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加工中心設計要體現(xiàn)哪幾個要求

作者: 來源: 日期:2017/10/30 14:49:24 人氣:3920
立式加工中心主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件。立式加工中心能完成銑、鏜削、鉆削、攻螺紋和用切削螺紋等工序。其價格昂貴,其加工費用比傳統(tǒng)機床要求得多,這就要求必須采取措施大幅度地壓縮單件加工時間。良好的設計有利于立式加工中心的加工效率及加工質(zhì)量。
  1、具備更高的靜動風度。立式加工中心價格昂貴,其加工費用比傳統(tǒng)機床要求得多,這就要求必須采取措施大幅度地壓縮單件加工時間。壓縮單件的加工時間包括兩個這方面一方面是新型刀具材料的發(fā)展,例切削速度成倍地提高,大大經(jīng)官復原職切削時間;另一方面,采用自動換刀系統(tǒng),加快裝夾變換等操作,這又大大減少了輔助時間。這些措施大幅度地提高了生產(chǎn)率,獲得了好的經(jīng)濟效益,然而,也明顯地增加了機床的負載及運轉(zhuǎn)時間。在設計加工中心結(jié)構(gòu)時,考慮到這些因此,其基礎大件通常采用封閉箱形結(jié)構(gòu),合理布置加強筋板以及加強各部件的接觸風度,有效地提高了機床的靜風度。另外,調(diào)整構(gòu)件的質(zhì)量可能改變系統(tǒng)的自振頻率,增加阻尼可以改善機床的阻尼特性,是提高機床動風度的有效措施。
  2、具備靜剛度。機床床身、導軌、工作臺、刀架和主軸箱等部件的結(jié)構(gòu)剛度將影響它他本身的幾何精度及因變形所產(chǎn)生的誤差。所有這些因素都要求數(shù)控機床具有更高的靜剛度。切削過程中的振動不僅直接影響零件的加工精度和表面質(zhì)量,還會降低刀具壽命,影響生產(chǎn)率。而加工中心又是連續(xù)作業(yè),不可能在加工中做人為調(diào)整(如改變切削用量或改變刀具的幾何角度)來消除或減少振動,因此,還必須提高加工中心的動剛度。
  3、有更小的熱變形。加工中心在加工中受切削熱、摩擦熱等內(nèi)外熱源的影響,各部件將發(fā)生不同程度的熱變形,這將影響工件的加工精度。由于加工中心的主軸轉(zhuǎn)速、進給速度及切削量等都大于傳統(tǒng)機床,而且工藝過程自動化,常常是連續(xù)加工,因而產(chǎn)生的熱量也多采取有效的液冷、購冷等方法控制溫升;改善機床結(jié)構(gòu),使構(gòu)件的熱變形發(fā)生在非誤差敏感方向上。例如臥式加工中心的立柱采用框式雙立柱結(jié)構(gòu),左右對稱,熱變形對主軸軸線產(chǎn)生升起方向的平移,它可以由坐標修正是進行補償,減少發(fā)熱,盡可能將熱源從主機中分離出去。
  4、運動件間的摩擦小并削除傳動系統(tǒng)間隙。加工中心工作臺的位移量以脈沖當量作為最小單位,在對刀等情況下,工作臺常以極低的速度運動。這就要求工作臺能對數(shù)控裝置發(fā)出的指令作出準確響應,它與運動件的摩擦特性有關,加工中心采用滾動導軌,滾動導軌和靜壓導軌的靜摩擦力較小,并且在潤滑油的作用下,它們的摩擦力隨運動速度的提高而減小,這就有效地避免了低速爬行現(xiàn)象,從而使加工中心的運動平衡性和定位精度都有所提高。進給系統(tǒng)中采用滾珠絲杠代替滑動絲杠,也是基于同樣的道理。另外,采用脈沖補償裝置進行螺距補償,削除了進給傳動系統(tǒng)的間隙,也有的機床采用無間隙傳動副。
  5、壽命高、精度保持性好。良好的潤滑系統(tǒng)保證了立式加工中心的壽命,導軌、進給絲杠及主軸部件都采用新型的耐磨材料,使加工中心在長期使用過程中能夠保持良好的精度。
  6、人性化設計。加工中心采用主軸、多刀架及自動換刀裝置,一次裝夾完成多工序的加工,節(jié)省了大量裝夾換刀時間。由于不需要人工操作,采用了封閉或半封閉式加工,使人機界面明快、干凈、協(xié)調(diào)。機床各互鎖能力強,可防止事故發(fā)生,改善了操作者的觀察、操作和維護條件,并設有緊急停車裝置,以避免發(fā)生意外事故,所有操作都集中在一個操作面板上,一目了然便于操作。
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