双主轴双刀架精密数控车铣复合加工中心研究开发.pdfVIP

30 2012年 10月 中国制造业信息化 第 41卷 第 19期 双主轴双刀架精密数控车铣 复合加工中心的研究开发 赵义顺 ，张 霖 (1．南京数控机床有限公司，江苏南京 211100) (2．南京航空航天大学 机 电学院，江苏 南京 210096) 摘要：介绍 了一台新型双主轴双刀架精密数控车铣复合加工 中心。详细阐述 了加工 中心机械主 体结构及主要技术参数，建立了加工中心的有限元模型并进行了模态分析，给出了其五阶固有频 率和固有振型，并对机床进行 了模态分析试验。最后总结 了该加工 中心开发过程 中的相关难 点 及解决方案。 关键词：加工中心；ANSYS；有限元法；模态分析 中图分类号：TH122；TH161 文献标识码 ：A 文章编号：1672—1616(2012)19—0030—06 数控机床是现代制造技术的基础装备，其技术水 列化产品研究与应用 (课题编号 ：2010ZX04001— 平高低是衡量一个国家工业现代化水平的重要标志。 071)”的代表产品为 cKwl480S／2000双主轴双刀 国家 “十一五”期间，将高档数控机床列为国家科技重 架精密数控车铣复合加工中心。 大专项，是提高国家竞争力的重要措施。 网1所示为机床整体结构示意图。本产品具有 目前，我国中、高档数控机床的总体水平与国外 双主轴、双刀架、双 C轴、 轴，7轴控制，2组3轴联 先进水平相比还落后 10～l5年，主要差距表现在机 动，全闭环控制。双刀架均为带有具有钻铣动力刀具 床的档次、性能、成套性和可靠性等 3个方面。我们 的车铣复合电动刀架。双主轴均为内藏式电主轴，并 必须认真分析这个差距 ，找出影响整机可靠性的主 通过高精度反馈元件进行闭环控制，实现2个 G轴 要因素，并采取切实有效的措施，提高数控机床的可 的高精度分度 ，2个主轴的分辨率为0．001。。双主轴 靠性水平 ，逐步缩小与国际先进水平的差距 。 能够连续分度和任意分度定位，能够实现零件加工 《国家中长期科学技术发展规划纲要 (2006— 过程中的飞车接送料，完成复杂回转体零件的一次 2020年)》在重点领域 中确定一批优先主题的同 上料的车削、分度偏心钻削、定位铣削的全部加工工 时，围绕国家目标，进一步突出重点，筛选出若干重 序 ，实现零件完整意义上的全工序加工 (Complete 大战略产品、关键共性技术或重大工程作为重大专 machining)。工件在 1台机床上可以完成全部或大 项，充分发挥社会主义制度的优势和市场机制的作 部分工序的加工。先将工件装夹在第一主轴上，上 用，力争取得突破 ，努力实现以科技发展的局部跃 刀架或上下刀架 同时完成一端的车削加工，一端加 升带动生产力的跨越发展，并填补国家战略空 白。 工结束后，第二主轴快速前移将工件从第一主轴上 在上述基础上实施 “高档数控机床与基础制 接过来 ，下刀架或上下刀架继续加工工件的另一端。 造装备”科技重大专项，本文就是针对科技重大专 该机床的第一主轴和第二主轴可以同时进行加工，l 项课题产品CKW1480S双主轴双刀架精密数控车 台机床完成2台机床的加工工序，加工精度高，效率 铣复合加工中心展开了相关研究。 高。该机床可广泛应用于航空航天、船舶、汽车、发 电设备、精密模具、军工等行业。 1 产品结构方案 “高档数控机床与基础制造装备”科技重大专 2 产品主要技