數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)及主軸部件1、主傳動(dòng)系統(tǒng) 數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng),,是指將主軸電動(dòng)機(jī)的原動(dòng)力通過該傳動(dòng)系統(tǒng)變成叮供切削加工用的切削力矩和切削速度,。為了適應(yīng)各種不同材料的加工及各種不同的加工方法,,要求數(shù)控銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)要有較寬的轉(zhuǎn)速范圍及相應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩.此外,,由于主軸部件將直接裝夾刀具對(duì)工件進(jìn)行切削,,因而對(duì)加工質(zhì)量(包括加工翻I糙度)及刀具壽命有很人的影響,,所以對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求是很高的.為了能高效率地加工出高精度,、低粗糙度的工件,必須要有一個(gè)具有良好性能的主傳動(dòng)系統(tǒng)和一個(gè)具有高精度,、高剛度,、振動(dòng)小、熱變形及噪聲均能滿足需要的主軸部件.2,、主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 數(shù)控銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)一般采用直流或交流主軸電動(dòng)機(jī).通過帶傳動(dòng)和主軸箱的變速齒輪帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn).由于這種電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍廣,又可無級(jí)調(diào)速.使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化.主軸電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)輸出全部功率和******轉(zhuǎn)矩,,隨著轉(zhuǎn)速的變化.功率和轉(zhuǎn)矩將發(fā)生變化,。在調(diào)壓范舊內(nèi)(從傾定轉(zhuǎn)速調(diào)到最低轉(zhuǎn)速)為恒轉(zhuǎn)矩,功率隨轉(zhuǎn)速成正比例卜降,。在調(diào)速范圍內(nèi)(從額定轉(zhuǎn)速調(diào)到最高轉(zhuǎn)速)為恒功率,,轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速升高成正比例減小,。這種變化規(guī)津是符合正常加工要求的,即低速切削所需轉(zhuǎn)矩大,,高速切削消耗功率大,。同時(shí)也可以看出電動(dòng)機(jī)的有效轉(zhuǎn)速范圍并不一定能完全滿足主軸的工作需要。所以主軸粕一般仍需要設(shè)置幾檔變速(2-4擋).機(jī)械變擋一般采用液壓缸推動(dòng)滑移齒輪實(shí)現(xiàn),,這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,性能可靠.一次變速只需1s。有些小型的或者調(diào)速范舊不需太大的數(shù)控銑床,,也常采用由電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)主軸或用帶傳動(dòng)使主軸旋轉(zhuǎn). 為了滿足主傳動(dòng)系統(tǒng)的高精度,、高剛度和低噪聲的要求,主軸箱的傳動(dòng)t4輪都要經(jīng)過高速滑移齒輪一般都用花鍵傳動(dòng).采用內(nèi)徑定心.側(cè)面定心的花鍵對(duì)降低4聲更為有利,,因?yàn)檫@種定心方式傳動(dòng)間隙小,,接觸面大,但加工需要專門的刀其和花鍵p床,。帶傳動(dòng)容易產(chǎn)生振動(dòng),,在傳動(dòng)帶長(zhǎng)度不一致的情況卜更為嚴(yán)重。因此,,在選擇傳動(dòng)帶時(shí),,應(yīng)盡可能縮短帶的長(zhǎng)度。如因結(jié)構(gòu)限制.帶長(zhǎng)度無法縮短時(shí),,可增設(shè)壓緊輪.將帶張緊,,以減少振動(dòng)。 數(shù)控銑床專業(yè)研發(fā),,制造廠家,,提供報(bào)價(jià)、維修等多方位服務(wù),,買各型號(hào)數(shù)控銑床更放心,,銷售熱線400-800-9706
其他傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速確定 機(jī)床主傳動(dòng)中的齒輪、傳動(dòng)軸及其他傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速,,應(yīng)是它傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速,。如前所述,主軸從計(jì)算轉(zhuǎn)速起至最高轉(zhuǎn)速間的所有轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率,,那么實(shí)現(xiàn)主軸這些轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)件實(shí)際工作轉(zhuǎn)速也能傳遞全部功率,。 當(dāng)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速確定之后,其他傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速就能從轉(zhuǎn)速圖上加以確定.確定順序通常是“由后往前”,,即先定出位于傳動(dòng)鏈后面(命近主軸)的傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速,,再順次由后往前地定出傳動(dòng)鏈中其他傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速.其步驟是:”該傳動(dòng)件共有幾級(jí)實(shí)際工作轉(zhuǎn)速;2)其中哪幾級(jí)轉(zhuǎn)速能夠傳遞全部功率;3)能夠傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速即為該傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 現(xiàn)以圖7-28a為例,,說明傳動(dòng)軸和齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定方法,。 1,、傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速,軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定:1) E軸共有6級(jí)實(shí)際工作轉(zhuǎn)速140-800r/min. 2)主軸在100r/min(汁算轉(zhuǎn)速)至1600r/min(最高轉(zhuǎn)速)之間的所有轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率.此時(shí).軸若經(jīng)齒輪副Z11/Z12:傳動(dòng)主軸,,只有在400--800r/min的3級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí)才能傳遞全部功率;若經(jīng)齒輪副Z11,/Z4.傳動(dòng)主軸.則140^-800r/min的6級(jí)轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率;因此二軸具有的6級(jí)轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率.3)其中,,能夠傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速為n1=140r/min,即為M軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速(用黑點(diǎn)表示).其余依此類推,,得各傳動(dòng)袖的計(jì)算轉(zhuǎn)速為:N1=800r/min, n1=400r/min.2,、齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速1)齒輪Z13的計(jì)算轉(zhuǎn)速.Z13裝在3軸上,共有140-800r/min6級(jí)轉(zhuǎn)速,,經(jīng)Z13/Z14,。傳動(dòng),主軸所得到的6級(jí)轉(zhuǎn)速280--1600r/min都能傳遞全部功率,,故Z13的這6級(jí)轉(zhuǎn)速也能傳遞全部功率,、其中最低轉(zhuǎn)速140r/min即為Z,:的計(jì)算轉(zhuǎn)速.2)齒輪乙。的計(jì)算轉(zhuǎn)速.Z14裝在I.軸(主軸)上.共有280--1600r/min6級(jí)轉(zhuǎn)速;它們都能傳遞全部功率;其最低轉(zhuǎn)速280ri min即為Z,,。的計(jì)算轉(zhuǎn)速,。3)齒輪Z11.的計(jì)算轉(zhuǎn)速.Z14裝在.軸上,共有140^-800r/min6級(jí)轉(zhuǎn)速,。其中只有在400一800r/min的3級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí).經(jīng)Z11/Z12:傳動(dòng)主軸所得的100-200r/min3級(jí)轉(zhuǎn)速才能傳遞全部功率,,而Z,,在140-280r/min3級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí),,經(jīng)Z11/Z12傳動(dòng)主軸所得到的35.5-71r/min3轉(zhuǎn)速都低:r主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速(100r/min),故不能傳遞全部功率,,因此Z11只有400--800r/min3級(jí)轉(zhuǎn)速才能夠傳遞全部功率;其中最低轉(zhuǎn)速400r/min即為Z11的計(jì)算轉(zhuǎn)速。4)齒輪Z12的計(jì)算轉(zhuǎn)速,。Z12裝在4軸(主軸)上,,共有35.5-200r/min6級(jí)轉(zhuǎn)速,其中只有100-200r/min這3級(jí)轉(zhuǎn)速才能傳遞全部功率;其最低轉(zhuǎn)速100r/min即為Z12的計(jì)算轉(zhuǎn)速,。其余依此類推,,各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速見表7-9. 應(yīng)該指出,確定齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí).必須注意到它所在的傳動(dòng)軸.此外,,齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速與所在軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的數(shù)值可能不一樣.要根據(jù)轉(zhuǎn)速圖的具體情況來確定,。
數(shù)控機(jī)床主要由加工程序、教控裝I,何服系統(tǒng),、機(jī)床本體和輔助控側(cè)裝t五個(gè)部分成,,如圖1-7所示。1.加工程序(愉入/愉出)根據(jù)零件圖編制加工程序,,包括零件加工的工藝過程,、工藝今數(shù)和刀具運(yùn)動(dòng)等.將這些信息抽人到教控裝!.控制數(shù)控機(jī)床對(duì)零件切劉加工。2.數(shù)拉裝I 致控裝t(如圖1-8所示》是數(shù)控機(jī)床的住心,。其功能是接受抽人的加工信息,,經(jīng)過數(shù)控裝I的系統(tǒng)軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、運(yùn)算和邏輯處理.向何服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖,,并通過伺服系統(tǒng)控翻機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件按加工程序指令運(yùn)動(dòng),。3.何服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)是聯(lián)系計(jì)算機(jī)與機(jī)床的環(huán)節(jié).由何服粗動(dòng)裝I、何服電動(dòng)機(jī)等組成.如圖,。所示.常說數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控裝s與伺服系統(tǒng)的集成,,所以伺服系統(tǒng)是致控系統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng)。 數(shù)控裝置發(fā)出的速度和位移指令控制執(zhí)行部件按進(jìn)給速度和進(jìn)給方向位移,。每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都配備一套伺服系統(tǒng),,有的何服系統(tǒng)還有位I側(cè)A裝!.可直接或間接洲I執(zhí)行部件的實(shí)際位移2,并反饋給數(shù)控裝盆.對(duì)加工的誤差進(jìn)行補(bǔ)償,。 4.機(jī)床本體 機(jī)床本體(機(jī)械系統(tǒng)+基礎(chǔ)件)由主運(yùn)動(dòng)部件,、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件(工作臺(tái)、拖板以及相應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)),、特殊裝t(刀具自動(dòng)交換系統(tǒng),、工件自動(dòng)交換系統(tǒng))、輔助裝I(如排周裝2)以及基礎(chǔ)件(床身,、立柱等》等組成. 數(shù)控機(jī)床的本體與普通機(jī)床墓本類似,,不同之處是教控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好,,進(jìn)給傳動(dòng)采用滾珠絲杠代替普通機(jī)床的絲杠和齒條傳動(dòng),,主軸變邃系統(tǒng)簡(jiǎn)化了齒輪箱,普迫采用變傾兩速和何服控制,。 5.擂助控制裝里輔助控制裝I包括PLC及強(qiáng)電設(shè)備控制電,、液、氣,、機(jī)械系統(tǒng).完成有關(guān)動(dòng)作及潤(rùn)淆,、冷卻、吹屑等,。
加工中心編程的內(nèi)容與方法一般來講,,程序編制包括以下幾個(gè)方面的工作。 1.加工中心加工工藝分析 編程人員首先要根據(jù)零件圖紙,,對(duì)零件的材料,、形狀、尺寸,、精度和熱處理要求等,,進(jìn)行加工工藝分析。合理選擇加工方案,,確定加工順序,、加工路線,、裝夾方式、刀具及切削參數(shù)等;同時(shí)還要考慮所用數(shù)控機(jī)床的指令功能,,充分發(fā)揮機(jī)床的效能;加工路線要短,,正確選擇對(duì)刀點(diǎn)、換刀點(diǎn),,減少換刀次數(shù). 2.數(shù)值計(jì)算 根據(jù)零件圖的幾何尺寸確定工藝路線及設(shè)定坐標(biāo)系,,計(jì)算零件粗、精加工運(yùn)動(dòng)的軌跡,,得到刀位數(shù)據(jù),。對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的零件(如直線和圓弧組成的零件),要計(jì)算出幾何元素的起點(diǎn),、終點(diǎn),、圓弧的圓心、兩幾何元素的交點(diǎn)或切點(diǎn)的坐標(biāo)值,,有的還要計(jì)算刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)值,。對(duì)于形狀比較復(fù)雜的零件(如非圓曲線、曲面組成的零件),,需要用直線段或圓弧段逼近,,根據(jù)加工精度的要求計(jì)算出節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值,這種數(shù)值計(jì)算一般要用計(jì)算機(jī)來完成.3.編寫零件加工程序單 加工路線,、工藝參數(shù)及刀位數(shù)據(jù)確定以后,,編程人員根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的功能指令代碼及程序段格式,逐段編寫加工程序單,。此外,,還應(yīng)附上必要的加工示意圖、刀具布置圖,、機(jī)床調(diào)整卡,、工序卡以及必要的說明。 4.制備控制介質(zhì) 把編制好的程序單上的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上,,作為數(shù)控裝置的輸人信息,。通過程序的手工輸人或通訊傳輸送人數(shù)控系統(tǒng)。 5.程序校驗(yàn)與首件試切 加工中心編寫的程序單和制備好的控制介質(zhì),,必須經(jīng)過校驗(yàn)和試切才能正式使用,。校驗(yàn)的方法是直接將控制介質(zhì)上的內(nèi)容輸人到數(shù)控裝置中,讓機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn),,以檢查機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡是否正確,。在有CRT圖形顯示的數(shù)控機(jī)床上,用模擬刀具與工件切削過程的方法進(jìn)行檢驗(yàn)更為方便,但這些方法只能檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)是否正確,,不能檢驗(yàn)被加工零件的加工精度,。因此,要進(jìn)行零件的首件試切,。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有加工誤差時(shí),,分析誤差產(chǎn)生的原因,找出問題所在,,加以修正。整個(gè)數(shù)控編程的內(nèi)容及步驟,,可用框圖2-5表示.
海天精工加工中心加工工藝 一,、加工中心工藝特點(diǎn) 1.工藝特點(diǎn)加工中心是一種功能較全的數(shù)控機(jī)床,它集銑 削,、鉆削,、鉸削、鏜削,、攻螺紋和切螺紋于一身,,具有多種工藝手段, 與普通機(jī)床加工相比,,具有許多顯著的工藝特點(diǎn),。 (1)加工精度高 在加工中心上加工零件,其工序高度集中,, 一次裝夾即可加工出零件上大部分甚至全部表面特征,,避免了工件多次裝夾所產(chǎn)生的裝夾誤差,因此,,加工表面之間能獲得較高的 相互位置精度,。同時(shí),加工中心多采用半閉環(huán)甚至全閉環(huán)的位置 補(bǔ)償功能,,有較高的運(yùn)動(dòng)精度,、定位精度和重復(fù)定位精度,在加工 過程中產(chǎn)生的尺寸誤差能及時(shí)得到補(bǔ)償,,與普通機(jī)床相比,,能獲得 較高的尺寸精度。 (2)精度穩(wěn)定 整個(gè)加工過程由加工程序自動(dòng)控制,,不受操 作者人為因素的影響,,同時(shí),沒有凸輪,、靠模等硬件,,省去了制造和 使用中磨損等所造成的誤差,加上機(jī)床的位置反饋補(bǔ)償功能和較 高的定位精度和重復(fù)定位精度,加工出的零件尺寸一致性好,。 (3)效率高 一次裝夾能完成較多表面的加工,,減少了多次 裝夾工件所需的輔助時(shí)間。同時(shí),,減少工件在機(jī)床與機(jī)床之間,、車 間與車間之間的周轉(zhuǎn)次數(shù)和運(yùn)輸工作量。 (4)表面質(zhì)量好 加工中心主軸轉(zhuǎn)速和各軸進(jìn)給量均是無級(jí) 調(diào)速,,有的甚至具有自適應(yīng)控制功能,,能隨著刀具、工件材質(zhì)及刀 具參數(shù)的變化,,把切削參數(shù)調(diào)整到******數(shù)值,,從而提高了各加工表 面的質(zhì)量。 (5)適應(yīng)性好零件 每個(gè)工序的加工內(nèi)容,、切削用量,、工藝參 數(shù)都可以編入加工程序,可以隨時(shí)修改,,對(duì)于新產(chǎn)品試制,、實(shí)行新 的工藝流程和試驗(yàn)提供了方便。但是,,在加工中心上進(jìn)行加工,,與在普通機(jī)床上加工相比較, 也有一些不足,。例如,,刀具應(yīng)具有更高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性;懸 臂切削孔時(shí),,無輔助支承,,刀具還應(yīng)具備很好的剛性;在加工過程 中,切屑易堆積,,會(huì)纏繞在工件和刀具上,影響加工順利進(jìn)行,,需要 采取斷屑措施和及時(shí)清理切屑;一次裝夾完成從毛坯到成品的加 工,,無時(shí)效工序,,工件的內(nèi)應(yīng)力難以消除;加工中心的價(jià)格一般都 在幾十萬元到幾百萬元,一次性投入較大;使用,、維修管理要求較 高,,要求操作者具有較高的技術(shù)水平。
1.數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(也稱圓轉(zhuǎn)臺(tái))是數(shù)控銑床常用的附件之一,。它的主要功用是分度及銑圓弧曲線 外形工件,。它的規(guī)格是以轉(zhuǎn)臺(tái)的直徑來定的,有500 mm、400 mm,、320 mm,、200 mm等規(guī)格?;剞D(zhuǎn)工作臺(tái)分手動(dòng)進(jìn)給和機(jī)動(dòng)進(jìn)給兩種,。(1)手動(dòng)進(jìn)給回轉(zhuǎn)工作臺(tái)如圖3_10所示,底座1上的槽與工作臺(tái)上的T形槽對(duì)齊 后,,可用固定螺釘把回轉(zhuǎn)工作臺(tái)固定在銑床工作臺(tái)上,。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)由蝸桿蝸輪傳動(dòng),,蝸桿裝 在手輪4的軸3上,,蝸輪與轉(zhuǎn)臺(tái)2緊固在一起。所以轉(zhuǎn)動(dòng)手輪4,,軸3上的蝸桿就帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)上蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng),因而轉(zhuǎn)臺(tái)便圍繞自己的中心旋轉(zhuǎn),。 在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的外圓表面上刻有每格1°的刻線,, 銑削時(shí)用于觀察轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)過的角度或進(jìn)行分度。 如進(jìn)行直線銑削時(shí),,可旋緊緊固螺釘5,,使轉(zhuǎn)盤 鎖緊。此外如松開內(nèi)六角螺釘6,、撥出偏心套插 銷7,,插入另一條槽內(nèi),則可使蝸桿蝸輪脫開,。 此時(shí),,可直接用手推動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn),便于進(jìn)行工件 對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的同軸度的校準(zhǔn)工作,?;剞D(zhuǎn)工作臺(tái)面上的T形槽可用來固定工 件、夾具,。轉(zhuǎn)臺(tái)中心有一個(gè)和轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線同軸 的帶階臺(tái)的錐孔,,用以安裝心軸定位用。(2)機(jī)動(dòng)進(jìn)給回轉(zhuǎn)工作臺(tái)如圖3-11所示,, 機(jī)動(dòng)進(jìn)給回轉(zhuǎn)工作臺(tái)構(gòu)造和手動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)基 本相同,,其差別僅在于:它可利用萬向聯(lián)軸器由銑床傳動(dòng)裝置帶動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的傳動(dòng)軸3,這時(shí),,傳動(dòng)軸上的錐齒輪就帶動(dòng)手輪軸上的錐 齒輪,,使蝸桿帶動(dòng)蝸輪和轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。若不需機(jī)動(dòng)時(shí),可將離合器手柄2處于中間位置,,直接轉(zhuǎn)動(dòng)手輪1,。機(jī)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)5旋轉(zhuǎn)的方向,則由離 合器手柄的位置來決定,。轉(zhuǎn)臺(tái)的外圓有一條T 形槽,,用于裝置限位擋鐵4,適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)擋鐵的 位置,,就能使轉(zhuǎn)臺(tái)在所需要的位置上自動(dòng)停止 機(jī)動(dòng)進(jìn)給,。如松開螺母6,轉(zhuǎn)動(dòng)偏心環(huán)7,可使 蝸桿蝸輪脫開,。這種機(jī)動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)在切削過 程中也可用機(jī)動(dòng)進(jìn)給,以減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度,, 并使進(jìn)給均勻,提高加工質(zhì)量,。
加工中心主軸異響主要可以從以下幾個(gè)方面判斷: 1,、主軸軸承燒壞,將主軸軸承換了就好啦,; 2,、傳動(dòng)軸軸承燒壞,也會(huì)導(dǎo)致主軸在轉(zhuǎn)動(dòng)是有異常聲音發(fā)出,; 3,、齒輪箱,齒輪燒毀,,可以將主軸與齒輪箱脫開,,進(jìn)行判斷; 4,、如果是皮帶傳動(dòng)還要檢查是不是皮帶松動(dòng)所導(dǎo)致的,。
數(shù)控銑床銑削的根本加工內(nèi)容及其特色 1.銑削加工的根本內(nèi)容銑床在制作和修補(bǔ)進(jìn)程中得到了廣泛的使用。銑床的首要作業(yè)如圖1-33所示,,經(jīng)過應(yīng) 用不一樣的銑刀,,在銑床上能夠完結(jié)銑平面、銑臺(tái)階面,、銑溝槽,、堵截、銑曲面,、銑鍵梢,、銑 削丁形槽、銑燕尾槽,、銑V形槽,、銑齒輪或其他成型面,、銑模與型腔、銑螺旋面以及銑花鍵等作業(yè),。 2.銑削加工的特色 銑削加工是借助于銑刀的高速回轉(zhuǎn)來完結(jié)切削進(jìn)程中的主運(yùn)動(dòng),,而工件在作業(yè)臺(tái)的股動(dòng)下相關(guān)于刀具進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng),來完結(jié)所需求的加工,。因?yàn)殂姷妒嵌帻X刀具,,所以形成了銑削加工的如下特色: ①切削進(jìn)程的斷續(xù)性銑刀是多齒刀具,拼一個(gè)刀齒在一轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)中只要很小的一段回轉(zhuǎn)角內(nèi)處于切削作業(yè)狀況,,其他的多半圓弧內(nèi)均為非作業(yè)狀況,,加上每一刀齒切削層的切削厚度是不斷改變的.如圖1-34所示,所以睡一刀齒的切削進(jìn)程是斷續(xù)的,,并且,,切削力的巨細(xì)一直是改變的,所以,,銑削加工進(jìn)程的不平穩(wěn)和振蕩性是銑削加工的******技術(shù)特色,。 ②容屑空間的封閉性在銑刀的每一刀齒切削資料時(shí),切下的廢肩要包容在兩刀齒之 間的專門設(shè)置的容屑槽中,,在刀齒沒有轉(zhuǎn)出切削區(qū)域轉(zhuǎn)角規(guī)模時(shí),,切肩一直要存留在該容肩 空間中’很難順暢地排出槽外’這就需求銑刀的容屑空間要足夠大,以便包容下大進(jìn)給量切 削時(shí)的一切切屑:一旦切屑塞滿容屑槽’而刀齒依然處于切削進(jìn)程中|就有能夠擠裂 刀具,,所以,銑刀對(duì)容屑槽布局有較髙的技術(shù)和描繪需求,。③刀齒溫度較低銑刀的每一刀齒在每一個(gè)切削作業(yè)循環(huán)中有較多的時(shí)刻進(jìn)行冷卻而 不切削,,所以銑刀的作業(yè)溫度相對(duì)較低。銑削加I的沖擊,、振蕩是銑削加工的一大技術(shù)特色,,需求在組織銑削技術(shù)時(shí)給予非常的 注重,尤其是在挑選工件的定位和夾具的夾緊計(jì)劃和斷定刀具的裝夾辦法時(shí)要對(duì)銑削振蕩 給予充沛的注重,。 本文由海天精工機(jī)床sweetieny.cn整理發(fā)布,如需轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明出處
數(shù)控機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)1,、主軸電動(dòng)機(jī) 加工中心上常用的主軸電動(dòng)機(jī)為交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)通過改變電動(dòng)機(jī)的供電頻率可以調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,。加工中心使用該類電動(dòng)機(jī)時(shí).大多數(shù)為專用電動(dòng)機(jī)與調(diào)速裝置配套使用.電動(dòng)機(jī)的電參數(shù)(工作電流,、過載電流、過載時(shí)間,、起動(dòng)時(shí)間,、保護(hù)范圍等)與調(diào)速裝置一一對(duì)應(yīng)。主軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的工作原理與普通交流電動(dòng)機(jī)相同為便于安裝,,其結(jié)構(gòu)與普通的交流電動(dòng)機(jī)不完全相同.交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)制造成本較低,,但不能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)軸在圓周任意方向的準(zhǔn)確定位,。 交流伺服上軸電動(dòng)機(jī)是近幾年發(fā)展起來的一種高效能的主軸驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī),其工作原理與交流伺服進(jìn)給電動(dòng)機(jī)相同,,但其工作轉(zhuǎn)速比一般的交流伺服電動(dòng)機(jī)要高,。交流伺服電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)主軸在任意方向上的定位.并且以很大轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)微小位移.用于主軸驅(qū)動(dòng)的交流伺服電動(dòng)機(jī)的電功率通常在十幾千瓦至幾十千瓦之間。其成本比交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)高出數(shù)倍,。2,、主軸傳動(dòng)系統(tǒng) 低速主軸常采用齒輪變速機(jī)構(gòu)或同步帶構(gòu)成主軸的傳動(dòng)系統(tǒng),從而達(dá)到埔強(qiáng)主軸的驅(qū)動(dòng)力知性,,適應(yīng)主軸傳動(dòng)系統(tǒng)性能與結(jié)構(gòu)的目的,。 圖2-2為VP1050加工中心的主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。主軸轉(zhuǎn)速范圍為10--4000r/min> 當(dāng)滑移齒輪3處于下位時(shí),,上軸在10-1200r /min間實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速,。當(dāng)數(shù)控加工程序要求較高的上軸轉(zhuǎn)速時(shí).PLC根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令.上軸電動(dòng)機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)快速降速.在主軸轉(zhuǎn)速低于10r/min時(shí)?;讫X輪3開始向上滑移,,當(dāng)達(dá)到上位時(shí).主軸電動(dòng)機(jī)開始升速,使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到程序要求的轉(zhuǎn)速.反之亦然,。 主軸變速箱由液壓系統(tǒng)控制,,變速箱的滑移齒輪的位置由液壓缸驅(qū)動(dòng),通過改變?nèi)凰耐〒Q向閥的位置改變液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向,。三位四通換向閥具備中位鎖定機(jī)能,。當(dāng)變速箱滑移齒輪移動(dòng)完成后,由行程開關(guān)發(fā)出變速動(dòng)作完成信號(hào),,數(shù)控系統(tǒng)PLC發(fā)出控制信號(hào).切斷相應(yīng)的電磁鐵電源.三位四通換向閥恢復(fù)為中間狀態(tài).鎖定變速齒輪位置,,同時(shí)機(jī)床操作而板下以LED指示燈顯示機(jī)床主軸處于“高速”或“低速“的狀態(tài). V400教學(xué)型加工中心主軸轉(zhuǎn)速范舊為0-3000r/min。主軸電動(dòng)機(jī)采用主軸交流調(diào)速電動(dòng)機(jī),,傳動(dòng)采用同步帶實(shí)現(xiàn).如圖2-3,,同步帶根據(jù)齒形不同可分為梯形齒同步帶和圓弧齒同步帶。梯形齒同步帶由于根部有應(yīng)力集中,,而且在速度較高時(shí)會(huì)產(chǎn)生較人的振動(dòng)和噪聲,,不適于主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng);圓弧齒同步帶克服了梯形齒同步帶的缺點(diǎn),均化了應(yīng)力.改善了嚙合,。因此在加工中心中得到了優(yōu)先選用.主軸功率為3-10kW的加工中心多用節(jié)距為5mm和8mm的圓弧齒同步帶,。型號(hào)為5m或8M。 高速主軸要求在極短時(shí)問內(nèi)實(shí)現(xiàn)升降速,,在指定位置快速準(zhǔn)停.這就要求主軸其有很高的角加減速度,。通過齒輪或傳動(dòng)帶這些中間環(huán)節(jié),常常會(huì)引起較大振動(dòng)和較大噪聲.而且增加了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,。為此將主軸電動(dòng)機(jī)與主軸合而為一制成電主軸,,實(shí)現(xiàn)無中fiil環(huán)節(jié)的直接傳動(dòng),,是主軸高速單元的理想結(jié)構(gòu).H前高速主軸已商品化.如瑞士IBAG上軸制造廠生產(chǎn)的主軸單元,其轉(zhuǎn)速可達(dá)到12000-80000r/min;美國(guó)Precise公司研制的SC40/120主軸,,最高主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到120000r/min
加工中心主軸組件1,、上軸的結(jié)構(gòu)與支承 主軸組件是由主軸、主軸支承,、裝在主軸上的傳動(dòng)件和密封件組成,。圖2-3為V400(H400加工中心主軸組件.主軸前端有7 24的錐孔,用于裝夾BT40刀柄或刀桿.上軸端面有一端而鍵,,既可通過它傳遞刀具的扭矩,,又可用于刀具的周向位。主軸的主要尺寸參數(shù)包括:主軸的直徑,、內(nèi)孔直徑,、懸伸長(zhǎng)度和支承跨距。評(píng)價(jià)和考慮上軸的主要尺寸參數(shù)的依據(jù)是主軸的剛度,、結(jié)構(gòu)工藝性和主軸組件的工藝適用范圍,。主軸材料的選擇主要根據(jù)剛度、載荷特點(diǎn),、耐腳性和熱處理變形大小等因素確定,,主軸材料常采用的有45俐、GCr15等,,須經(jīng)滲氮和感應(yīng)加熱淬火. 加工中心的主軸支承形式很多,,如VP1050主軸(見圖2-2)前支承采用四個(gè)向心推力球軸承.后支承采用一個(gè)向心球軸承,這種支承結(jié)構(gòu)主軸的承載能力較高,,且能適應(yīng)高速的要求.主軸支承前端定位,。主軸受熱向后伸長(zhǎng).能較好的滿足精度需要.只是支承較復(fù)雜,主軸軸承調(diào)整困難,。V400教學(xué)型加工中心(見圖2-3)由于主軸轉(zhuǎn)速較低·主軸承受的負(fù)荷小,故采用了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),。主軸前后支承各采用1個(gè)向心推力球軸承組成主軸的支承體系,。支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.安裝調(diào)整方便。主軸軸承在定購(gòu)時(shí),,可以選擇單個(gè)使用定購(gòu)和配對(duì)使用定購(gòu)兩種方式.尼對(duì)使用定購(gòu)時(shí)供應(yīng)商將配對(duì)使用的軸承內(nèi),、外環(huán)配脾,使之在主軸上安裝預(yù)緊后具有規(guī)定的軸向過益量,。配對(duì)使用軸承在主軸圓悶方向的******安裝位置,。供應(yīng)商也應(yīng)一并標(biāo)出.以滿足主軸安裝后的工作性能要求。主軸軸承采用特殊潤(rùn)滑油脂潤(rùn)滑,,油脂封在主軸套內(nèi),,用戶一般不許更換,。2、自動(dòng)夾緊刀具結(jié)構(gòu) 加工中心主軸系統(tǒng)應(yīng)其備自動(dòng)松開和夾緊刀具功能,。圖2-3中為一種常見的刀具自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu).刀具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)安裝在主軸的內(nèi)部.圖示為刀具的夾緊狀態(tài).刀柄1由主軸抓刀爪2夾持.碟形彈簧5通過拉桿4"抓刀爪2.在內(nèi)套3的作用F將刀柄的拉釘拉緊,。當(dāng)換刀時(shí),要求松開刀柄,,此時(shí)將主軸上端氣缸的上腔通壓編空氣.活塞7帶動(dòng)壓桿8及拉桿4向F移動(dòng),,同時(shí)壓縮碟形彈簧5,當(dāng)拉桿4卜移到使抓刀爪2的F端移出內(nèi)套3時(shí).下爪張開,同時(shí)拉桿4將刀柄頂松.刀具即可由機(jī)械手或刀庫(kù)拔出.待新刀裝入后,,氣缸6的下腔通壓縮空考〔,,活塞上移.拉桿在碟形彈簧的作用卜,帶動(dòng)抓刀爪上移.抓刀爪重新進(jìn)入內(nèi)套3,,將刀棲拉緊,。活塞7移動(dòng)的兩個(gè)極限位置分別設(shè)有行程開關(guān)10.作為刀具夾緊和松開的信號(hào). 刀桿尾部的拉緊機(jī)構(gòu),。除上述的K爪式外,,常見的還有鋼球拉緊機(jī)構(gòu).如圖2-4所示.3、主軸的準(zhǔn)停 主軸的準(zhǔn)停功能又稱上軸定位功能,,即當(dāng)主軸停止時(shí),,控制其停于固定方位。對(duì)于加工中心,,主軸的準(zhǔn)??梢允沟侗系逆I梢能恰好對(duì)正端面鍵,保證自動(dòng)換刀功能的實(shí)現(xiàn). 目前主軸準(zhǔn)停裝置很多,,主要分為機(jī)械方式和電氣方式兩種,。機(jī)械準(zhǔn)停方式中較典型的V形槽定位盤準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)如圖2-5所示.其工作過程是,帶有V形摘的定位盤與主軸連接.當(dāng)要執(zhí)行主軸準(zhǔn)停指令時(shí).首先主軸降速至已設(shè)定的低速.當(dāng)無觸點(diǎn)開關(guān)有效信號(hào)被檢側(cè)到后,,主軸電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn).此時(shí)主軸依慣性繼續(xù)空轉(zhuǎn).同時(shí)準(zhǔn)停液壓缸定位銷伸出并壓向接觸定位盤,。當(dāng)定位盤V形槽與定位銷對(duì)正,由于液壓缸的壓力.定位銷插入V形梢,。LS2有效,,表明主軸準(zhǔn)停完成。采用這種準(zhǔn)停方式·必須有一定的邏輯互鎖.即當(dāng)LS2有效.才能進(jìn)行換刀.只有當(dāng)LS1有效,,主軸電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn). 電氣準(zhǔn)停裝置上要有磁傳感器式,、編碼型方式和數(shù)控系統(tǒng)控制方式。數(shù)控系統(tǒng)控制方式要求主軸驅(qū)動(dòng)控制器具有閉環(huán)伺服控制功能,。采用接近開關(guān)準(zhǔn)停是最簡(jiǎn)單的控制方式(見圖2-3)=當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)中接受到數(shù)控系統(tǒng)發(fā)來準(zhǔn)停信號(hào),,上軸立即減速至某一準(zhǔn)停速度(如10r/min)當(dāng)主軸到達(dá)準(zhǔn)停速度且準(zhǔn)停位置到達(dá)時(shí)(即接近開關(guān)對(duì)準(zhǔn)時(shí)),主軸即剎車停止,。準(zhǔn)停完成后主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出信號(hào)給數(shù)控系統(tǒng),,從而可以進(jìn)行fl動(dòng)換刀或其他動(dòng)作,。