立式加工中心結(jié)構(gòu)

1、立式加工中心的分類馬毅，【摘要】介紹了立式加工中心的分類及結(jié)構(gòu)【關(guān)鍵詞】 立式加工中心；分類；結(jié)構(gòu)The classificationof Vertical Machine CenterMa yi ,【Abstract： This paper introduces classification and structure of vertical machine center【Keywords】:vertical machine center; classification structure一、概述進(jìn)入21世紀(jì),我國機(jī)床制造業(yè)面臨著市場需求旺盛而引發(fā)的制造裝備業(yè)發(fā)展的良機(jī)，機(jī)床是機(jī)械制造的工作

2、母機(jī)，是裝備制造的基礎(chǔ)設(shè)備，主要應(yīng)用領(lǐng)域是汽車、船舶、工程機(jī)械、 軍工、農(nóng)機(jī)、電力設(shè)備、鐵路機(jī)車、閥門等行業(yè)。在汽車、船舶、工程機(jī)械等行業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò) 張壓力的推動下，機(jī)床工業(yè)正迎來快速發(fā)展階段。數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)裝備，一個國家數(shù)控機(jī)床的水平高低和擁有量是衡量國家 綜合經(jīng)濟(jì)實力和國防安全的重要標(biāo)志。當(dāng)今，數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)床市場消費的主流產(chǎn)品，我 國汽車、航天航空、船舶、一般機(jī)械、鐵路機(jī)車、軍工和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為數(shù)控機(jī)床提 供了廣闊的市場。加工中心是典型的數(shù)控機(jī)床，它的產(chǎn)銷量占數(shù)控機(jī)床市場的 30%40%,立式加工中心 是加工中心中的主要產(chǎn)品，它的主軸軸線垂直于水平面。立式加工中心主要的

3、用戶層面為： 以看好的汽車零部件行業(yè)為首，還有 工程機(jī)械、軍工、模具、閥門、飛機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、電力、 光學(xué)設(shè)備等行業(yè)。立式加工中心的產(chǎn)銷量占加工中心市場的60%70%, 2007年，國內(nèi)生產(chǎn)立式加工中心近9000臺，并且從國外進(jìn)口立式加工中心近 11000臺。即國內(nèi)立式加工中心年 需求量近20000臺，市場需求量巨大。二、立式加工中心的分類1. 定立柱式立式加工中心（即工作臺運動，立柱固定型結(jié)構(gòu)）定柱式立式加工中心，乂稱工作臺運動式立式加工中心。此類立式加工中心產(chǎn)銷量占立 式加工中心市場的75%左右，大多數(shù)機(jī)床制造廠家都有此類結(jié)構(gòu)的機(jī)床。此類機(jī)床屆于傳統(tǒng)的普及型立式加工中心，按工作臺運動方向分為

4、兩種。此類機(jī)床具有以下優(yōu)點A、機(jī)床成本低，設(shè)計、制造比較容易。Ek容易實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。C與動立柱式加工中心相比：機(jī)床的立柱部件、主軸箱部件剛性好；在切削過程中，主 軸箱部件振動小。1.1十字滑臺結(jié)構(gòu)（工作臺有兩個方向運動）機(jī)床結(jié)構(gòu)見下圖1。立柱固定在底座上，鞍座帶著工作臺在底座上做前后方向（向）運動，工作臺在鞍座上做左右方向（X方向）運動，主軸箱在立柱上做上下方向3運動，Z方機(jī)床結(jié)構(gòu)見下圖2。立柱固定在底座上，工作臺在底座上做前后方向（ Y方向） 鞍座帶著主軸箱在立柱上做左右方向（X方向）運動，主軸箱在鞍座上做上下方向（2. 動柱式結(jié)構(gòu)（即工作臺固定，立柱運動型結(jié)構(gòu)）動柱式立式加工中心，乂名固

5、定工作臺式立式加工中心，此類立式加工中心產(chǎn)銷量占立 式加工中心市場的15%左右，此類機(jī)床屆丁中檔的立式加工中心，此類機(jī)床具有以下優(yōu)點A、和傳統(tǒng)的移動工作臺式結(jié)構(gòu)相比，由丁三軸運動部件的負(fù)載慣量不變，在計算伺服增 益、加減速時間常數(shù)時可以針對每個軸的運動慣量進(jìn)行精確的優(yōu)化；有效避免了動工作臺式 產(chǎn)品在負(fù)載重量小時響應(yīng)過沖、負(fù)載重量大時響應(yīng)遲緩的問題，并且避免了由以上問題帶來 的對加工精度不利的影響。最大的優(yōu)點是此類機(jī)床可以加工重量很大的工件。B、由丁工作臺不移動，和同規(guī)格的動工作臺式結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品相比，工作臺上可以放置更大 的工件和異形工件，而不必?fù)?dān)心工件會和機(jī)床的其它部分發(fā)生干涉。另外，對丁重心位

6、置不 正的零件也可以順利地實現(xiàn)高精度加工。C、由丁 X軸運動完全由立柱的移動來實現(xiàn)， 立柱在底座上的運動不會在 X軸行程的兩端 產(chǎn)生運動部件懸伸的情況，保證了運動部件在 X軸全行程上受力情況不發(fā)生變化，因而使機(jī) 床具有更好的精度和剛性。另外，固定的工作臺使得操作者更容易靠近，裝卸工件的操作更 加容易和省力，操作的宜人性有十分明顯的提高。立柱鞍座底座主軸箱工作臺圖3機(jī)床結(jié)構(gòu)見上圖3。工作臺固定在底座上，鞍座帶著立柱在底座上做左右方向（ X方 向）運動，立柱在鞍座上做前后方向（Y方向）運動，主軸箱在立柱上做上下方向（Z方 向）運動。此類機(jī)床因為立柱做兩個方向運動，乂稱為全動柱立式加工中心。3. 小

7、型龍門式結(jié)構(gòu)（見圖4）、框中框結(jié)構(gòu)（見圖5）此類立式加工中心產(chǎn)銷量占立式加工中心市場的5%左右，此類機(jī)床屆丁高檔的立式加工中心，此類機(jī)床具有以下優(yōu)點 ：A、由丁獨特的結(jié)構(gòu)，此類機(jī)床剛性好，精度高。B、主軸箱部件不懸伸，加工時不承受彎矩造成的變形。C、圖5所示的框中框結(jié)構(gòu)，機(jī)床可以做到高速加工，高速定位。D、圖5所示的框中框結(jié)構(gòu)，可以做到重心驅(qū)動。即雙絲杠驅(qū)動的合力通過了移動部件的重心，是近年來高速、高精度加工的重大突破。（、/Z軸雙絲杠驅(qū)動）。主軸箱機(jī)床結(jié)構(gòu)見圖4,機(jī)床立柱固定在底座上，工作臺在底座上做前后方向（Y方向）運動，鞍座帶著主軸箱在立柱上做左右方向（X方向）運動，主軸箱在鞍座上做上下方向（Z方向）運動。工作臺圖4機(jī)床結(jié)構(gòu)見圖5,機(jī)床的框架式立柱 固定在底座上，鞍座帶著工作臺在底 座上做前后方向（Y方向）運動，工 作臺在鞍座上做左右方向（X方向） 運動，主軸箱在立柱上做上下方向（Z 方向）運動。三、總結(jié)認(rèn)真、仔細(xì)的研究立式加工中心的結(jié)構(gòu)以后，不僅有助于研發(fā)人員確定以后產(chǎn)品的發(fā)