双工作台及液压驱动交换站在精密卧式加工中心上的运用

　　该款五轴联动精密卧式加工中心是沈阳机床集团吸收国内外先进技术开发的大型精密卧式加工中心，结合国内航空零件加工特点及条件设计制造的; 机床具有高刚性，高精度，高速度等特点，适合加工以钛合金、合金钢等难加工材料制成的各种复杂型面飞机零件。机床配置功能先进的数控系统和双工作台交换机构，通过西门子系统的 PLC 程序及 NC 宏程序的控制，可实现 A、B 工作台的自动交换，节省了工件装夹时间，极大地提高了机床整体的加工效率。
　　典型的工作台交换站有两种: 一种是旋转式的，另一种是平行移动式的。回转式的多用于较小的托盘630 mm×630 mm 以下的，交换时间一般为 8 ～ 12 s。相对比旋转式结构形式，平行移动式的托盘交换装置具有更大的承载能力，能够满足 630 mm×630 mm 规格以上托盘及工件的传输。缺点是交换时间会比回转式的长，大约在 12 s 以上。
1 精密卧式五轴加工中心交换站的主要结构
本加工中心交换工作台机构由平行并列布置的两个相同的交换台站组成，分别命名为交换台站 A 和交换台站 B，如图 1 所示。交换台站 A( 或 B) 由交换台站底座、液压马达、减速机、链轮等拖动装置和工作台移动导向定位机构等部分组成。
1. 1 双工作台交换站结构
　　交换工作站包含两个交换站点即 A 交换站点和B 交换站点。设置在机床上下料前侧，相对工作台工作位置对称布置。当需要使用工作台 A 时，工作台滑板机构移动至 A 交换台站相应交换位置实现 A 工作台交换，同理工作台滑板机构移动至 B 交换台站相应交换位置实现 B 工作台交换。
　　交换台站底座通过地脚螺栓固定在机床地基上，其上装有两条直线导轨与工作台的定位基面配合实现工作台交换时的定位导向功能。拖动功能由液压马达通过减速机和链轮机构驱动工作台沿直线导轨往复运动来实现，并可由固定在传动链条上的推拉销钩住固定在工作台上的拖钩，带动工作台在机床回转座和交换台站之间做往复运动，从而实现工作台在机床回转座和交换台站 A( 或 B) 间的位置自动交换。
1. 2 工作台结构
　　A( 或 B) 工作台由伺服轴驱动，采用蜗轮蜗杆、齿轮两级传动，可实现 360° 回转运动，设有高精度角度编码器，液压夹紧装置。在换台过程中，可实现自动松夹。
　　在 A、B 工作台面底部均设有两条定向导轨作为两条定位基面和两对导向夹紧导轨条，在 A、B 工作台面一端设置有拖钩，在拖动链条的拖动下实现交换时的拖动功能。工作台面下的两导向锥销及定位销孔与两定位销配合实现工作台交换时的定位功能。每条定位基面两端各设有一个夹紧活塞机构，当工作台交换到位后，检测机构反馈到位信号后，液压系统供油夹紧工作台。工作台底部结构如图 3 所示。

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　　通过上文可见，此精密卧式五轴加工中心的交换工作台机构，通过 PLC 与 NC 宏程序的控制，可实现机床两个工作台的自动交换; 可以在机床对一个工作台上的工件进行切削加工的同时，对交换工作台上另一个工作台上的工件进行装夹或拆卸，从而缩短机床的辅助时间，提高机床的工作效率。另外，此种结构的交换工作台强度高、刚性好、承载大、传动平稳，适合于承载较大重量工件的工作台的自动交换。

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