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1、现代组合机床技术及其发展徐旭东周菊琪—现代组合机床技术及其发展徐旭东周菊琪,摘要介绍了现代组合机床技术发展的主流分析了组合机床柔性化的几个主要方面和通用部件、加工精度、应用范围等的现状及发展,从柔性制造技术角度介绍了组合机来综合自动化技术的发展新动向。关键词组合机床机床技术柔性化现代化发展世界上第一台组合机床于1908年在美国问_,主轴头世30年代后组合机床在世界各国得到迅速发换刀机构和刀库展。至今,它已成为现代制造工程(尤其是箱体零旅自正柱(丫坐标)件加工)的关键设备之一。现代制造工程从各个角度对组合
2、机床提出了,愈来愈高的要求而组合机床也在不断吸取新技工作台底座术成果而完善和发展。J,.:众浦悠门甲J生脚亨甲几1组合机床及其加工系统的柔性化现:冬褪代机械制造工业发展的特征是产品更新,多品、二:换代的周期缩短种中小批量轮番生产已成。,,~竺竺为普遍的生产方式因此具有一定柔性能对多一卜品种、小批量生产方式作出快速响应,是现代组合汤机床及其加工系统发展的必然趋势。蓄蓄1.1单轴加工的自动换刀图l组合化加工中心配置图(l)单朴转蛛式组合机来、,可调多轴钻镬和攻丝机床大都采用万向联组合机床上刀具的更换由转塔头
3、自动完成,,轴节通过调整主轴支架或更换主轴模板来改变但换刀数量有限可以在工件一次装夹中完成各。,,主轴位置坐标种孔加工工序如配以回转或移动工作台可完成,更多的工序加工。近期国外又出现了用于钻床组合机加工中心的多轴钻削头。图2为偏心调整式2轴、3轴、4(2)么动换刀数妆机床加工中心,—在国外最早是将带自动换刀装置的多功能,机床统称为加工中心的我国则命名为自动换刀数控机床。除车削中心以外,加工中心一般可视为妇产入,带自动换刀装置的数控钻镬铣床可实现对箱体父梦驱动轴。现_类零件的孔和面的多面加工代加工中心有两
4、:,、个发展趋势一是为减少加工时间采用多轴加酬,;二是遵循组合机床的组合原棒工即多轴加工中心偏心轮伯心轮,、。图1理使加工中心组合化模块化为组合化加工中心配置图。1.2多轴加工主轴位置坐标的可变和白针换刀胃园图晕À(1)在主秘书上立接改丈主粕坐标位!这种方式只适用于主轴位置分布有一定几何规律的少数特殊情况。如圆周分布、直线分布等。常用机械方法改变主轴位置。图2偏心调整式多轴头:1994一07一12:1095一03一23收稿日期修回日期中国机械工程1995年第6卷第3期。轴多轴头美国Eagar公司发展了一
5、种采用曲柄法国雷诺公司滑台的最大规格由80mm增至。1OO0mm、1250mm、16o,转动无齿轮钻削头最小轴距不受传动齿轮直径omm铣削头最大功率,。。限制能很方便地配制不同轴系的多轴头由30一10kw增至90kw,(2)可换多和主抽箱为适应高效加工的需要现代组合机床自动如移动主轴箱、转塔主轴箱、自动更换多轴主线和自动加工系统的生产节拍愈来愈短,为此,滑轴箱等。自动换箱组合t)l床种类繁多,但其差别仅台的工作循环时间必须相应缩短。国外有些厂家在于多轴箱的储存和调运方式不同。中等规格滑台的工作循环时间已
6、缩短到55。其自动换箱组合机床具有通用化程度高.便于中.快速行程速度已达15,m/min而最大工作进、、,...组合化和模块化设计生产率高适应性强设备给速度由通常的07m/min提高到12一1sm/,.。,。投资费用少利用率高等优点mi;1切入量有的已可缩短到025mm要提高快一国外已推出转塔与换箱结合,换箱和换刀结进和工作行程速度,需要有高的转换精度,用伺服.它们各自结合两者优点.使组驱动滑台便能满足要求。合的自动换箱机床.合机床进一步柔性化。另外,夹具的柔性化和控制32采用新技术、新材料、新结构提高
7、通用部件系统的柔性化也是现代组合机床柔性化的两个必的性能。不可少的条件德国许勒·惠勒公司的机械进给部件采用谐波减速器,与常用的圆柱齿轮减速器或行星减速2组合机床加工精度的提高,、、、器相比具有降速比大体积小结构简单紧凑承由于采用r新结构、新刀具、新上艺方法、刀载能力大、传动效率高、噪声低、传动平稳等优点。具自动补偿系统、专用刀具的复合工艺.直接利用移动部件的导轨夹紧采用曼特龙压板.组合机床加(Metro:飞leiste)。软件进行误差补偿等办法f二枯度正用压力油使皮囊扩涨顶动压板夹。在不断提高紧导轨。这
8、种夹紧方式和通常采用的油缸夹紧或现阶段一平而,。在组合机床1加工大的平而度已碟形弹簧夹紧方式相比具有许多优点如结构紧达到ltT,长上。.()2。.04;11n:.粗糙度达到凑,可直接布置在压板内,不占空间,夹紧力大且一..;;Ra04一08,。”m孔径精心达到r巧一16孔的圆分布均匀夹紧效果极佳等.一.。‘)f)5几mm;度和圆柱度达到。。1示定位悄孔大规格进给部件的导轨副广泛采用以聚四氟士.o13mm;,的中心距精度达到。一般孔位精度达乙
