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如何理解雙主軸數控車床設計總體思路?

發表時間:2019-05-30  |  訪問量:742
   如何理解雙主軸數控車床設計總體思路?
  雙主軸數控車床為機、電、液一體化設計。機床采用了臥式60°傾斜床身導軌形式,具有結構緊湊、布局先進合理、排屑性能好、操作方便等優點。機床內外防護采用了全封閉框架式結構,很好地解決了防冷卻液、油及鐵屑問題,同時也給機床的維修提供了較大的空間及靈活性。主機部分主要由床身、左主軸箱、右主軸箱、床鞍、縱向、刀盤、馬達及卡盤油缸裝置等部分組成。
  雙主軸數控車床為臥式雙主軸車床,采用三軸控制。左主軸完成加工后,右主軸可自動完成對已加工部位的夾持,滿足機床對零件未加工部位的車削加工,從而實現零件的完全車削加工。適用于汽車、化工、機電、航天航空等行業零件的加工。機床可對盤類零件和軸類零件進行各種曲面、端面及螺紋的車削加工。實現了工件一次裝夾多工序加工,即實現一機功能集成化,使機床成為真正意義上的高速的數控機床。
  雙主軸數控車床的關鍵技術:
  本機床各功能部件布局緊湊合理,外觀造型美觀,功能齊全,排屑方便,三防效果好,機床操縱臺采用旋轉式結構,操作簡中、安全。
  1.電主軸
  當機床需要配置電主軸時,一般有兩種途徑:
  一是直接購買成品的電主軸單元。這種方式不但成本較高,而且還可能因規格有限,外形和安裝尺寸難以滿足機床要求,而對機床的整體布局和性能產生不利影響。
  二是由數控系統供應商提供電主軸關鍵零件,如轉子、定子及冷卻套。其它零件由機床廠自行設計、制造。這樣不僅大幅度降低了成本,同時還能滿足機床的整體布局。
  電主軸突出的問題之一是內藏式高速主電動機的發熱。由于主軸軸承離主電動機較近,電動機的發熱會直接降低軸承的工作精度,如果主電動機的散熱問題解決不好,將直接影響機床工作的可靠性。為解決這一難題所設計了高速電主軸的外循環水冷卻系統。在主電動機定子的外面設計了帶螺旋槽的冷卻套,機床工作時,冷卻水在該螺旋槽中連續流動,將主電動機運轉中產生的熱量及時、迅速地帶走。冷卻水的流量可按主電動機的發熱量進行計算。
  電主軸運轉部分微小的不平衡量,都會引起較大的離心力,造成機床的振動,影響加工精度和表面質量。因此必須對電主軸進型嚴格的動平衡。主軸及主軸上的零件都要經過十分精密的加工、裝配和調校,使主軸組件動平衡精度達到0.4級以上的水平。在設計電主軸時,一是必須嚴格遵守結構對稱性原則,鍵連接和螺紋聯接在電主軸上被禁止使用。
  2.右主軸同軸度
  為實現盤、套類零件的完全加工,右主軸同軸對置,并且右主軸可在軸向移動進行工件的交換。由于工件的交換是在主軸運轉的情況下進行,右主軸的同軸度及轉速的同步提出了很高的要求。同軸度允差≤0.01mm(半徑值)。為解決這個問題,設計時,在右主軸箱體的A、B面上增加鑲條結構,裝配過程以左主軸為基準,分別通過調整右主軸上的鑲條來調整A、B面,從而達到左右主軸的同軸要求。
  為解決轉速同步問題,設計時分別在左右主軸上安裝了增量式編碼器,用于速度反饋,同時還開發設計了同步主軸功能和同步控制程序。
  3.十二位雙面刀盤裝置
  由于雙主軸數控車床采用了雙主軸同軸對置和單刀架布局,因此設計刀盤時,必須解決該裝置即能加工左主軸上的工件,亦能加工右主軸上的工件。解決方案有兩種:
  一是直接購買VDI徑向刀盤;
  另一種是自行設計雙面刀盤。
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