理论教育 倒置式数控车床优化设计

倒置式数控车床优化设计

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:主轴倒置式数控车床的基本结构如图3.1-10所示,这种布局的机床采用了立式主轴、卡盘垂直向下的特殊结构形式,转塔刀架布置在主轴下方的床身上,其结构布局相当于倒置的立式数控车床,故称为倒置式数控车床。

倒置式数控车床优化设计

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图3.1-9 立式车铣复合加工中心

1.结构特点

卧式数控车床的结构典型、轴向行程大,主轴采用中空结构,故特别适合于棒料零件的车削加工,但是,如果用于法兰类零件的高效、自动加工,构成车削FMC,其零件的自动装卸必须配套机械手等自动上下料装置,其实现较困难,为此,德国的EMG、INDEX等著名机床生产厂家,研发了主轴倒置式数控车床这一新颖的结构形式,并在端盖、法兰等零件的大批量加工行业,得到了较为广泛的应用。

主轴倒置式数控车床的基本结构如图3.1-10所示,这种布局的机床采用了立式主轴、卡盘垂直向下的特殊结构形式,转塔刀架布置在主轴下方的床身上,其结构布局相当于倒置的立式数控车床,故称为倒置式数控车床。

倒置式数控车床的上部结构类似于动柱式的立式镗铣床,它由立柱、主轴箱等基本部件组成,立柱可以在床身上作水平运动,实现径向(X轴)切削进给;主轴箱可以在立柱上作上下运动,实现轴向(Z轴)切削进给。

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图3.1-10 倒置式数控车床

a)机床结构 b)基本运动

倒置式数控车床的主轴箱和立式镗铣床不同,它采用的是车床主轴箱结构,主轴前端是安装工件的卡盘。卡盘不仅可以用来装、夹加工零件,而且还可通过XZ轴的运动和卡盘松/夹功能,直接用来抓取和安放工件,从而简单地解决了端盖、法兰类零件的自动上下料问题,构成用于大批量零件高效、自动加工的车削FMC。(www.daowen.com)

倒置式数控车床的刀架位于主轴下方,故必须有良好的防护措施,以防止铁屑、冷却水进入;此外,由于结构限制,机床的轴向行程一般较短、工件的重量和体积不能过大,因此,适合于中小规格法兰、端盖类零件加工。

2.复合加工

倒置式数控车床的转塔刀架布置在床身上,如果采用固定刀架,这就是一台倒置的数控立式车床。如果转塔刀架可进行图3.1-10b所示的前后移动(Y轴)和摆动(B轴),并设计有动力刀具主传动系统,它便成了一台能够进行车铣复合加工的倒置式车削中心。

倒置式数控车床的刀架直接布置在床身上,其X轴行程可很长,因此,它可方便地采用图3.1-11所示的多刀架结构,从而在车削加工的基础上,增加镗、铣、内外圆磨削等加工功能,简单地成为一台图3.1-12所示的车、铣、磨加工复合用的车削FMC。

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图3.1-11 刀架的更换

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图3.1-12 车削FMC

倒置式数控车床改变了传统的车床布局形式,它较好地解决了数控车床的工件自动装夹的问题,其结构紧凑、加工效率高,因此,这是一种符合现代高效、自动、复合加工要求的新颖结构形式,近年来在机床制造行业得到了较多的应用。

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