现代工业加工设备中钻铣加工占很大比例,钻铣加工中心是机械制造行业中应有较广泛的金属切削工艺之一, 目前由于高速主轴技术、直线电机技术、高速控制技术以及刀具技术的发展和进步,以加工的高速化实现加工的高品质、高效率已成为钻铣加工技术发展的重要特征。
线性导轨钻铣加工中心光机是云南省先进装备制造 业具有技术比较优势及特色的领域之一, 传统的研制模式主要采用“提出方案-二维设计-制造-组装-物理样机反复试验-改进”往复循环的经验设计方法,造成研制周期过长,研制成本过高,且样机零部件之间经常出现装配问题,尤其是静态干涉及动态干涉问题,极大地降低了研制的正确性和可靠性。
1 整机的工作原理和结构、性能特点
总体布局采用类似立式加工中心的结构, 具有 X、Y 坐标移动工作台、Z 向主轴垂直进给移动、转塔形刀库、全封闭防护罩等。
底座采用大斜面设计, 易于冲刷铁屑, 提高排屑效果,加快切削液回流速度。 采用箱型滑座、人字型立柱,各个轴向电机座、 轴承座与其所安装到的大件采用一体化铸造成型,从而大件的强度和刚性得到极大提高。
采用转塔形刀库,不需单独电源,刀库容量为 14 把刀;自动换刀装置采用单主轴整体转塔刀库,装有多根带刀具的刀柄, 换刀时各个刀柄顺序装夹在主轴上而达到换刀作用;主轴采用机械式打刀,主轴打刀装置没有打刀缸,直接运用固定在箱体上的打刀机构,当主轴箱过了加工最高点,进入刀库换刀行程,打刀机构与刀库支撑架上安装的松刀碰块接触,松刀,进行换刀。 这样的结构简单、可靠、换刀速度快。
主轴传动系统采用交流主轴电动机驱动, 从而极大地提高了主传动的平稳性和抗振性; 进给系统采用交流伺服电动机驱动。 主轴转速高变速范围大,滚珠丝杠直接与电动机联接。 减少了传动误差和反向间隙,提高了传动效率、精度和刚度;具有高速攻螺纹性能,主轴同转与主轴进给(Z 轴)保持严格同步,也称为同步攻螺纹。 因此, 可以取消攻螺纹的浮动环节,丝锥直接装在夹头内,可提高攻螺纹精度。 高速刚性螺纹最高转速达 3600~6000r/min, 减少切削时间,并可快速反转退出丝锥,因此也提高了攻螺纹的效率。 整机具有占地面积小、换刀速度快、能够实现一次装夹完成铣削、钻孔、攻丝,提高了钻铣生产效率、降低了生产成本,具有操作简单等优点。
2 基于 Pro/E 完成整机的三维建模、静态干涉检查
采用正向工程、自下向上的方法进行三维建模,即: 首先使用草绘模块, 设绘出复杂特征和通用特征的截面图,保存为 *.sec。 其次使用零件模块,设绘出零件模型, 保存为 *.prt。 第三,使用装配模块,均以“刚性”连接的方式逐级完成装配, 设绘出元件→部件→组件→整机装配模型,保存为 *.asm。 配合使用绘图模块,设绘出上述模型的工程视图集,保存为 *.drw。 在上述模块内可完成特征及元件的创建及编辑、视图管理、渲染、静态干涉检查、装配爆炸、测量、关系式和簇表定义及使用等操作。
宇匠数控 备注:为保证文章的完整度,本文核心内容由PDF格式显示,如未有显示请刷新或转换浏览器尝试,手机浏览可能无法正常使用!
结束语
目前进行了该款产品整机的三维建模、动态演示及各个进给运动机构的运动学仿真分析,根据仿真结果来验证设计方案、消除静态和动态的干涉。 对物理样机的研制和产品的投产均起到了理论指导和实践验证作用, 在合作单位中推广了先进的设计、分析一体化的理论和技术。 今后将拓展来研究关键零部件直至整机的动力学特性, 在 Adams 内进行柔性体建模、参数化建模、敏感性分析、优化分析、振动分析,甚至机、电、液一体化设计与分析等。
2024-11
机床整机性能测试与评估主要包括以下几个方面: (1)精度测试:包括直线轴、旋转轴的定位精度、重复定位精度、主轴端面跳动、径向跳动等指标测试,用激光干涉仪来检验机床精度是否达到设计要求。 (2)刚度测试:分为机床结构刚度和加工刚度两种,前者测试机床的整体刚度,后者测试机床在加工… [了解更多]
2024-11
数控机床的动力学特性是影响机床加工精度和效率的重要因素,结合面刚度变化及机床加工空间位置变化等因素会导致机床的动力学参数发生改变,影响机床的加工性能。为了探究五轴加工中心和五轴钻攻中心的动态特性及其影响因素,本文围绕转台轴承结合面刚度和加工空间位姿对双转台五轴机床的工作台回转系统… [了解更多]
2024-11
本文提出一种基于差分演化算法且无需简化机床旋转轴几何误差模型的旋转轴PIGEs辨 识方 法。首 先 基 于 经 典 的 球 杆 仪 轴 向、径 向 测 量 模式 辨 识 旋 转 轴 的PIGEs,获 得PIGEs初 始 解,然后利用差分演化算法整体优化求解旋转轴PIG-Es,获 … [了解更多]
2024-11
本文综合考虑铣削载荷、加工位置、机床姿态和结合部接触特性,建立了一种具有低自由度的双转台五轴加工中心动力学模型。并设计实际铣削工况时双转台五轴加工中心动力学特性实验,将实验得到的数据进行处理并与模型计算的结果进行对比,验证多体动力学模型的准确性。在此基础上,设计均匀设计试验分析不… [了解更多]
2024-11
影响木工五轴加工中心实木家具加工质量的因素很多,要提高加工质量和生产效率,可以从操作人员、五轴加工中心、器具、加工现场、工艺等五个方面入手,建立落实完善各种标准制度。另外,企业还要重视人员的培训和数据库的建立,才能提高加工质量,逐步实现实木家具生产数字化转型升级。… [了解更多]