臥式加工中心常見幾種布局結(jié)構(gòu)形式
在研究機(jī)床的布局形式時,首先要清楚機(jī)床幾個運(yùn)動的分配形式。臥式加工中心主要有四個運(yùn)動,其中包括X、Y、Z三個坐標(biāo)軸和B軸一個回轉(zhuǎn)軸。關(guān)于這 四個運(yùn)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(nèi)外臥式加工中心結(jié)構(gòu)可知,一般都是用工作臺來 完成B軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動,剩下的三個坐標(biāo)軸運(yùn)動既可以分配給工件,又可以分配給 刀具,按三個運(yùn)動的分配方式,臥式加工中心可以分為以下幾種結(jié)構(gòu)形式。
2.2.1立柱移動、工作臺固定的臥式加工中心
機(jī)床的工作臺不作軸向運(yùn)動,只做B軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動,主軸箱在立柱上作Y軸 運(yùn)動,立柱沿十字滑鞍作X、Z軸的運(yùn)動,此種運(yùn)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(yùn)動,立柱沿床身底座作X軸運(yùn)動,此 種運(yùn)動分配如圖2.1 (b)所示。
針對圖2.1這兩種臥式結(jié)構(gòu)分析可知,由于這兩種分配形式均使得三個坐標(biāo)軸 上有較大的行程范圍,因此,此種結(jié)構(gòu)可用于加工大型、重型的復(fù)雜箱體類零件, 例如大型汽車發(fā)動機(jī)箱體等;由于運(yùn)動部件的質(zhì)量大,運(yùn)動中產(chǎn)生的慣性力就大, 很難實(shí)現(xiàn)機(jī)床的高進(jìn)給速度和高加速度加工。不過運(yùn)動部件的質(zhì)量雖大,但較為 恒定,因?yàn)榈毒咧亓肯鄬^小,改變刀具時,對運(yùn)動部件重量變化影響不大,故 機(jī)床的運(yùn)動特性還是比較穩(wěn)定的。
圖2.1立柱移動工作臺固定結(jié)構(gòu)
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(jī)床的工作臺作軸向和B軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。工作臺作X軸運(yùn)動,主軸箱在立柱 上作Y軸運(yùn)動,立柱在底座上作Z軸運(yùn)動,運(yùn)動分配如圖2.2 (a)所示;另一種 分配方式,工作臺作Z軸運(yùn)動,主軸箱在立柱上作Y軸運(yùn)動,立柱在底座上作X 軸運(yùn)動,運(yùn)動分配如圖2.2 (b)所示。這兩種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用相對比較普遍,在國內(nèi) 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(jié)構(gòu)
Fig. 2.2 Movable column and movable table structure
針對圖2.2這兩種臥式結(jié)構(gòu)分析可知,工件和工作臺的質(zhì)量比立柱和主軸箱的質(zhì)量輕,保證了移動部件質(zhì)量最輕的原則,該種結(jié)構(gòu)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(biāo)的最大行程;兩種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)為:鏜頭不能伸縮,不易于深孔的加工,由于運(yùn)動部件的質(zhì)量大,運(yùn)動中產(chǎn)生的慣性力就大,很難實(shí)現(xiàn)機(jī)床的高進(jìn)給速度和高加速度加工。不過運(yùn)動部件的質(zhì)量雖大,但較為恒定,因?yàn)榈毒咧亓肯鄬^小,改變刀具時,對運(yùn)動部件重量變化影響不大,故機(jī)床的運(yùn)
動特性還是比較穩(wěn)定的。
2.2.3立柱固定、工作臺移動的臥式加工中心
機(jī)床的工作臺作軸向和B軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。工作臺作X、Z軸運(yùn)動,主軸箱在 立柱上沿Y軸運(yùn)動,機(jī)床立柱不做任何的軸向運(yùn)動,固定不動,工作臺沿十字滑 鞍作X、Z軸的運(yùn)動,此種運(yùn)動分配如圖2.3所示。
圖2.3立柱固定工作臺移動結(jié)構(gòu)
Fig. 2.3 Fixed column and movable table structure
針對圖2.3這種臥式結(jié)構(gòu)分析可知,工作臺分配到了兩個運(yùn)動軸和B軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動。由于此種結(jié)構(gòu)的鏜頭不作軸向運(yùn)動,所以不會出現(xiàn)滑枕的“低頭”現(xiàn)象所引起的誤差,因此適用于大型箱體類零件的加工;該結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)是鏜頭不能向外伸縮,機(jī)床將無法對深孔進(jìn)行加工。
2024-11
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