CH360車削中心的開發(fā)
1 設(shè)計(jì)方案的確定
圖1 主軸結(jié)構(gòu) |
圖2 進(jìn)給傳動結(jié)構(gòu) |
2 技術(shù)參數(shù)的確定
- 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑：360mm；
- 最大加工長度：750mm辩尊；
- 主軸通孔直徑：80mm涛浙；
- 主軸轉(zhuǎn)速（無級）：0－3500r/min；
- 刀架裝刀數(shù)：12把摄欲；
- Z軸進(jìn)給速度（無級）：0-20m/min轿亮；
- X軸進(jìn)給速度（無級）：0-10m/min；
- 動力刀具主軸轉(zhuǎn)速：0－2500r/min胸墙；
- 主電機(jī)功率：12kW我注；
- X、Z軸最小設(shè)定單位：0.001mm迟隅；
- C軸最小輸出增量：0.001°
- Z向重復(fù)定位精度：0.007mm仓手；
- X向重復(fù)定位精度：0.002mm；
- 刀架重復(fù)定位精度：0.002mm玻淑；
- 加工圓度：0.002mm；
- 外形尺寸(長×寬×高)：2000mm×800mm×1600mm茎冒；
- 機(jī)床凈重：4800kg．
3 提高性能的主要措施
- 提高精度的措施
- 床頭箱部件采用日本優(yōu)質(zhì)高精度NSK軸承支承主軸宫氛，前軸承用雙列短圓柱滾子軸承和兩個球軸承，后軸承也采用雙列短圓柱滾子軸承宠璧，使前后軸承發(fā)熱均勻间渐，減小主軸角位移，減小機(jī)床的熱變形姊黍。主傳動采用高速潤滑脂潤滑东哀，以減小主軸承和其它軸承的發(fā)熱量钓宗，延長軸承壽命。主軸系統(tǒng)經(jīng)過精密動平衡尘斧，確保主軸箱部件振動小构胰、剛性好、精度高派男。
- 床身采用炮筒式筋板結(jié)構(gòu)而且與床座做成一體莱衍，從而增強(qiáng)了剛性。床身導(dǎo)軌面采用超音頻淬火和周邊磨削工藝帮寻，淬火層深度保持在2.5mm以上乍狐，有效地提高了機(jī)床的精度和精度保持性。
- 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)接固逗，使傳動更加平穩(wěn)浅蚪。縱橫向進(jìn)給均采用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠傳動烫罩，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惜傲。
- X軸和Z軸的最小設(shè)定單位為0.001mm，C軸的最小輸出增量為0.001°，轉(zhuǎn)塔刀架的重復(fù)定位精度為0.002mm慰沸，且數(shù)控系統(tǒng)具有刀具補(bǔ)償猾封、間隙補(bǔ)償、螺距補(bǔ)償?shù)裙δ茏腔铮姹ＷC了加工零件的加工精度。
- 提高效率的措施
- 在車削中心上能對回轉(zhuǎn)體進(jìn)行復(fù)合加工长捧，將車嚣鄙、鉆、銑和攻螺紋等工序集于一臺機(jī)床秩纹，而且零件一次裝夾誤差小幔时，提高了加工質(zhì)量和效率，節(jié)省設(shè)備費(fèi)用园撵，簡化了生產(chǎn)管理茉油。
- 主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)3500r/min，動力刀具主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)2500r/min石沸，X軸和Z軸快速進(jìn)給分別達(dá)到10m/min和20m/min桨农，且Z向從 0～20m/min轉(zhuǎn)換時間僅0.06s，主軸從0～3500r/min的轉(zhuǎn)換時間僅2.5s庵动，轉(zhuǎn)塔刀架的相鄰換刀時間僅0.3s捍刑，這些都保證了加工效率的提高。
- 提高機(jī)床的實(shí)用性
- 數(shù)控系統(tǒng)有較完備的循環(huán)功能暮课，如直線插補(bǔ)法洼、圓弧插補(bǔ)洼荡、錐度切削循環(huán)及螺紋切削循環(huán)，使機(jī)床編程簡單眠琴。同時還可以進(jìn)行人機(jī)對話編程下质，進(jìn)行運(yùn)動軌跡和動態(tài)模擬，并存有豐富的車削工藝數(shù)據(jù)庫绰姻。
- 機(jī)床對刀簡便枉侧，有多種方法，可用刀具直接加工零件狂芋，把實(shí)測值輸入系統(tǒng)榨馁，使刀具偏置值自動生成。刀具的安裝調(diào)整簡便迅速帜矾。
- 操作面板上的功能鍵為本廠自己定義翼虫，比較簡潔直觀，用PLC控制三爪夾緊屡萤、放松珍剑，尾架套筒伸出、退回死陆，刀架選刀招拙、定位，動力刀具是否生效措译，主軸和C軸生效等别凤，以最簡單的操作實(shí)現(xiàn)機(jī)電聯(lián)調(diào)達(dá)所需功能。
- 一臺車削中心可以替代多臺和多種機(jī)床翼辱，它具有普通車床的切削加工功能外乃描，利用C軸及回轉(zhuǎn)刀具可進(jìn)行縱向鉆孔、鉆偏心孔吴烹、攻螺紋斯凑、縱向銑槽、銑端面眨攀、銑圓周槽蛀颓、車端面螺紋、銑多邊形扛聂、銑圓周艘尊、銑縱向螺旋槽、銑輪廓及刻字等递思，在一臺機(jī)床上可達(dá)到成品化加工的目的。
- 降低機(jī)床成本的措施
- 由于我們在總體方案和結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)上在膏，都盡量用簡單化代替復(fù)雜化毕删，如控制軸數(shù)選為3镜会，采用兼有C軸功能的伺服電機(jī)作主電機(jī)，縱橫向進(jìn)給分別采用聯(lián)軸器和同步齒形帶傳動终抽，使機(jī)床在結(jié)構(gòu)方案上顯得簡捷合理戳表，同時降低了成本。該機(jī)床的成本約為40萬元昼伴，售價(jià)在55萬元左右匾旭，而國內(nèi)其它同類車削中心的售價(jià)均在70萬元以上。
4 結(jié)束語
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