加工中心(xīn)的結構與(yǔ)特點
一、加工中心的結構:
加工中心也是由主軸箱、刀架、進給傳動係統、床身,液壓係統、冷(lěng)卻(què)係統、潤滑係統(tǒng)等部分組成(chéng)的,隻是加工中心的進給係統與臥式(shì)車床的進給係統在結構上(shàng)存在著本(běn)質上的差(chà)別。臥式車(chē)床主軸的運動經過掛輪架(jià)、進給箱、溜板箱傳到刀架(jià),實現縱向和橫向進給運動。而加(jiā)工中心是采用伺服電動機,經滾珠絲杠傳到滑板和刀架(jià),實現z向(縱向)和置向(橫向(xiàng))進給運(yùn)動。加(jiā)工中心主軸旋轉與刀架移動間的運動關係通過數控係統來(lái)控製。加(jiā)工中心主軸箱內安裝有脈衝編碼器(qì),主(zhǔ)軸(zhóu)的運動通(tōng)過同步齒(chǐ)形(xíng)帶到脈衝(chōng)編碼器(qì)。當主軸旋轉(zhuǎn)時,脈衝編碼器便發出檢測脈衝信號給數控(kòng)係統,使主軸電動機的旋轉與刀架的切削進給保(bǎo)持加(jiā)工螺紋所需的運動關係,即實現加工螺紋時主軸轉一轉,刀架z向(xiàng)移動工件(jiàn)一個導程。
二、加工中心的布局:
加工中心的主軸、尾座等部(bù)件相(xiàng)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生了根本的變化,這是因為(wéi)刀架和導(dǎo)軌的布局形式直接影響加工中心的使用性能及村L床(chuáng)J結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(jiā)工中(zhōng)心床身導(dǎo)軌與(yǔ)水(shuǐ)平麵的相(xiàng)對位置如圖1-13所示(shì),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(gōng)。水平床身配上水平配(pèi)置(zhì)的刀槊可提高(gāo)刀架的運動速度,一般可用於大型加工中心或小型精密加(jiā)工中心的布(bù)局。但(dàn)是(shì),水平床(chuáng)身下部空(kōng)間小,導致排屑困(kùn)難。從結構尺寸(cùn)上看,刀架水平放置(zhì)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,有水平(píng)床身工藝性好的特點;另一方麵,機床寬度方向的尺寸較水平配置滑板的要小,且排屑方便。
水平床身配上(shàng)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型加工中心所普遍采用。這是由於此兩種布局形式排屑容易,切屑不會堆積(jī)在導軌上,也便於(yú)安裝自動排屑器(qì);操作方(fāng)便(biàn),易於安裝機(jī)械手,以實現單機自動化;機床占地麵積小,外形簡潔、美觀,容易實現(xiàn)封閉式防護。
斜床身導(dǎo)軌(guǐ)傾斜的角度(dù)可為30°、45°、60°、75°和(hé)90°(稱為立式加工中心(xīn))等(děng)幾種。傾斜角度小,排(pái)屑不便,傾斜角度大,導軌的導(dǎo)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床外形尺寸高度與寬度的比例。綜合考慮上麵的諸(zhū)因素,中小規格的加工中心,其(qí)床身的傾斜度以60°為宜。
(2)、刀架的布局。加工中心的刀架是(shì)機床的重要組成(chéng)部分,刀架是用於夾持切削刀具的,因此,其結構直接影響機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的設計與製造水平。隨著加工中心的不斷發(fā)展(zhǎn),刀架結構形(xíng)式不斷創新,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(dài)刀庫的自動(dòng)換(huàn)刀裝置。
排刀式刀架(jià)一般用於小型加工中心,各種刀具排列並(bìng)夾持在可移動的滑板上,換刀時可實(shí)現自動定位。
轉塔式刀架也稱(chēng)刀塔(tǎ)或(huò)刀台,有立式和臥式兩種結構形式。具有(yǒu)多刀位自動定位裝置(zhì),通過(guò)轉塔頭(tóu)的旋轉、分度和定位來實現機床的自動換刀動作。轉塔式刀架應分度準確、定位可靠(kào)、重複定位精度(dù)高、轉位速度快、夾緊剮性好,以保證(zhèng)加工中心的高精度(dù)和高效率。有的轉塔式(shì)刀架不僅可以實現自動定位,還可以傳遞動力。目(mù)前,兩坐標聯動車床(chuáng)多采用12工位的轉塔式刀架,也有(yǒu)采用6工位(wèi)、8工位、10工位轉塔式(shì)刀架(jià)的。轉塔式刀架在機床上(shàng)的布局有兩種形式(shì):一種是用於加工盤類(lèi)零件的轉塔式刀架,其回轉軸垂(chuí)直於主(zhǔ)軸;另一種是用(yòng)於加工軸類和盤類(lèi)零件的轉塔式刀架,其回轉軸平(píng)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(tǎ)式刀架,故(gù)稱為雙刀架四坐(zuò)標加工中心。其中,每個刀架的切削進給量(liàng)是分別控製的,因(yīn)此,兩刀架可以同時切削同一(yī)工件的(de)不(bú)同部位,既擴大了加工範圍,又提高了加工效率。四坐標加工中心(xīn)結構複雜,且需要(yào)配置專門的數控(kòng)係統,實現對兩個獨立刀架的控製(zhì),適合加工曲軸、飛機零件(jiàn)等形狀複雜(zá)、批量較大(dà)的零件。
