臥式加工中心常見幾種布局結構形式
在研究機床的布局形式時,首先要清楚機床幾個運動的分配形式。臥式加工中心主要有四個運動,其中包括X、Y、Z三個坐標軸和B軸一個回轉軸。關于這 四個運動軸的分配方式,可全部由工件來完成,或全部由刀具來成,或是由工件 和刀具共同來完成[25]。分析國內外臥式加工中心結構可知,一般都是用工作臺來 完成B軸的回轉運動,剩下的三個坐標軸運動既可以分配給工件,又可以分配給 刀具,按三個運動的分配方式,臥式加工中心可以分為以下幾種結構形式。
2.2.1立柱移動、工作臺固定的臥式加工中心
機床的工作臺不作軸向運動,只做B軸的回轉運動,主軸箱在立柱上作Y軸 運動,立柱沿十字滑鞍作X、Z軸的運動,此種運動分配如圖2.1 (a)所示。另一 種分配形式,主軸箱在立柱上作Y、Z軸運動,立柱沿床身底座作X軸運動,此 種運動分配如圖2.1 (b)所示。
針對圖2.1這兩種臥式結構分析可知,由于這兩種分配形式均使得三個坐標軸 上有較大的行程范圍,因此,此種結構可用于加工大型、重型的復雜箱體類零件, 例如大型汽車發動機箱體等;由于運動部件的質量大,運動中產生的慣性力就大, 很難實現機床的高進給速度和高加速度加工。不過運動部件的質量雖大,但較為 恒定,因為刀具重量相對較小,改變刀具時,對運動部件重量變化影響不大,故 機床的運動特性還是比較穩定的。
圖2.1立柱移動工作臺固定結構
Fig. 2.1 Movable column and fixed table structure
2.2.2立柱移動、工作臺移動的臥式加工中心
機床的工作臺作軸向和B軸的回轉運動。工作臺作X軸運動,主軸箱在立柱 上作Y軸運動,立柱在底座上作Z軸運動,運動分配如圖2.2 (a)所示;另一種 分配方式,工作臺作Z軸運動,主軸箱在立柱上作Y軸運動,立柱在底座上作X 軸運動,運動分配如圖2.2 (b)所示。這兩種結構的應用相對比較普遍,在國內 外臥式加工中心中很常見,被稱為T型床身布局。
圖2.2立柱移動工作臺移動結構
Fig. 2.2 Movable column and movable table structure
針對圖2.2這兩種臥式結構分析可知,工件和工作臺的質量比立柱和主軸箱的質量輕,保證了移動部件質量最輕的原則,該種結構在精密臥式加工中心和高速加工中心普遍采用,圖2.2(b)的刀具切削處的位置在Z軸方向上變化較小,工作臺Z軸移動保證了 Z坐標的最大行程;兩種結構的缺點為:鏜頭不能伸縮,不易于深孔的加工,由于運動部件的質量大,運動中產生的慣性力就大,很難實現機床的高進給速度和高加速度加工。不過運動部件的質量雖大,但較為恒定,因為刀具重量相對較小,改變刀具時,對運動部件重量變化影響不大,故機床的運
動特性還是比較穩定的。
2.2.3立柱固定、工作臺移動的臥式加工中心
機床的工作臺作軸向和B軸的回轉運動。工作臺作X、Z軸運動,主軸箱在 立柱上沿Y軸運動,機床立柱不做任何的軸向運動,固定不動,工作臺沿十字滑 鞍作X、Z軸的運動,此種運動分配如圖2.3所示。
圖2.3立柱固定工作臺移動結構
Fig. 2.3 Fixed column and movable table structure
針對圖2.3這種臥式結構分析可知,工作臺分配到了兩個運動軸和B軸的回轉運動。由于此種結構的鏜頭不作軸向運動,所以不會出現滑枕的“低頭”現象所引起的誤差,因此適用于大型箱體類零件的加工;該結構缺點是鏜頭不能向外伸縮,機床將無法對深孔進行加工。
2024-11
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