车铣复合加工中心系列技术方案

车铣复合加工中心系列技术方案-----青岛沃迪数控装备有限公司1.．机床概述及主要用途本机床适用于高速钢、硬质合金及陶瓷刀具，对各种黑色金属、有色金属及部分非金属材料制成的零件粗、精加工，可完成车削内外圆柱面、内外圆锥面、回转曲面等工序。端面、切槽、公英制螺纹及本机床右数控车削刀架为两个进给轴，X、Z轴联动;左数控铣削刀架U、W、C三个进给轴，为三轴联动的多功能、高效率的数控双柱立式车铣床加工中心，左右各带刀库。铣、镗、钻、攻丝功能本机床左刀架为铣刀架，可完成零件端面的钻孔、攻丝、镗孔、铣削平面与镗孔深度较小的孔及铣削内外圆柱面与端面上的键槽等工序。分度功能铣削时工作台有圆周铣削进给功能，任意位置钻孔、攻丝、镗孔时工作台有分度功能。2、机床主要规格与参数略（详情电话咨询）3．主要结构及性能3.1机床总体布局本机床的总体布局为龙门式热对称结构。由左右立柱、联接梁和工作台底座构成框架式结构，经有限元法计算，使机床大件及整机具有高强度、高刚度、高吸振性的特点。横梁在左、右立柱导轨上移动，由双轴伸交流电机驱动，经左右横梁升降箱、螺母丝杠传动，实现横梁上下移动，在横梁上右侧设置一个数控车削刀架,由交流伺服电机驱动；在横梁上左侧设置一个数控铣削刀架,由交流伺服电机驱动。本机床基础件（左、右立柱、横梁、工作台及工作台底座等）均为整体铸造结构，采用高强度低应力铸铁材质，铸后进行焖火、粗加工后经时效处理,使机床具有高强度、高刚度、高抗振性、高吸振性的特性。3.2龙门架1

龙门架由左、右立柱及联接梁组成。左右立柱和工作台底座为热对称结构。在刚度匹配标准中，龙门架的X向刚度和扭转刚度分配占较大的比例，新型双柱立式车床立柱较传统立柱在X向上加宽，增强加工零件尺寸方向上的刚度，确保加工零件的尺寸精度，为保证龙门架的抗扭刚度，左右立柱中采用斜筋排布，经计算机的有限元优化设计，保证龙门框架具有足够的刚度和强度。在龙门架的上部有左右升降箱由双轴伸交流电机驱动，通过齿轮副和蜗杆蜗轮副及双丝杠使横梁作升降移动。3.3主传动系统主传动由一套立式直流主电机驱动，主电机与主传动箱通过变速箱传动经立轴机构变速结合主电机调速，实现车削时所的转速需范围。变速箱采用立轴二级变速箱。机械二级变速由电磁滑阀控制油缸油路来变换，为防止变速油缸卸压，在控制油路上设有压力继电器、蓄能器及液压锁机构，确保变速工作可靠，变速箱中全部齿轮采用淬火磨削工艺，从而使主轴获得必要进给转速。以及高的传动精度及传动效率，并降低传动的振动与噪声。3.4工作台工作台由工作台、工作台底座、主轴部件及传动机构组成，工作台和工作台底座为整体铸造加工。工作台主轴采用固定型短主轴结构，在主轴上装有一套高精度双列短圆柱滚子轴承，其内孔具有1：12锥孔，通过调整径向间隙，以保证工作台高精度回转，并且有高的工作寿命。安装油膜预紧轴承提高油膜刚度，并有限制工作台最大浮升的作用。工作台导轨为恒流静压导轨，由多头等量分油器(十二点等量分油器)对12个油腔恒流供油。在静压导轨面设有油膜测厚装置，当油膜厚度小于0.04mm时，工作台停止工作。为了减少工作台热变形对加工精度的影响，采用热对称结构及配置油温控制装置，以便达到工作台较小的热变形并在左、右方向相同的热变形。保证工作台长期稳定地工作。工作台面上设有T型槽，用来安装卡盘爪等附件。3.5.工作台C轴2

工作台C轴用于铣削进给和钻镗孔分度，由西门子1FT6交流伺服电机驱动，经定比降速传动副，实现C轴的转速范围。C轴传动链的末端采用双齿轮与大齿圈啮合结构，通过液压系统给油经Ⅲ轴上的油缸推动斜齿轮，传与大齿圈啮合的二条传动链中一条产生相对转动，并使大齿圈相啮合的二对小齿轮形成相反两齿面接触，消除传动链中的间隙。C轴为闭环控制，工作台装有海德汉公司的圆光栅尺，以便实现刀架的每转的进给量及恒速切削、铣削进给和分度功能。车削运动时，铣削分度断开，铣削分度时，车削运动断开。C轴分度时，有阻尼结构，完成分度后动自夹紧工作台。工作台设有锁紧装置，以便使工作台在任意位置进行钻孔、攻丝、镗孔加工。3.6横梁横梁在左右立柱导轨上作升降移置、横梁夹紧机构及液压装置等组成。动润滑站，采取定时定量润滑方式。在横梁右端头装有垂直车刀架的在横梁左端头装有垂直铣刀架的水平进给机构，均采用西门子交流伺服带动滚珠丝杠旋转，使垂直刀架实现及快速移动。卡紧采用机，液压放松。横梁前导轨装有伸缩式不锈钢防护罩，导轨下部装有接油盒。在左、右升降螺母下部装有钢螺母零件，用于重量，起到安全保护作用。3.7.垂直车、铣刀架运动，由双轴伸交流电机驱动。横梁两端各把合一套自水平进给横梁由刀架水平进给传动机构机构，机驱动，经齿轮副水平进给横梁械卡紧当丝杠～螺母失效后，钢螺母件支承横梁车、铣刀架均由横梁滑座、回转座、滑枕、传动机构及液压系统组成。垂直运动皆由西门子交流伺服电机驱动，都采用杠传动,滚珠丝杠为进的高精度、高使用寿命的滚珠丝杠。右车刀架为两轴联动（X、Z轴）及左铣刀架联动（U、W、C轴）均采用德国海德汉公司生产的精密光栅尺，实现全闭环其水平和滚珠丝口为3轴控制。车、铣刀架水平移动导轨采用滚滑复合导轨。承受刀架重量导轨面与相对应3

导轨面、承受刀架力矩压板面与相对应导轨面装有德国INA的高精度导轨块，并加预紧力，实现滚动摩擦。其余导轨为紧固低摩擦系数合金导轨板的滑动导轨。车、铣垂直刀架滑枕在左、右方向为滚动摩擦副，并有减振措施，即在滑枕导轨面上紧固高硬度钢板，在回转座相接触面上装有较大尺寸德国INA的高精度滚动导轨块，并加预紧力。而滑枕前后方向滑枕导轨面采用中频淬火，在回转座相接触面镶有低摩擦系数、高强度的锌铝铜合金板的滚滑复合导轨摩擦副。因此，垂直刀架的水平轴和垂直轴滑枕导轨具有灵敏度高、使用寿命长、抗振性好等特点。在左铣垂直刀架滑枕内,设有铣削主轴,在滑枕顶部设有铣削传动箱与铣削主电机,铣削主电机为西门子1PH7交流主轴电机,经调速使主轴获得10-1500r/min的转速范围。滑枕重量由液压平衡油缸平衡，使滑枕上、下重力接近，运动平稳。刀架各导轨面及传动件由自动润滑装置供油进行定时定量润滑。3.8自动换刀装置自动换刀装置由三部分组成：一是装在立刀架滑枕下端处的刀夹自动夹紧机构，二是装在横梁右下端的刀库，三是刀夹和铣头。刀库由交流伺服电机驱动，经减速机构降速，使刀库盘获得所需的转速，在换刀夹接近到位时，采用低速传动，使刀库盘制动时平稳。右刀库有12个刀位，其中有一个空位，可在刀库盘上存放11把刀；左刀库有8个刀位，其中有一个空位，可在刀库盘上存放7把刀；3.9操作本机床配置独立操纵台，操纵台上要求装有机床全部操作键，为方便操作者操作，刀架分别配备一层手持便携式操作单元，可手动操作所需的动作，并设有操纵台和手持操作单元互锁按钮。3.10机床配置独立走台3.11液压系统本机床液压系统由主传动变速系统、垂直刀架液压平衡系统、横梁夹紧与放松系4

统、主传动润滑系统及工作台静压导轨系统等组成。液压箱具有足够容量，确保液压系统的温度变化不影响机床精度，配置油温控制箱。同时液压系统的管路的管接头，要求密封性好。3.12电气系统3.12.1布线整齐、结构合理、散热性强。3.12.2电气系统适应机床工作环境。3.13数控系统本机床配置西门子840D数控系统，X、Z轴两轴联动及U、W、C轴三轴联动，全闭环控制，检测元件为德国海德汉光栅尺，进行连续轨迹控制。其主要数控功能：伺服系统为SIMODRIVE611D数字式伺服电机1FT6垂直方向带制动右刀架控制轴数（水平、垂直）2轴联动轴数（水平、垂直）2轴左刀架控制轴数（水平、垂直、C）3轴联动轴数（水平、垂直、C）3轴直线插补、圆弧插补、螺纹插补内置PLC通用串行接口RS232C10.4″TFT彩色显示器，采用中文显示。机床自诊断功能和操作各种报警显示。程序输入方式：MDI手动输入配电子手轮，最小进给单位0.001mm具有兰图编程及图形模拟功能。零件图形显示绝对/相对编程公英制转换刀具半径及刀具长度补偿功能、垂度补偿功能。5

零点偏置功能程序管理：包括添加、删除、拷贝、检索等功能。故障诊断及维护提示系统过载保护功能配备所有840D数控系统标准功能。4.机床满足下述使用条件：4.1电源：三相交流380V±10%50HZ±1HZ4.2相对湿度：≤90%4.3环境温度：0℃～40℃5、检验标准5.1机床验收标准5.1.1GB9061-1988金属切削机床通用技术条件5.1.2JB/T9934.1-1996数控立式车床精度检验5.1.3JB/T9934.2-1996数控立式车床技术条件5.1.4GB15760-1995金属切削机床安全防护通用技术条件5.1.5GB5226.1-2002工业机械电气设备第一部分通用技术条件5.1.6GB10931-1989数控机床位置精度的评定方法6、标准配置6.1基本配置序号部件名称附件龙门架每台套数备注123456789111111111横梁升降机构操纵台主变速箱工作台C箱轴车削刀架铣削刀架61011121314151617横梁拖线14221111独立走台手持单元电气系统PC应用软件直铣头选配特殊选项价格另议特殊选项价格另议直角铣头6.2标准附件清单(以装箱单为准)序号名称标准或件号规格每台件数备注1234刀夹11刀杆反刀夹1卡盘爪TS51-2A4M12M2485六角螺母J11-12116168M306T型槽螺钉J29-1M30×160M12×300M24×400M24×6301278地脚螺栓J23-8J51-16158垫圈242116411309调整垫铁油枪Q1S74-1R59-110B-1007、主要配套件7序号名称型号数量生产厂备注12直流主电机1上海南洋主电机调速系统6RA701德国西门子公司840D1德国西门子3数控系统4交流伺服电机1FT65德国西门子611D5德国西门子5伺服驱动单元6工作台C轴圆光栅7铣削主传动伺服电机1PH1德国海德汉1西门子789伺服驱动单元主轴定心轴承611D1西门子1日本NSK哈、洛、瓦、天马1台轴10其他轴承11垂直刀架滚珠丝杠2进口12光栅尺2德国海德汉1台德国INA1台阿托斯13水平和垂直滚动导轨块14主要液压元件15其它液压元件16横梁水平导轨防护罩17油温控制箱18刀架手持单元壳体19电柜1台国内名优3上海青川1上海海立特2美卡诺或西门子1齐机电控1台ABB20主要低压电器件21其它电器件22自动润滑装置231台国内名优2南京贝奇尔或永嘉2国内名优1阿托斯24工作台多点分油器8.安装、调试8.1买方按卖方提供地基图，做好地基。8.2在主机到达买方安装现场，根据合同要求卖方可提供指导安装调试，买方协8助卖方机床就位，给卖方安装调试人员提供吊装工具等一切方便。9.验收9.1.预验收机床在供方工厂装配调试结束后，需方派员前往供方工厂按供方提供的检验标准和技术协议的要求对机床的几何精度和工作精度进行预验收，合格后由双方签订验收纪要，机床方可予以发运。9.2安装调试机床到达需方工厂后，供方派员负责指导现场进行安装调试工作。9.3.最终验收机床安装调试结束后，对机床进行最终验收，验收合格后双方签订验收协议后即为最终验收完成，该机床进入质保期。9.4.从机床验收协议签订之日起，机床保修期为12个月。10、环保及安全保证措施10.1在厂内及到用户安装调试阶段，要注意现场环境维护，不能造成环境