現縱向和橫(héng)向進給運動。而加工中心是采用伺服電動機,經(jīng)滾珠絲杠傳到滑板(bǎn)和刀架,實現z向(縱向)和置向(橫向)進給運動(dòng)。加工中心主軸旋轉與刀架移動間的運動(dòng)關係通過數控(kòng)係統來控製。加工中心主軸箱內安(ān)裝有脈(mò)衝編(biān)碼器,主軸的運動通過同步齒形帶到脈衝編碼器。當主軸旋轉時,脈衝編碼器(qì)便發出(chū)檢測脈衝信號給數(shù)控係統,使主軸電(diàn)動機的旋轉與刀架的切削進給保持加工螺紋(wén)所需的運動關係,即實現加(jiā)工螺紋時主軸轉一(yī)轉(zhuǎn),刀架z向移動工件一個導(dǎo)程。
二、加(jiā)工中心的布局:
加工中心的主軸、尾座等部件相(xiàng)對床身的(de)布局形式(shì)與臥式車床基本(běn)一致,而刀架和導軌的布局形式發生了根(gēn)本的變化,這是因為刀架和導軌的布局形式(shì)直接影響(xiǎng)加工中心的使用性能及村L床J結J和外觀(guān)。另外,加工(gōng)中心都設有封閉的防護裝置。
(1)、床身和導(dǎo)軌的布局。加工中心床身導軌與水(shuǐ)平麵的相對位置共有4種布局形式。
水平床身的I藝性好,便於導軌麵的加工。水平床身(shēn)配上水平(píng)配置(zhì)的刀槊可提高(gāo)刀(dāo)架的運動速(sù)度,一般可(kě)用於大型加工中心或小型精密加工中心的布局。但是,水平床身下部空間(jiān)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(qīng)斜放置的滑板並配置傾(qīng)斜式導軌防護罩的布局形式(shì),一方麵,有水平床身工藝性好的特點;另一方麵(miàn),機(jī)床寬度方向的(de)尺寸較水平配置滑板(bǎn)的要小,且排屑方便。
水平床身配上傾斜(xié)放置的滑板(bǎn)和斜床身配(pèi)置(zhì)斜滑板的布(bù)局形式被中小型加工中心所普遍采用。這是(shì)由於此兩種布局形式排屑(xiè)容易,切屑(xiè)不(bú)會堆積在導軌(guǐ)上,也便(biàn)於安裝自(zì)動排屑器;操作方便,易於安裝機械手,以實現單機自動(dòng)化;機床占(zhàn)地麵積小,外形簡潔(jié)、美觀,容易實現封閉式防護。
斜床(chuáng)身導軌傾斜的角度可為30°、45°、60°、75°和90°(稱為(wéi)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(kuàng)也(yě)差(chà)。導軌傾斜角度(dù)的大小還會直接影響機(jī)床外(wài)形尺寸高度與寬(kuān)度的比例。綜合考慮(lǜ)上麵的諸因素,中小規格的加工(gōng)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(jī)床(chuáng)的重要組成部(bù)分,刀架是用於夾持切削刀具的,因此(cǐ),其結構(gòu)直接影響機床的切(qiē)削性能和切削效率(lǜ),在程度上(shàng),刀架結(jié)構(gòu)和性能體現了(le)加工中心(xīn)的設計與製造水平。隨著加工中心的不(bú)斷(duàn)發展,刀架結構(gòu)形式不(bú)斷創新,但(dàn)總體來說大致(zhì)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(yòng)帶(dài)刀庫的自動換刀裝(zhuāng)置。
排刀式刀架一般用(yòng)於小型加工中心,各種刀具排列(liè)並夾持在可移動的滑板上,換刀時可實現自動定位。
轉塔式刀架也稱(chēng)刀塔或刀(dāo)台,有立式和臥式兩種結構形式。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(de)自動換刀(dāo)動作。轉塔式(shì)刀(dāo)架應分度準確、定位(wèi)可靠、重(chóng)複(fù)定位精度高(gāo)、轉位速度快、夾緊剮性好,以保證加(jiā)工中心的高精度和高效率。有的轉塔式刀(dāo)架不僅可以實現自(zì)動定位,還可以傳遞動力。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(gōng)位、8工位、10工位轉塔(tǎ)式刀架的。轉(zhuǎn)塔式刀架在機床上的布局(jú)有兩種形式:一種是用(yòng)於加(jiā)工(gōng)盤類零件的(de)轉塔式刀架,其回轉軸垂直於(yú)主軸;另一種是用(yòng)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。
四坐標控剞的(de)加工中心的床身上安裝有兩個獨立的滑板和轉塔式刀架(jià),故稱為雙刀架四坐標加工中心。其中,每個刀(dāo)架的切削(xuē)進給量(liàng)是分別控製的,因此,兩刀架可以同時切(qiē)削同一(yī)工件的不(bú)同部位,既擴大了加工範圍,又提高了加(jiā)工效率。四坐標加工中心結構複雜,且(qiě)需要配置專門的數控係統,實現對兩個獨立刀架(jià)的控製,適合(hé)加工曲軸、飛機零(líng)件等形狀複雜、批量較大的零(líng)件。
