高速卧式五轴加工中心主机结构的选型设计.pdfVIP

高速卧式五轴加工中心主机结构的选型设计宰 口侯延星 口刘春时 口李焱 口张金军 口王亮 沈阳机床(集团)有限责任公司沈阳 110142 摘 要：通过对卧式加工中心结构的分析。总结了高速卧式五轴加工中心的主机结构选型设计时的方法。提出了结 构设计的思路，并结合设计参数对主机结构影响较大的功能模块的设计方案进行了论证。从而提出了高速卧式五轴加工 中心主机结构的最终方案。 关键词：高速加工中心结构设计设计参数 中图分类号：TG502．1 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2011)04—0060—03 目前．高速卧式加工中心的发展非常迅速．许多制 快移速度在48rrdmin以上的高速加丁中心常采 造企业都把高速加下中心作为自己的主导产品．不仅 用“箱中箱”结构．由于“箱中箱”结构合理分配了三轴 因为高速加工中心拥有广阔的市场前景．同时南于国 移动部件的质量。便于实现各驱动部件的轻量化设计。 家的扶持和重视以及新部件和新的机床配套件不断推 易于实现高速机床的设计．并且X轴可采用双驱技 出，更进一步提高了高速卧式加工中心的发展水平。 术，大大提高了机床的动态性能．但成本略高；可选配 交换托盘模块．也适合选配卧式五轴头实现五轴机床 1 设计要求 的设计。该结构模块化设计优点突出．广泛应用于汽车 型号为HMSl25u高速卧式五轴加工中心同国内 等高节拍要求的行业．机床规格不宜做得太大。 外同类产品相比．具有直线移动i轴行程大、快移速度 移动速度在48m／min以下的加工中心大都采用 高(国外同类产品一般都在24m／min)。可选配五轴功动立柱移动式结构．由于动柱式加工中心立柱本身是 能．具有国外先进生产企业产品同档次的性能．虽然与 一种悬臂梁结构．切削力产生的颠覆力矩将使立柱产 国际顶尖精密卧式加工中心精度相比还有一定差距． 生变形和位移．影响机床的精度．所以立柱一般设计得 但在产品性能上有一定的竞争优势。该产品主要用于 相对较重．当驱动立柱移动时较高的立柱因头重脚轻 飞机制造企业的难加工材料复杂航空结构件的加工． 而不适合较高的速度和加速度．其动立柱形式也由于 以及高精度箱体零件的加工。 机床规格的大小以及台面承载能力而有所区别。该结 高速卧式五轴／JⅡ-V中心主要技术参数见表1。 构总的布局配上外置Z轴或者外置X轴．或是正“T” 表I技术参数 型布局。或者是倒‘‘T”型的动立柱布局．使机床制造上 机床型号 HMSl25u 相对简单，工艺性好，成本低。是一种比较经济的高速 工作台尺寸(长×宽1／mm l 250xl250 卧式加工中心结构。 T．flE台最大负载／kg 5ooO ·2000／l400／l 3高速卧式五轴加工中心核心部分的设计方 坐标行程(X、l，、刁／mrn 800 两摆动轴旋转角度，(o) A：一120～95 案对主机结构的影响 B：nx3600 快移速度俩、y、z)／(m·rain一1) ．40 在结构设计之初首要考虑的问题是如何实现五 主轴最大转速／(r·min‘1) 7Ooo 轴。一种方案是主轴部分实现双摆头设计．这样配合其 附属功能 双工作台可自动交换 它X、l，、Z三轴实现五轴，但是这种组合较适合龙门式