配置数控机床系统应该考量的几大因素
⑴生产系统需求
数控系统网络化支持成为生产系统集成的必要条件。对于要纳入自动化程度很高的生产系统的数控机床,必须明确数控系统具有相应的接入解决方案,包括低级的依靠plc输入输出点直接接入到高级的数控系统内置opc服务器,依照opc标准向用户开放数控系统内部数据。此外面向生产系统,自动化的在线工件检测和刀具检测也是必须支持的功能。
⑵全闭环需求与双驱需求
数控机床,特别是大型、重型数控机床大多数都有全闭环和双驱需求。在全闭环控制方案中,要在距离编码光栅、值式光栅、普通增量光栅间进行选择,同时数控系统也要支持相应的反馈信号接入。
不同数控铣床的主轴位置
一、龙门式数控铣床;数控龙门铣床主轴可以在龙门架的横向与垂直导轨上运动,龙门架则沿床身做纵向动运动。大型数控铣床,要考虑到扩大行程、缩小占地面积等技术上的问题,往往采用龙门架移动式。
二、立式数控铣床:立式数控铣床主轴轴线垂直于水平面,是数控铣床主轴轴线垂直于水平面,是数控铣床中常见的一种布局形式,应用范围广泛。从机床数控系统控制的坐标数量来看,目前2坐标数控立铣仍占大多数;一般可进行3坐标联动加工,但也有部分机床只能进行3个坐标中的任意两个坐标联动加工(常称为2.5坐标加工)。
此外还有机床主轴可以绕x、y、z坐标轴中的其中一个或两个轴做数控摆角运动的4坐标和5坐标数控立铣。
三、卧式数控铣床;卧式数控铣床与普通卧式铣床相同,其主轴轴线平行于水平面,主要用于加工箱体类零件。为了扩大加工范围和扩充功能,卧式数控铣床通常采用增加数控转盘或万用数控转盘来实现4、5坐标加工。这样,不但工件侧面上的连续回转轮廓可以加工出来,而且可以实现在一次安装中,通过转盘改变工位,进行“四面加工'。
四、立卧两用数控铣床。立卧两用数控铣床的主轴方向可以更换,能达到在一台机床上既可以进行立式加工,又可以进行卧式加工,同时具备上述两类机床的功能,其使用范围更广,功能更全,选择加工对象的余地更大,给用户带来不少方便。
立卧两用数控铣床靠手动或自动两种方式更换主轴方向。有些立卧两用数控铣床采用主轴头可以任意方向转换的万用数控主轴头,使其可以加工出与水平面呈不同角度的工件表面,还可以在这类铣床的工作台上增设数控转盘,以实现对零件的“五面加工'。
加工中心如何更换主轴头换刀
加工中心在带有旋转刀具的数控机床中,更换主轴头是一种简单的换刀方式。主轴头通常有卧式和立式两种,而且常用转塔的转位来更换主轴头,以实现自动换刀。在转塔的各个主轴头上,预先安装有各工序所需的旋转刀具。当发出换刀指令时,各主轴头依次地转到加工位置,并接通主轴运动,使相应的主轴带动刀具旋转,而其它处于不加工位置上的主轴都与主运动脱开。
图2。3。2所示为卧式8轴转塔头。转塔头上径向分布着8根结构完全相同的主轴7,主轴的回转运动由齿轮12输入。
当加工中心数控装置发出换刀指令时,先通过液压拔叉将移动齿轮3与齿轮12脱离啮合,同时在中心液压缸14的上腔通过压力油,由于活塞杆和活塞15固定在底座上,因此加工中心中心液压缸14带着由两个推力轴承17和16支承的转塔刀架体18抬起,离合器2和1脱离啮合。然后压力油进入转位液压缸,推动活塞齿条,再经过中间齿轮使大齿轮4与转塔刀架体18一起回转45,将下一工序的主轴转到工作位置。加工中心转位结束后,压力油进入中心液压缸14的下腔,使转塔头下降,离合器2和1重新啮合,实现了精准的定位。压力油的作用下,转塔头被压紧,转位液压缸退回原位。最后,通过液压拨叉移动齿轮3,使它与新换上相啮合。为改善主轴结构的装配工艺性,整个主轴部件装在套筒5内,只要卸去螺钉10就可以将整个部件抽出,主轴前轴承9采用锥孔双列圆柱滚子轴承,调整时,先下端盖6,然后拧紧螺母8,使内环做轴向移动,以便消除轴承的径向间隙。
加工中心为了便于卸出主轴锥孔内的刀具,每根主轴都有操纵杆13,只要按压操纵杆,就能通过斜面推动杆11顶出刀具。
转塔主轴头的转位,定位和压紧方式与齿盘分度工作台极为相似,但因为在转塔上分布着许多回转主轴部件,使结构更为复杂。
由于加工中心空间位置的限制,主轴部件的结构不可能设计得十分坚实,因而影响了主轴系统的刚度,为了保证主轴的刚度,对主轴数目必须加以限制,否则将会使结构尺寸大为增加。
转塔主轴头换刀方式的主要优点在于省去了自动松夹,卸刀,装刀,夹紧及刀具搬运等一系列复杂的操作。从而提高了换刀的可靠性,并显著地缩短了换刀时间。但加工中心由于上述结构的原因,转塔主轴头通常只是用于工序较少,精度要求不太高的机床,如数控钻床等。
带刀库的自动换刀系统<img src='http
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