CKS7815型双主轴数控车床的设计制造

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1、《宁夏机械》2009年第3期技术交流CKS7815型双主轴数控车床的设计制造马维新王丽（宁夏新瑞长城机床有限公司，宁夏银川750021）摘要介绍CKS7815型双主轴数控车床的总体布局和性能特点，叙述和分析了该产品所采用的关键技术。关键词数控车床电主轴双面刀盘1前言多轴化、复合化、高速化已成为当今国内外数控车床发展的重要趋势，它不仅能够扩大机床的使用范围，提高2.2机床性能特点机床的使用效率，还能满足一机多用，一机多能的工艺加本机床为卧式双主轴数控车床，采用三轴控制。左主工要求，双主轴数控车床就是其中最具代表性的产品之

2、轴完成加工后，右主轴可自动完成对已加工部位的夹持，一。国外知名机床企业在双主轴数控机床的设计制造上满足机床对零件未加工部位的车削加工，从而实现零件技术已成熟，其产品在我国国内市场占有很大的份额。近的完全车削加工。适用于汽车、化工、机电、航天航空等行年来，我国加大了双主轴数控车床的研发力度，宁夏新瑞业零件的加工。机床可对盘类零件和轴类零件进行各种长城机床有限公司为上海汽车齿轮总厂设计制造的曲面、端面及螺纹的车削加工。实现了工件一次装夹多工CKS7815型双主轴数控车床是一个很成功的范例。序加工，即实现一机功能集成化，使机

3、床成为真正意义上2双主轴数控车床设计的总体思路的高速高效的数控机床。2.1机床总体布局本机床选用德国SIEMENS810D数控系统，左主轴本机床为机、电、液一体化设计。机床采用了卧式由11/15kW的1PH7型交流主轴伺服电机通过皮带将动60°倾斜床身导轨形式，具有结构紧凑、布局先进合理、力传递到主轴上。右主轴由10.1/13kW的1PH2型内置式排屑性能好、操作方便等优点，而且便于配置工业机器交流电主轴直接驱动主轴。右主轴通过丝杠螺母副在纵人，为全自动和无人化生产提供了方便。机床内外防护采向作可编程运动，从而可实现更

4、多可能的加工方案。X、用了全封闭框架式结构，很好地解决了三防问题（防冷却Z1、Z2轴进给系统采用先进的1FK型交流伺服电机控液、油及铁屑），同时也给机床的维修提供了较大的空间制。机床纵横向导轨均采用日本THK生产的2级精度的及灵活性。主机部分主要由床身、左主轴箱、右主轴箱、床直线滚动导轨。刀盘装置由意大利DUPLOMATIC公司的鞍、纵向、刀盘、马达及卡盘油缸装置等部分组成。机床整SM型动力刀塔加自行设计的十二位双面刀盘组成，以实体布局见图1。现回转类零件的完全加工。使机床具备动态性能好、无爬床鞍刀盘纵向Z1纵行、定位

5、精度高以及性能稳定可靠等特点。向Z22.3机床的关键技术卡盘油缸本机床各功能部件布局紧凑合理，外观造型宜人，功能齐全，排屑方便，三防效果好，机床操纵台采用旋转式左主轴箱右主马达装置轴箱结构，操作简单、安全。机床在设计制造中攻克了以下几床身个关键技术。图12.3.1电主轴作者简介：马维新（1970-），男，工程师，主要从事数控车床的设计和开发。－82－《宁夏机械》2009年第3期技术交流当机床需要配置电主轴时，一般有两种途径：一是直电主轴运转部分微小的不平衡量，都会引起较大的接购买成品的电主轴单元。这种方式不但成本较高，

6、而且离心力，造成机床的振动，影响加工精度和表面质量。因还可能因规格有限，外形和安装尺寸难以满足机床要求，此必须对电主轴进行严格的动平衡。主轴及主轴上的零而对机床的整体布局和性能产生不利影响。二是由数控件都要经过十分精密的加工、装配和调校，使主轴组件动系统供应商提供电主轴关键零件，如转子、定子及冷却平衡精度达到0.4级以上的水平。在设计电主轴时，一是套。其它零件由机床厂自行设计、制造。这样不仅大幅度必须严格遵守结构对称性原则，键连接和螺纹联接在电降低了成本，同时还能满足机床的整体布局。本机床电主主轴上被禁止使用。如图2所

7、示，电动机转子与机床主轴轴（右主轴箱）就是自行开发设计的，具体结构见图2。采之间用过盈配合来实现扭矩的传递，过盈量应按所传递用德国西门子1PH2型电主轴，将其与主轴箱、主轴等零的扭矩来计算，其值有时高达0.08～0.10mm。另一个保证件组装在一起，通过转子与主轴的过盈配合，使动力直接主轴动平衡的措施是在主轴上设计一个平衡环，如图2作用在主轴上。在设计和制造中需解决两个技术难点，即所示，在平衡环上对称地加工出16～24个直径略有不同电主轴的发热问题和电主轴的动平衡问题。的螺纹孔（M4或M6）。当电主轴组装完毕后，根据动

8、平衡电主轴最突出的问题之一是内藏式高速主电动机的机的测试结果，在一定的方位上，旋入相应的平衡螺丝并发热。由于主轴轴承离主电动机较近，电动机的发热会直调节其旋入深度，直到完全达到动平衡精度后，用环氧树接降低轴承的工作精度，如果主电动机的散热问题解决脂将这些平衡螺丝固化。不好，将直接影响机床工作的可靠性。图3所示为我公司2.3.2左右