精密復(fù)合式鏜銑加工中心結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求
在分析研究精密復(fù)合鏜銑加工中心總體結(jié)構(gòu)布局時，不但要綜合的考慮到結(jié) 構(gòu)的先進(jìn)性，還要考慮到圍繞產(chǎn)品設(shè)計(jì)市場定位的結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性、生產(chǎn)工藝性等問 題，如何設(shè)計(jì)出的布局結(jié)構(gòu)使得加工中心具備高的剛度、高的穩(wěn)定性將是本章所 論述的重點(diǎn)。因此，本章在分析臥式立式加工中心結(jié)構(gòu)、布局形式以及復(fù)雜箱體 零件對機(jī)床結(jié)構(gòu)特殊要求的基礎(chǔ)上，提出了復(fù)雜箱體精密復(fù)合鏜銑加工中心的總 體布局方案。根據(jù)主軸在空間的相對位置分類，可以將加工中心分為臥式、立式和萬能加 工中心；其中的臥式、立式加工中心的主軸軸線分別平行和垂直于工作臺，而萬 能加工中心的主軸軸線可與工作臺形成任意的角度。2.1精密復(fù)合式鏜銑加工中心結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求 2.1.1精密復(fù)合式鏜銑加工中心結(jié)構(gòu)特點(diǎn)針對機(jī)床結(jié)構(gòu)和布局方面的技術(shù)問題，為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜箱體類零件在一次裝夾 狀態(tài)下進(jìn)行工序集中加工，提_機(jī)床的加工精度和效率，在設(shè)計(jì)中米用了單龍門 雙立柱的立臥綜合布局結(jié)構(gòu)，同時配備了雙主軸，這樣可以實(shí)現(xiàn)箱體零件的一次 裝夾、五面加工。精密復(fù)合式鏜銑加工中心的組成結(jié)構(gòu)有以下幾個部分[23,24]:1、基礎(chǔ)部件：由床身、立柱和工作臺等組成，這些基礎(chǔ)部件主要承受加工中 心的靜載荷以及加工過程中機(jī)床切削所帶來的負(fù)載，因此在部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程 中必須保證具備高的剛度。2、主軸部分：由電主軸、機(jī)械主軸、主軸電機(jī)和主軸箱等部件所組成，是加 工中心執(zhí)行旋轉(zhuǎn)切削的執(zhí)行部件。3、進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)：由高精度滾珠絲杠、伺服驅(qū)動電機(jī)等組成，完成加工中心 的各個坐標(biāo)軸的直線與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。4、精工系統(tǒng)：由伺服驅(qū)動裝置、可編程控制器以及操作面板等組成。5、自動換刀系統(tǒng)：由刀庫和刀具交換裝置組成，可以實(shí)現(xiàn)不同工序一次加工，明顯提高機(jī)床的加工效率。6、輔助裝置：由冷卻裝置、排屑裝置、防護(hù)裝置、液壓裝置、氣動裝置和自 動檢測系統(tǒng)等組成。對于精密復(fù)合式鏜銑加工中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，在考慮加工中心的一般結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)外，更多的要考慮到在加工過程中高精度的實(shí)現(xiàn)，所以精密復(fù)合式鏜銑加工 中心具有特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：為了有效地抑制由于坐標(biāo)軸運(yùn)動所產(chǎn)生附加振動，多 處進(jìn)給傳動均采用重心驅(qū)動的技術(shù)；為了消除傳統(tǒng)傳動鏈傳動環(huán)節(jié)的多種誤差， 采用直接驅(qū)動技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的“零傳動”；對于高速電主軸的龍門橫梁采用預(yù)應(yīng) 力變形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；對臥式鏜削機(jī)械主軸的立柱采用力平衡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。2.1.2精密復(fù)合式鏜銑加工中心技術(shù)要求在選出能與加工對象相適應(yīng)，保證高精度和高效率機(jī)床布局結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 根據(jù)我們對相關(guān)企業(yè)實(shí)地調(diào)研的情況，以及通過對精密復(fù)合式鏜銑加工中心的產(chǎn) 品設(shè)計(jì)分析，查閱相關(guān)資料分析對比目前世界先進(jìn)的、高性能加工中心的技術(shù)參 數(shù)特點(diǎn)，提出了機(jī)床合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)范圍。精密復(fù)合式鏜統(tǒng)加工中心 具體參數(shù)見表2.1。 表2.1精密復(fù)合式鏜銑加工中心主要技術(shù)參數(shù) 參數(shù)名稱 參數(shù)值 工作臺******回轉(zhuǎn)半徑/mm 1600 工作臺******承載量/kg 2000 工作臺數(shù)量 液壓轉(zhuǎn)臺1個 X軸行程/mm 1750 Y軸行程/mm Y1 軸：1250; Y2 軸：1500 Z軸行程/mm Z1軸： 1000; Z2 軸：100 主軸最高轉(zhuǎn)速/rpm 銑削電主軸：最高轉(zhuǎn)速24000;鏜銑軸：最高轉(zhuǎn)速6000 主軸功率/kW 銑削電主軸：功率22;鏜銑軸：功率22 刀庫數(shù)量及刀具工位數(shù) 2個盤式刀庫，每個刀庫刀具工位數(shù)為16 X軸快移速度/m/min 30 Y軸快移速度/m/min 30 Z軸快移速度/m/min 30 各軸定位精度/mm ≦0.005 各軸重復(fù)定位精度/mm ≦0.003 工作臺定位精度 ±3 主軸精度/mm 主軸跳動精度0.005mm(300長處）