精密复合式镗铣加工中心结构特点和技术要求
在分析研究精密复合镗铣加工中心总体结构布局时，不但要综合的考虑到结 构的先进性，还要考虑到围绕产品设计市场定位的结构经济性、生产工艺性等问 题，如何设计出的布局结构使得加工中心具备高的刚度、高的稳定性将是本章所 论述的重点。因此，本章在分析卧式立式加工中心结构、布局形式以及复杂箱体 零件对机床结构特殊要求的基础上，提出了复杂箱体精密复合镗铣加工中心的总 体布局方案。根据主轴在空间的相对位置分类，可以将加工中心分为卧式、立式和万能加 工中心；其中的卧式、立式加工中心的主轴轴线分别平行和垂直于工作台，而万 能加工中心的主轴轴线可与工作台形成任意的角度。2.1精密复合式镗铣加工中心结构特点和技术要求 2.1.1精密复合式镗铣加工中心结构特点针对机床结构和布局方面的技术问题，为了实现复杂箱体类零件在一次装夹 状态下进行工序集中加工，提_机床的加工精度和效率，在设计中米用了单龙门 双立柱的立卧综合布局结构，同时配备了双主轴，这样可以实现箱体零件的一次 装夹、五面加工。精密复合式镗铣加工中心的组成结构有以下几个部分[23,24]:1、基础部件：由床身、立柱和工作台等组成，这些基础部件主要承受加工中 心的静载荷以及加工过程中机床切削所带来的负载，因此在部件的结构设计过程 中必须保证具备高的刚度。2、主轴部分：由电主轴、机械主轴、主轴电机和主轴箱等部件所组成，是加 工中心执行旋转切削的执行部件。3、进给驱动系统：由高精度滚珠丝杠、伺服驱动电机等组成，完成加工中心 的各个坐标轴的直线与旋转运动。4、精工系统：由伺服驱动装置、可编程控制器以及操作面板等组成。5、自动换刀系统：由刀库和刀具交换装置组成，可以实现不同工序一次加工，明显提高机床的加工效率。6、辅助装置：由冷却装置、排屑装置、防护装置、液压装置、气动装置和自 动检测系统等组成。对于精密复合式镗铣加工中心的结构设计而言，在考虑加工中心的一般结构 特点外，更多的要考虑到在加工过程中高精度的实现，所以精密复合式镗铣加工 中心具有特殊的结构特点：为了有效地抑制由于坐标轴运动所产生附加振动，多 处进给传动均采用重心驱动的技术；为了消除传统传动链传动环节的多种误差， 采用直接驱动技术实现机床的“零传动”；对于高速电主轴的龙门横梁采用预应 力变形结构设计；对卧式镗削机械主轴的立柱采用力平衡机构设计。2.1.2精密复合式镗铣加工中心技术要求在选出能与加工对象相适应，保证高精度和高效率机床布局结构的基础上， 根据我们对相关企业实地调研的情况，以及通过对精密复合式镗铣加工中心的产 品设计分析，查阅相关资料分析对比目前世界先进的、高性能加工中心的技术参 数特点，提出了机床合理的结构参数和运动参数范围。精密复合式镗统加工中心 具体参数见表2.1。 表2.1精密复合式镗铣加工中心主要技术参数 参数名称 参数值 工作台******回转半径/mm 1600 工作台******承载量/kg 2000 工作台数量 液压转台1个 X轴行程/mm 1750 Y轴行程/mm Y1 轴：1250; Y2 轴：1500 Z轴行程/mm Z1轴： 1000; Z2 轴：100 主轴最高转速/rpm 铣削电主轴：最高转速24000;镗铣轴：最高转速6000 主轴功率/kW 铣削电主轴：功率22;镗铣轴：功率22 刀库数量及刀具工位数 2个盘式刀库，每个刀库刀具工位数为16 X轴快移速度/m/min 30 Y轴快移速度/m/min 30 Z轴快移速度/m/min 30 各轴定位精度/mm ≦0.005 各轴重复定位精度/mm ≦0.003 工作台定位精度 ±3 主轴精度/mm 主轴跳动精度0.005mm(300长处）