高效高精立式加工中心設(shè)計(jì)技術(shù)_第1頁
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1、高效高精立式加工中心設(shè)計(jì)技術(shù)20069711:32:07【文章字體:大中小】打印收藏關(guān)閉隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工藝水平的提高,以及先進(jìn)刀具的使用,機(jī)床向著高速、高精、高效方向發(fā)展。特別是汽車業(yè)、船舶業(yè)、航空業(yè)、軍工業(yè)的迅猛發(fā)展,對(duì)機(jī)床的精度和生產(chǎn)率要求也越來越高。為了適應(yīng)國內(nèi)市場(chǎng)的需要,滿足用戶對(duì)高速、高精及強(qiáng)力切削的需求,我們決定研制新一代立式加工中心,用以作為原有KT系列產(chǎn)品外的另一高端產(chǎn)品系列。全新結(jié)構(gòu)和高性能的立式加工中心μ100

2、0系列基型產(chǎn)品(圖1)是在分析國內(nèi)外立式加工中心主流產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)的基礎(chǔ)上,并結(jié)合我國市場(chǎng)的需求研制出來的,充分體現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床的高速、高精、高品質(zhì)、高穩(wěn)定性技術(shù)發(fā)展方向,具有較高階性價(jià)比。圖1μ1000系列立式加工中心外觀1設(shè)計(jì)原則及主參數(shù)的確定設(shè)計(jì)原則及主參數(shù)的確定(1)設(shè)計(jì)原則①在速度和精度方面達(dá)到國際同類型同規(guī)格產(chǎn)品先進(jìn)水平,同時(shí)兼顧強(qiáng)力切削,滿足用戶一機(jī)多用目的;②高剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),保證機(jī)床設(shè)計(jì)壽命長;③產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì),降低設(shè)計(jì)成本

3、,形成不同配置的系列產(chǎn)品;④高精度設(shè)計(jì),滿足N級(jí)加工精度的需要;⑤高效率設(shè)計(jì),滿足現(xiàn)代高生產(chǎn)率的要求;設(shè)計(jì),主軸X向熱平衡較好;y向懸伸小,熱變形影響小;X、Y、Z軸移動(dòng)部件輕,加速性好;構(gòu)件結(jié)構(gòu)穩(wěn)固易于保證導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度,精度穩(wěn)定性好。表1類似規(guī)格加工中心剛度計(jì)算值比較Nμm機(jī)床名稱X向剛度KxY向剛度KyZ向剛度Kz三向綜合當(dāng)量剛度KA46.646.853.748.7B32.350.095.945.2C20.437.259.129.7

4、D32.365.1118.248.7其它類似加工中心E31.234.239.734.5μ100059.764.992.968.73優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要通過計(jì)算、分析、選擇各結(jié)構(gòu)件和承載件合理的參數(shù),以保證機(jī)床的精度穩(wěn)定、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)和使用壽命長。(1)保證機(jī)床精度穩(wěn)定為保證機(jī)床的精度穩(wěn)定,床身、立柱、滑座、主軸箱等都采用有限元分析,應(yīng)用高阻尼性能的優(yōu)質(zhì)鑄鐵制造,合理的截面設(shè)計(jì)和筋格布置,盡量避免行程中出現(xiàn)不合理的懸臂狀態(tài)

5、。導(dǎo)軌采用高剛性滾柱導(dǎo)軌,安裝基面精密刮研。μ1000系列機(jī)床打破常規(guī)機(jī)床結(jié)構(gòu)型式,床身采用三點(diǎn)支撐,高附性設(shè)計(jì),使機(jī)床調(diào)整簡(jiǎn)單,不依賴于地基,機(jī)床可不需特殊的地基直接安裝在水泥地坪上。床身用基于無彎矩的力流原理的特殊筋板設(shè)計(jì)保證其上構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)過程中,負(fù)載重心和切削力作用點(diǎn)始終不離開三點(diǎn)支撐的范圍,并有足夠的支撐剛度,有利于保持精度的穩(wěn)定?;捎庙斨檬浇Y(jié)構(gòu),其特點(diǎn)為高剛性輕型設(shè)計(jì),使運(yùn)動(dòng)單元靈活,適應(yīng)高速要求。滑座沿立柱導(dǎo)軌作X向運(yùn)動(dòng)

6、,加長導(dǎo)軌支撐長度,運(yùn)動(dòng)時(shí)滑座始終不離開導(dǎo)軌,直線度、定位精度、加工精度均易保證。工作臺(tái)只做單方向(Y向)移動(dòng),與十字工作臺(tái)結(jié)構(gòu)相比,移動(dòng)部件輕,且承重大,設(shè)計(jì)承重大于800kg。另外工作臺(tái)沿導(dǎo)軌方向運(yùn)動(dòng),結(jié)構(gòu)剛性好,運(yùn)動(dòng)精度高,避免了傳統(tǒng)機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)到兩端后直線度降低或超差問題。扁長的主軸箱結(jié)構(gòu),使主軸重心盡量靠近導(dǎo)軌,主軸中心距導(dǎo)軌距離為295mm,比傳統(tǒng)機(jī)床減少25,這樣主軸懸伸小,受彎矩小,另外導(dǎo)軌安裝在主軸箱上,滑塊在滑座上

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