合肥卧式车铣一体机数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。平行双主轴数控车床,卧式车铣一体机数控车床分为立式数控车床和卧式数控车床两种类型。立式卧式车铣一体机数控车床用于回转直径较大的盘类零件车削加工。卧式数控车床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加工。卧式数控车床按功能可进一步分为经济型卧式车铣一体机数控车床、普通数控车床和车削加工中心。经济型卧式车铣一体机数控车床:采用步进电动机和单片机对普通车床的车削进给系统进行改造后形成的简易型数控车床。成本较低,自动化程度和功能都比较差,车削加工精度也不高,适用于要求不高的回转类零件的车削加工。普通数控车床:根据车削加工要求在结构上进行专门设计,配备通用数控系统而形成的数控车床。卧式车铣一体机数控系统功能强,自动化程度和加工精度也比较高,适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴,即x轴和z轴。
合肥卧式车铣一体机数控车床的进给传动系统常用伺服进给系统来工作。伺服进给系统的作用是根据数控系统传来的指令消息,进行放大以后控制执行部件的运动,不仅控制进给运动的速度,而且还要精确控制刀具相对于工件的移动位置和轨迹。一个典型的卧式车铣一体机数控车床闭环控制的进给系统,通常由位置比较,放大部件,驱动单元,机械进给传动机构和检测反馈元件等几部分组成。其中,卧式车铣一体机数控车床的机械进给传动机构是指将伺服电动机的旋转运动变为工作台或刀架直线进给运动的整个机械传动链,主要包括减速装置,丝杆螺母副,导向部件及其支承件等。为确保数控车床进给系统的传动精度,系统的稳定性和动态响应特性,对进给机构提出了无间隙,低摩擦,低惯量,高刚度,高谐振率以及有适宜阻尼比等要求。为达到这些要求,主要采取如下措施:尽量采用低摩擦的传动,如采用静压导轨,滚动导轨和滚珠丝杆等,以减少摩擦力。采用传动比,以提高机床分辨率,使工作台尽可能大地加速,以达到跟踪指令,使系统折算到驱动轴上的传动惯量尽量小。缩短传动链以及用预紧的办法提高传动系统的刚度,如采用电动机直接驱动丝杆,应有预加负载的滚动导轨和滚动丝杆副,丝杆支承设计成两端向固定的,并可用预拉伸的结构等办法来提高传动系统的刚度。卧式车铣一体机数控车床进给机构是伺服系统中的一个重要环节,除了具有较高的定位精度之外,还应具有良好的动态响应特性,系统跟踪指令信号的响应要快,稳定性要好。尽量消除传动间隙,减少反向死区误差,如采用消除间隙的联轴器,采用有消除间隙措施的传动副等。
与常规卧式车铣一体机数控加工工艺相比,复合加工具有的突出优势主要表现在以下几个方面。(1)卧式车铣一体机车铣复合机床缩短产品制造工艺链,提高生产效率。车铣复合加工可以实现一次装卡完成全部或者大部分加工工序,从而大大缩短产品制造工艺链。这样一方面减少了由于装卡改变导致的生产辅助时间,同时也减少了工装卡具制造周期和等待时间,能够显著提高生产效率。(2)卧式车铣一体机车铣复合机床减少装夹次数,提高加工精度。装卡次数的减少避免了由于定位基准转化而导致的误差积累。同时,目前的车铣复合加工设备大都具有在线检测的功能,可以实现制造过程关键数据的在位检测和精度控制,从而提高产品的加工精度。(3)卧式车铣一体机车铣复合机床减少占地面积,降低生产成本。虽然车铣复合加工设备的单台价格比较高,但由于制造工艺链的缩短和产品所需设备的减少,以及工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用的减少,能够有效降低总体固定资产的投资、生产运作和管理的成本。
1)由于采用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统,卧式车铣一体机数控机床的极限传动结构大为简化,传动链也大大缩短;2)为适应连续的自动化加工和提高加工生产率,卧式车铣一体机数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度,以及较高的耐磨性,而且热变形小;3)为减小摩擦、消除传动间隙和获得更高的加工精度,更多地采用了高效传动部件,如滚珠丝杠副和滚动导轨、消隙齿轮传动副等;4)为了改善劳动条件、减少辅助时间、改善操作性、提高劳动生产率,采用了刀具自动夹紧装置、刀库与自动换刀装置及自动排屑装置等辅助装置。根据数控机床的适用场合和机构特点,对数控机床结构因提出以下要求:1、较高的机床静、动刚度数控机床是按照数控编程或手动输入数据方式提供的指令自动进行加工的。由于机械结构(如机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴箱等)的几何精度与变形产生的定位误差在加工过程中不能为地调整与补偿,因此,必须把各处机械结构部件产生的弹性变形控制在小限度内,以保证所要求的加工精度与表面质量。形在内外热源的影响下,机床各部件将发生不同程度的热变形,使工件与刀具之间的相对运动关系遭到破环,也是机床季度下降。对于卧式车铣一体机数控机床来说,因为全部加工过程是计算的指令控制的,热变形的影响就更为严重。为了减少热变形,在数控机床结构中通常采用以下措施。(1)减少发热;(2)控制温升;(3)改善机床机构。
2、卧式车铣一体机设备基础与建筑基础、上部结构以及混凝土地面分开。 3、当管道与机器连接而产生较大振动时,管道与建筑物连接处应该采取隔振措施。 4、当设备基础的振动对邻近的人员、仪器仪表、工厂生产及建筑产生有害影响时,应该采取隔离措施。 5、设备基础设计不得产生有害的不均匀沉降。6、设备地脚螺栓的设置应该符合以下要求:(1)带弯钩地脚螺栓的埋置深度不应该小于20倍螺栓直径,带锚板地脚螺栓的埋置深度不应该小于15倍螺栓直径。(2)地脚螺栓轴线距基础边缘不应该小于4倍螺栓直径,预留孔边距基础边缘不应该小于100mm,当不能满足车铣复合机要求时,应该采取加固措施。(3)预埋地脚螺栓底面下的混凝土厚度不应该小于50mm,当为预留孔时,则孔底面下的混凝土净厚度不应该小于100mm。
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