浅淡立式数控车床的结构特点、典型应用及发展趋势

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1、市场观察mi浅谈立式数控车床的结构特点、典型应用及发展趋势第〇8期数控机床市场_39.第〇8期数控机床市场_39.■文/沈阳第一机床厂张丽丽张成龙刘建华第〇8期数控机床市场_39.第〇8期数控机床市场_39.近年来我国汽车行业迅速发展，各企业不同程度的扩大生产规模，在加工汽车典型零件时，如轮毂、制动毂，对数控机床各个方面的要求也越来越高，立式数控车床很好的满足了加工要求，相对与卧式数控车床，其具有以下特点：1.立式数控车床的主轴是垂直于地面且与人体平行的，由于主轴立式安装克服了在卧式车床产生的重力力矩，从而避免了主轴在高速旋转时因重力力矩而造成的椭圆加工，提高了加工工件的圆度和轮廓度

2、。2.立式数控车床在零件加工时，其装卡方式符合人机工程学的要求，可以有效的减轻操作者的体力劳动。3.由自重所致，被加工零件能在卡具基准上准确、紧密的贴合，在夹持过程中可以获得较高的定位精度，从而达到高精度的加工效果，特别是对于形状不规则的工件，卡具结构相对简单，制造费用更低，工件装卸更容易。4.立式数控车床可用于自动生产线，组线容易，可组成生产单元，如两台单轴立车就能组成一条生产流水线，对工件进行正、反两面的加工。数控车床是高精度和高生产效率的自动化加工机床，与普通机床相比，具有更好的刚度和抗振性，相对运动面的摩擦系数小，进给传动部分的间隙小。数控车床是综合应用了当代最新科技成果发展

3、起来的新型机械加工设备。四十年来，数控机床在品种、数量、加工范围与加工精度等各个方面都有了惊人的发展。立式数控车床则是适应传统的机械制造行业（如汽车）而产生的，随着机械制造行业的发展，立式数控车床的加工性能也在逐渐的提高。本文围绕着我厂CK系列立式数控车床来谈谈它的结构特点及其在加工典型零件的应用：一、结构特点(以CK516B为例，图1所示）1.1高刚性的底座底座筋型采用优化设计，是机床具有很高的刚性，材料采用高密铸铁，强度高，吸振性好。1.2高转速、高精度的主轴本机床的主轴单元采用当前国际上先进成熟的短粗性结构，轴承采用进口精密主轴轴承，轴承的润滑采用进口高速润滑脂。该主轴系统轴向

4、和径向的预加载荷可用一个螺母进行调整，具有较高的轴向和径向刚度。本机床的主轴箱采用热对称结构，克服了主轴运转温升后的变形对加工精度的影响。第〇8期数控机床市场_39.AJJNgaaaaisa^aga——第〇8期数控机床市场_39.第〇8期数控机床市场_39.Wl.CK-16B外圆为夹持面，采用专用卡爪，进行反面的粗精加工,如图4所示。第三序同样以已加工外圆为夹持面，采用专用卡爪，进行正面的粗精加工。该加工方法可以有效的保证了外圆和里孔的同轴度，由于采用粗精加工，CPK值可达到1.67。1.3高自动化程度的刀架及卡盘配置该机床可根据用户要求配备立式或卧式刀架，并配备了液压卡盘。为了平衡

5、Z轴重力，Z轴还配备了平衡油缸。该液压系统选用了变量叶片泵，液压控制元件均选用台湾产品，各个液压回路均采用叠加安装方式，结构紧凑，安装方便。1.4电气系统机床CNC数控系统标准配置采用了曰本FANUCoi-TD数控系统，该系统能适应高效率、高精度的机械加工，且具有操作方便、功能齐全、可靠性高等优点。电气系统具有自诊断功能，操作及维修人员可根据指示灯及显示器等随时观察到机床各部分的运动状态。电路的动力回路均有过流、短路保护，机床相关动作都有相应的互锁，以保证人身和设备的安全。电柜标准配置采用全封闭式空调器散热，以此来达到防尘降温的目的^二、典型零件的加工在汽车行业中，轮毂、制动毂等需求

6、量都很大，并且这些零件质量的好坏直接影响到汽车的操纵性和安全性，因此对它们的精度要求也很高，所以这些零件都是汽车行业中比较重要和不易加工的零件。我们根据用户的要求和零件图纸的需要，设计不同的卡具和走刀路线，下面就以轮毂、制动毂为例说明。2.1轮毂的加工轮毂的加工可根据情况分为两序和三序，一般来讲，第一序采用专用卡具夹持外圆毛坯锥面（图2所示），配备可调式定位机构，进行外圆和里孔的粗加工（图3所示）。第二序以已加工第〇8期数控机床市场_39.xt5工位1W4.2.2制动毂的加工制动毂属于薄壁件，卡具采用24点卡紧，卡紧力均匀分在制动毂的外圆上，减小了制动毂的变形量，如图5所示。使用该卡

7、具可实现一次装卡，分别加工制动毂的外圆，内圆及上下端面，如图6所示，加工圆柱度可达0.08。W5.制动钗作小.&W地肩美1牧1祕由于立式数控车床在汽车等行业的广泛应用，它的发展也越来越快，立式数控车床的种类也呈现多样化，上面提到的CK516B产品只是小型立式数控车床的一个代表。为了满足市场和科学技术发展的需要，立式数控车床未来仍然继续向开放式、基于PC的第六代方向、高速化和高精度化、智能化等方向发展。采用PC机作为立式数控车床的前端机，来处理人机界面、编程