辛辛那提用于汽车加工的动柱式立式加工中心的研究
在科学技术的助推下，各行各业在发展中的竞争力愈演愈 烈，为了提高更好的适应当前加工高速化的发展模式，辛辛那 提公司研发出了一种高性能的加工机，即动柱式立式加工中心， 也被称 Fixed Table Vertical MaehiningCenter (作固定工作台式立 式加工中心）即FTV系列动柱式立式加工中心。由于FTV系列 动柱式立式加工中心在现代机床加工中发挥了重要作用，因而 加强对辛辛那提用于汽车加工的动柱式立式加工中心的研究十 分必要。 1FTV系列动柱式立式加工中心FTV系列动柱式立式加工中心具有多种优势，因而在机床 加工中得到了广泛应用。为了更好的利用FTV系列动柱式立式 加工中心，使其促进汽车制造业的发展，首先需要正确认识对 FTV 系列动柱式立式加工中心。上表是辛辛那提公司的一种动柱式立式加工中心配备的特 殊型号锥柄主性能测试检验的结果。通过对上表中数据的分析， 可以看出，这款立式加工中心具有良好的性能。我们可以发现， 其主轴功率、金属去除率及转矩等与普通的主轴加工中心比较， 具有更强的性能。FTV850系列机床主轴的******扭矩可以达到 700Nm以上，比同类产品更具有优势。在此基础上还能够实现 对硬质合金、钛合金及淬硬钢等一些高硬材质不同要求的加工。在新时期的制造业中，为了更好的适应高速发展需求，辛 辛那提公司研发出了一种新形式的加工机，即FTV系列动柱式 立式加工中心。这个加工中心主要是固定工作台的结构，并通 过X、Y、Z轴的三维形式实现立柱的移动，同时结合辛辛那提 公司和西门子公司一起联合研发的PC工业结构，操作控制系 统为全开放式形式。在该研制中心中最快速度为6m/S2,对于 12/18.skw,No.40锥柄型号的机床，主轴速度为0-12500r/min，而 对于型号为25/42kw，N.50锥柄机床，机械主轴转速在0-8000r/ min，无极变速，交流伺服驱动。三个直线轴都采用玻璃光栅尺 进行精确测量，X轴的******型号行程为3700mm，测量精准度要 控制在0.010mm以内。2FTV系列动柱式立式加工中心的优势2.1 结构部件稳定性较强通过观察研究可以发现，FTV系列动柱式立式加工中心的 整机主要成金字塔形状分布，即底座、立柱、滑板及主轴箱的 质量逐渐减小，这种结构形状具有较强的稳定性，从而能够保 证机床能够高速运转。FTV系列动柱式立式加工中心的稳定性 主要表现在两方面，一方面是底座设计具有较高的刚性。FTV 系列动柱式立式加工中心的底座是以铸钢材料为主，以有限元分析后的******板筋布局作为箱型结构，通常重量在4.5 t—9t之间， 这种布局结构，能够满足固定工作台、滑板、立柱及主轴等多 个零件结构的稳固性，从而可以使机床的动态加工性能具有加 高的稳定性，在全行程运行中，把加工零件的变形程度控在最 小范围内。另外，立柱的设计具有一定特殊性，整个立柱结构 呈现V字形，立柱后部和刀库的重量都要比前部自重大，从而 能够对主轴及其他移动部件的重量和惯性起到平衡作用。2.2驱动部件弥补了直线电机的缺陷在FTV系列动柱式立式加工中心，尽管没有用新型直线电 机来取代常规的丝杠传动系统，但是也能够是实现高效加工的 目标，从而满足了生产加工的需要。之所以会起到这样的效果， 主要原因是，采用这种加工模式，能够有效避免直线电机产生 的热量大、转动不稳及边端效应等问题。为了能够更好的满足 快速加工及重切削的需求，X轴中应用了伺服电机一同带动驱 动丝杠螺母及固定丝杠两端的结构，从而有利的解决了传统结 构中由于丝杠过紧而缩短轴承寿命的问题，同时也提高了机床 整体结构的刚度与稳定性。在FTV系列动柱式立式加工中心中， 无论是导轨、丝杠还是其他相关零部件结构，都采用了摩擦系 数较低的THK和高淬硬层的高质量产品材料。由于应用了 THK 直线导轨，不仅能够增加了重载条件下机床的刚性，同时也确 保了其高度运转时的精度，降低了机床在加工时的磨损程度。2.3工作台转化灵活FTV系列动柱式立式加工中心具有多种功能，可以满足不同设备的加工需要，如既能够对大中型模具进行高速加工，同 时也是生产线中一些加工设备的理想替代设备。FTV系列动柱 式立式加工中心的工作台，不仅能够对大型的零件进行加工， 同时也可以再分成2个工作区域，从而能够缩短双位工加工的 交换时间。 2.4人机交换设计 由于FTV系列动柱式立式加工中心的设计具有多种特征， 工作人员可以站在工作台附近来进行工件的装卸，操作站台安 设在机床的外部，可以对其进行灵活移动，从而使操作更加便捷，同时依托液晶显示手枪，可以实现远距离的操控，并具有较高 的精准度，便于机床加工。同时由于装刀环节可以手动操作， 更具有灵活性，安全防措施比较齐全。3结语基于FTV系列动柱式立式加工中心在机床加工中的重要性， 我们要给予高度重视。加强对FTV系列动柱式立式加工中心的 研究与应用，正确认识FTV系列动柱式立式加工中心的优势， 满足现代高速化加工的需要，提高机床加工效率与质量，从而 促进我国汽车制造业的发展。本文由海天精工整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！