回轉體類零件的復合加工機床技術
發布日期:2012-10-26 蘭生客服中心 瀏覽:4726
車削中心的發展有相當一部分回轉體類零件(有人估計占1/2左右),除了車削外,還需要進行銑削、鉆孔、攻絲等操作,加上回轉體件每道工序的加工時間相對較短,因此迫切需要在一臺機床上一次裝夾下對回轉體件進行多工序復合加工,從而終於在上世紀70年代開發出車削中心。
與普通數控車床相比,車削中心的轉塔刀架上裝有可使銑刀、鉆頭、絲錐旋轉的動力刀具,同時機床主軸上還具有可按數控程序精確分度和與X軸或(和)Z軸進行插補聯動的C軸功能。這種能在一次裝夾下對回轉體件進行車、銑、鉆、鏜、攻絲的3軸(X、Z、C)控制車削中心,迄今仍是工業生產中用得最多的回轉體件復合加工機床。
其后,車削中心又進一步向擴大加工工藝范圍方向發展,為了鉆削或銑削偏離回轉體件中心線的孔或槽,又開發出帶Y軸控制的轉塔刀架,并相應推出了4軸(X、Y、Z、C)控制的車削中心。不過,單主軸車削中心無論怎樣擴大工藝范圍,仍無法解決回轉體件在一次裝夾下的背面二次加工(即工件夾持端的加工)問題,因而在上世紀80年代又出現了雙主軸車削中心。這種機床的兩根主軸大多是在同一軸線上對置排列,以便在加工完回轉體件的主要一端后,由第二主軸將工件從主軸上自動摘取過來以加工夾持端。
由于夾持端的加工任務一般都相對簡單一些,故第二主軸通常稱為副主軸,其功率也相對小一點。雙主軸車削中心可以配一個刀架,但大多是兩個刀架,以利于提高加工效率和更充分發揮機床設備的潛能。該機在床身上方的同一軸線上,配備有相互對置的主軸(18.65kW)和副主軸(11kW),兩主軸的轉速均為0~4000r/min,并都可以有C軸控制,副主軸還可沿軸線方向運動以摘取在主軸上加工完一端的工件。在主軸的上方和副主軸的下方各配有一個10刀位的轉塔刀架,轉塔刀架上每個刀位均可配備功率為3.7kW、轉速為80~8000r/min的動力刀具,上刀架為3軸(X1、Y1、Z1)控制,下刀架為2軸(X2、Z2)控制。車銑中心的興起從車削中心基礎上發展起來,90年代后期開始成為熱點的5軸控制(X、Y、Z、B、C)車銑中心,則不僅進一步增加了B軸控制(使刀架繞Y軸轉動),以鉆斜孔和銑斜面,并且不采用車削中心傳統的轉塔刀架型式,而代之以高轉速和更大功率的電主軸刀架。
由于刀架上這根電主軸每次只能裝1把刀具(車削時電主軸被鎖住,不轉動),故也要像加工中心那樣配備自動換刀機構和刀庫。這種機床的銑、鉆能力相當於1臺小型乃至中型加工中心,其實質是把數控車床和加工中心融為一體,故命名為車銑中心。
車銑中心工作臺回轉速度高于原來的加工中心,同時機床的(電)主軸還要能被鎖住而且可以裝上車削刀具,德國DMG公司新近開發的車銑中心DMU80FD便屬於這一類型。DMU80FD的結構與該公司DMUP系列加工中心完全相同,而且具有P系列加工中心的5軸和5面高速銑削等全部加工功能,該機工作臺采用了直接驅動技術,最高轉速為500r/min,同時機床主軸的最高轉速也達2000r/min,因此工件在這種機床上一次裝夾後便可高效率地實現5面和5軸加工以及從銑、鉆、鏜、攻絲到車削的復合加工。
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