精密立式加工中心的设计及应用

发布日期:[08-06-16 10:43:56] 浏览人次:[]

设计,主轴X向热平衡较好;Y向悬伸小,热变形影响小;X、Y、Z轴移动部件轻,加速性好;构件结构稳固易于保证导轨运动精度,精度稳定性好。

为保证机床的精度稳定,床身、立柱、滑座、主轴箱等都采用有限元分析,应用高阻尼性能的优质铸铁制造;合理的截面设计和筋格布置,尽量避免行程中出现不合理的悬臂状态;导轨采用高刚性滚柱导轨,安装基面精密刮研。

µ1000系列机床打破通常机床结构形式,床身采用三点支撑,高刚性设计,使机床调整简单,不依赖于地基,机床可不需特殊地基而直接安装在水泥地坪上。床身用基于无弯矩的力流原理的特殊筋板设计,保证其上构件在运动过程中,负载重心和切削点始终不离开三点支撑的范围,并有足够的支撑刚度,有利于保持精度的稳定。

滑座采用顶置式结构,其特点为高刚性轻型设计,使运动单元灵活,适应高速要求。滑座沿立柱导轨作X向运动,加长导轨支撑长度,运动时滑座始终不离开导轨,易保证直线度、定位精度和加工精度。工作台只作单方向(Y向)移动,与十字工作台结构相比移动部件轻,且承重大,设计承重大于800kg。另外工作台沿导轨方向运动,结构刚性好,运动精度高,避免了传统机床工作台移动到两端後直线度降低或超差问题。扁长的主轴箱结构,使主轴重心尽量靠近X向导轨,主轴中心与导轨距离295mm,比传统机床减少五份之二,这样主轴悬伸小,受弯矩校另外导轨安装在主轴箱上,滑块在滑座上,大大增强了Z向刚性,提高了加工精度和运动稳定性,定位精度高。

采用了宽度较大的滚柱导轨,中等预载荷消除了间隙和爬行,提高系统刚度和运动精度。

线性轴驱动采用伺服电机带动高速滚珠丝杠副,它采取预紧式单螺母形式,结构紧凑。丝杠的支撑采用两端固定支撑并施加预拉伸,以提高传动系统刚度,吸收丝杠发热引起的热伸长造成的误差。丝杠与电机间的联轴器选用波纹管形式,其优点是:传动效率高、刚性好、传递扭矩大、扭转刚度高,且自身转动惯量小,适应高速性。适当增加座的长度以增加螺母座及丝杠轴承座与基础件间结合面刚度,同时工艺上采取配刮研技术,使精度直接进入稳定期,提高耐冲击能力。

高刚性内装式电主轴,前轴承选用中预载的四列背对背高速角接触陶瓷球轴承,轴承内径Ø70,这种组合方式使轴承可同时承受径向和轴向载荷,主轴动静刚度高。

为了减少冲击、提高定位精度,控制系统设定了钟型加减速功能和HRV(High Response Vector)控制功能,调整了影响动态性能的位置和速度增益。同时,为了实现长寿命设计,设计中对一些影响精度和工作性能的关键部件采取了相应措施,如:由于主轴轴承用油气润滑,部分油气会进入电机定子与转子之间,使电机被污染而影响使用性能和寿命,为了克服这一点,在电机前後端均有低压乾燥清洁气体吹入,局部形成轻微正压,以防止油气进入,保证电机性能稳定,寿命长;为避免主轴前端有脏物进入轴承,并防止轴承油气润滑的废油渗出到主轴端面上,主轴最前端加一路气,以防止脏物进入和吹散废油;五轴联动的转台电机直接运动于工作区时,脏物可能进入电机,影响寿命,为此,转台上两个电机罩均加有低压气体吹气,形成正压,阻止异物侵入;为了保证光栅长久保持精度,提高使用寿命,光栅的读数头上也有乾燥清洁的空气吹入。

为了保证高精度,多种措施被采用以减少机床的热变形和振动。如主轴套筒和前後轴承座恒温循环冷却,油气润滑减少轴承发热,後轴承使用圆柱滚子轴承,一旦发生热变形,主轴就向後伸长,不影响加工精度;大流量冷却刀具和工件,减少切削热产生;床身上两个螺旋排屑器及时将切屑排出机体,避免切屑大量堆积引起床身热变形;机床对称式设计,平衡热变形等;主轴具有中心内冷却功能,内冷最大
|<< << < 1 2 3 4 > >> >>|
www.mapeng.net 马棚网
www.mapeng.net
文章作者:未知 | 文章来源:转载 | 责任编辑:admin | 发送至邮箱: | 加入收藏:
本文关键字:精密  立式  加工中心
本文所属专题:数控机床 
相关资讯
热点资讯
推荐资讯

关于我们 | 站点导航 | 使用帮助 | 友情链接 | 广告服务 | 免责声明 | 新手上路
设为首页 | 加入收藏 | 在线留言 | 马棚网QQ群:{92562572}{102901272}{333259257} | 交流QQ: 客户服务 客户服务 客户服务