1 設(shè)計(jì)思想

1. 設(shè)計(jì)方案的確定
   根據(jù)技術(shù)任務(wù)書的要求害寸，從以下幾方面確定了設(shè)計(jì)方案瓦腋。

   1. 根據(jù)當(dāng)前國(guó)際和國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的水平以及由市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制所確定的供求關(guān)系，當(dāng)前暨研制和生產(chǎn)功能不是很多和結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜的車削中心寝谚，因此應(yīng)首先研制可控軸數(shù)為3(即(軸妙旅、X軸和Z軸)的車削中心，以后可以根據(jù)市場(chǎng)需求的發(fā)展蹋烂，在此基礎(chǔ)上開發(fā)可控軸數(shù)和功能更多的車削中心战覆。
   2. 主電機(jī)采用兼有C軸功能的伺服電機(jī)，用同一條傳動(dòng)鏈通過(guò)內(nèi)裝的PLC進(jìn)行模擬信號(hào)的切換和互鎖苹动，分別實(shí)現(xiàn)主軸的主運(yùn)動(dòng)和C軸運(yùn)動(dòng)柬乓。這種方案與常用的兩條傳動(dòng)鏈方案不同，機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化蠢涝，更加容易制造玄呛，成本也相對(duì)較低。
   3. 采用德國(guó)SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)和二。機(jī)床的X軸和Z軸進(jìn)給傳動(dòng)采用半閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)徘铝，因?yàn)殚]環(huán)系統(tǒng)在理論上傳動(dòng)精度較高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜惯吕，調(diào)整困難半閉環(huán)系統(tǒng)在電氣和機(jī)械結(jié)構(gòu)方面不是很復(fù)雜惕它，但可以滿足加工精度要求，目前多數(shù)車削中心都采用這種系統(tǒng)废登。
   4. 機(jī)床床身采用床身斜滑板的結(jié)構(gòu)淹魄，這樣不僅便于排屑郁惜，而且還具有占地面積小，便于操作甲锡，宜人化和制造工藝性好的優(yōu)點(diǎn)兆蕉。
   5. 采用德國(guó)SAUTER公司的十二工位回轉(zhuǎn)式動(dòng)力刀架。數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架是實(shí)現(xiàn)車搔体、鉆恨樟、鏜、銑等多工序加工的關(guān)鍵部件竿赂，國(guó)內(nèi)外都有專業(yè)廠生產(chǎn)這種部件仲寇。為了保證本機(jī)床的工作精度，并縮短制造周期宅谁，即使成本高一些购具，我們還是采用德國(guó)SAUTER公司的動(dòng)力刀架。
2. 技術(shù)參數(shù)的確定
   根據(jù)目前國(guó)內(nèi)用戶的實(shí)際需要及國(guó)外同類產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)记浸，確定該機(jī)床的主要參數(shù)為：

   (1)	床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑	360mm
   (2)	最大加工長(zhǎng)度	750mm
   (3)	主軸通孔直徑	80mm
   (4)	主軸轉(zhuǎn)速(無(wú)級(jí))	0～3500r/min
   (5)	刀架裝刀數(shù)	12把
   (6)	Z軸進(jìn)給速度(無(wú)級(jí))	0～20m/min
   (7)	X軸進(jìn)給速度(無(wú)級(jí))	0～10m/min
   (8)	動(dòng)力刀具主軸轉(zhuǎn)速	0～2500r/min
   (9)	主電機(jī)功率	12kW
   (10)	X惯醇、Z軸最小設(shè)定單位	0.001mm
   (11)	C軸最小輸出增量	0.001度
   (12)	Z向重復(fù)定位精度	0.007mm
   (13)	X向重復(fù)定位精度	0.002mm
   (14)	刀架重復(fù)定位精度	0.002mm
   (15)	加工圓度	0.002mm
   (16)	外形尺寸(L×W×H)	2000×800×1600mm
   (17)	機(jī)床凈重	4800kg

2 機(jī)床的主要特點(diǎn)

1. 機(jī)床的特點(diǎn)之一是高精度
   1. 床頭箱部件采用日本優(yōu)質(zhì)高精度NSK軸承支承主軸，前軸承用雙列短圓柱滾子軸承和兩個(gè)球軸承裸悟，后軸承也采用雙列短圓柱滾子軸承款野，使前后軸承發(fā)熱均勻，減小主軸角位移绕时，減小機(jī)床的熱變形侮增。主傳動(dòng)采用高速潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，以減小主軸承和其它軸承的發(fā)熱量株捌，延長(zhǎng)軸承的壽命月腋。主軸系統(tǒng)經(jīng)過(guò)精密動(dòng)平衡，確保主軸箱部件振動(dòng)小瓣赂、剛性好榆骚、精度高。
   2. 床身采用炮筒式筋板結(jié)構(gòu)而且與床座做成一體煌集，從而增強(qiáng)了剛性妓肢。床身導(dǎo)軌而采用超音頻淬火和周邊磨削工藝，淬火層深度保持在2.5mm以上苫纤，有效地提高了機(jī)床的精度和精度保持性碉钠。
   3. 機(jī)床的縱橫向進(jìn)給伺服電機(jī)輸出端后分別設(shè)置彈性聯(lián)軸器和同步齒形帶聯(lián)接，使傳動(dòng)更加平穩(wěn)方面。縱橫向進(jìn)給均采用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠傳動(dòng)色徘，使機(jī)床的X和Z向重復(fù)定位精度分別達(dá)到0.002mm和0.007mm恭金。
   4. X軸和Z軸的最小設(shè)定單位為0.001mm操禀，C軸的最小輸出增量為0.001度，轉(zhuǎn)塔刀架的重復(fù)定位精度為0.002mm横腿，且數(shù)控系統(tǒng)具有刀具補(bǔ)償颓屑、間隙補(bǔ)償、螺距補(bǔ)償?shù)裙δ芑疑睿姹ＷC了加工零件的加工精度饵卸。
2. 高效率
   1. 在車削中心上能對(duì)回轉(zhuǎn)體進(jìn)行復(fù)合加工、將車彰饭、鉆驻奇、銑和攻螺紋等工序集中于一臺(tái)機(jī)床，而且零件一次裝夾誤差小肤贮，提高了加工質(zhì)量和效率峰抽，節(jié)省設(shè)備費(fèi)用，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理搭艺。
   2. 主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)3500r/min榛开，動(dòng)力刀具主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)2500r/min,X軸和Z軸快速進(jìn)給分別達(dá)到10m/min和20m/min，且Z向從0到20m/min的轉(zhuǎn)換時(shí)間僅0.06s啤兆，主軸從0到3500r/min的轉(zhuǎn)換時(shí)間僅2.5s姚锥，轉(zhuǎn)塔刀加架的相鄰換刀時(shí)間僅0.3s，這些都保證了加工效率的提高桶棍。
3. 實(shí)用性強(qiáng)
   1. 數(shù)控系統(tǒng)有較完備的循環(huán)功能凉逛，如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)赏壹、錐度切削循環(huán)及螺紋切削循環(huán)鱼炒，使機(jī)床編程簡(jiǎn)單。同時(shí)還可以進(jìn)行人機(jī)對(duì)話編程蝌借，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡和動(dòng)態(tài)模擬昔瞧，并存有車削工藝數(shù)據(jù)庫(kù)。
   2. 機(jī)床對(duì)刀簡(jiǎn)便菩佑，有多種方法自晰，可用刀具直接加工零件，把實(shí)測(cè)值輸入系統(tǒng)稍坯，使刀具偏置值自動(dòng)生成酬荞。刀具的安裝調(diào)整簡(jiǎn)便迅速。
   3. 操作面板上的功能鍵為本廠自已定義瞧哟，比較簡(jiǎn)便直觀混巧，用PLC控制三爪夾緊、放松，尾架套筒伸出猎蚀、退回糠牍、刀架選刀、定位竖杂，動(dòng)力刀具是否生效卑我，主軸或C軸生效等，以最簡(jiǎn)單的操作實(shí)現(xiàn)機(jī)電聯(lián)調(diào)達(dá)到所需功能雕乃。
   4. 一臺(tái)車削中心可以替代多臺(tái)和多種機(jī)床桌强，它具有普通數(shù)控車床的切削加工功能外，利用C軸及回轉(zhuǎn)刀具可進(jìn)行縱向鉆孔侯旬，鉆偏心孔浴营，攻螺紋，縱向銑槽溪惶，銑端面顺鸯，銑圓用槽，車端面螺紋终距，銑多邊形尊捞，銑圓用，銑縱向螺旋槽宏怔，銑輪廓及刻字等奏路，在一臺(tái)機(jī)床上可達(dá)到成品化加工的目的。
4. 經(jīng)濟(jì)
   由于我們?cè)诳傮w方案和結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)上臊诊，都盡量用簡(jiǎn)單化代替復(fù)雜化鸽粉，如控制軸數(shù)選為3，采用兼有C軸功能的伺服電機(jī)作主電機(jī)抓艳，縱橫向進(jìn)給分別采用聯(lián)軸器和同步齒形帶傳動(dòng)触机，使機(jī)床在結(jié)構(gòu)方案上顯得簡(jiǎn)法合理，同時(shí)降低了成本玷或。該機(jī)床的成本約為40萬(wàn)元儡首，售價(jià)在55萬(wàn)元左右，而國(guó)內(nèi)其它同類車削中心的售價(jià)均在70萬(wàn)元以上偏友。

3 結(jié)束語(yǔ)