机床总体介绍
MTC46是我厂根据市场需求开发的一款多功能车削中心。该产品的主轴通孔直径是Φ56mm,加工直径Φ230mm,加工长度是270mm,可同时配置八工位刀架和带有动力头的Y轴模块,可实现车、铣、钻、攻丝等多种功能,加工效率高,稳定性好。机床整体布局紧凑合理,便于保养和维修,符合人机工程学,便于操作。具有极高的性价比,是小型复杂零件加工设备中的选择。
与同类机床相比,具有以下特点:
1、可根据用户的需求配置刀具、动力头以及刀塔。
2、套筒式主轴结构,更高的稳定性与可靠性。
3、高精度C轴,进口刹车,保证铣削与钻削的精度。
4、整体式全防护,更好的防水与防屑性能,占地面积小。
5、模块化的设计,可根据不同的需求进行配置。
二.机床主要结构及技术特点
1. 床身
该机床采用整体铸铁床身,通过合理布置床身内部加强筋的位置大大提高床身的刚性,增加机床的稳定性和抗震性,从而提高机床的精度;床身倾斜45°,具有斜床身排屑流畅的优点。导轨采用台湾30规格直线滚珠导轨,进给精度高、摩擦阻力小、刚性好,抵抗振动、变形能力高,可使用户获得较高的加工精度及提高机床的快移速度,获得更高的生产效率。
图2.1 床身整体示意图
2. 主轴
图2.2 主轴系统结构图
采用大跨距的主轴箱结构,获得了更好的刚性与抗振性,同时对称式结构,使热变形均匀,避免主轴中心因此产生偏移。
图2.3 主轴箱示意图
整体式套筒主轴,轴承选用进口精密主轴轴承,用进口高速锂基润滑脂润滑。设计时考虑到提高主轴的精度及增强刚性采取了措施,如:对主轴轴承进行了预紧,经精心装配主轴具有温升低,热变形小、精度高的特点,使主轴长?诠ぷ魇币材鼙3指飨罹鹊南喽晕榷āV髦崽淄膊捎孟馓捉峁梗灾髦岷颓爸岢刑孜祭慈范硪欢酥岢刑椎奈恢茫蟠蟮奶岣吡饲昂笾岢械耐岫取?/span>
图2.4 整体式套筒主轴示意图
同时具备,高精度的C轴功能,配置进口液压刹车,保证了铣削与钻孔的精度。
主电机与主轴传动比为1:1
图2.5 广数5.5KW主轴转速-扭矩图
图2.6 广数7.5KW主轴转速-扭矩图
图2.7 CTB 5.5KW主轴转速-扭矩图
图2.8 FANUC 5.5KW主轴转速-扭矩图
3. 进给系统
纵、横向进给是采用伺服电机通过一个弹性联轴器与滚珠丝杠直接连接,滚珠丝杠支承形式采用前端固定的形式,可以消除丝杠在工作过程中由于温度升高而引起丝杠伸长导致的定位误差,保持工件加工精度的一致性。X轴、Z轴滚珠丝杠支承机构采用大角度、角接触滚珠轴承,刚性好、精度高。
图2.9 机床的传动系统(广数配置)
图2.10 机床的传动系统(飞阳配置)
图2.11 机床的传动系统(FANUC配置)
4. 排刀及动力头
本数控车床配置为排刀,换刀时间短、精度高、性能稳定可靠。
根据工件情况可选用外圆刀座和Φ25镗孔刀座,刀方为20×20。镗刀座可配Φ20、Φ16、Φ12、Φ10的镗刀杆变径套。
同时标配轴向及径向动力头,选配Y轴模块与刀架,最多可同时配置八工位刀架和带有五轴动力头的Y轴模块,从而实现车、铣、钻、攻丝等多种功能。
图2.12 各种动力头示意图
5. 液压及润滑系统
液压系统选用了变量叶片泵,液压油箱放置在床身后面,由防护与外界隔离。各个液压回路均采用叠加阀安装方式,结构紧凑,安装方便。液压油箱带有风冷装置。配置的液压筒夹(可配液压卡盘)压力可以调节。
丝杠及导轨采用集中定量自动润滑系统,无论安装位置如何都能确保润滑剂的均匀长期有效供给,一方面可显著降低投资和日常维护费用,另一方面降低所消耗的润滑油,减少了对环境的污染。
图2.13 液压站、润滑站示意图
6. 冷却及排屑系统
机床采用全导轨防护,排屑方便,且冷却箱与主机分离,保证机床精度免受切削热的影响。采用大流量高扬程冷却泵,流量10L/min,扬程9米,在车削过程中工件和刀具得到充分冷却,保证工件的加工精度,提高刀具的使用寿命。标准配置为冷却箱及接屑盒。同时,可以根据客户需求配置链板式排屑器,有侧排和后排两种配置可供选择。
7. 筒夹油缸
本机床标准配置国产φ45mm筒夹及油缸。可以根据用户需求选用台湾6寸中实或中空液压卡盘及油缸,能满足绝大多数用户的加工需求。
图2.14 筒夹示意图
8. 电气系统
8.1数控系统及伺服系统
本系列机床数控系统可采用广数988T、广数988TA、飞阳i5、FANUC 0i mate-TD系统,能适应高效率、高速、高精度的机械加工;且具有操作方便、功能齐全、可靠性高等优点。
8.2机床电气系统
机床电气设计符合GB5226.1-2000电气标准。
电路的动力回路,均有过流、短路保护,机床相关动作都有相应的互锁,以保障设备和人身安全。
电气系统具有自诊断功能,操作及维修人员可根据指示灯及显示器等随时观察到机床各部分的运行状态。
主要电气元件选用进口产品,其他电气件选用中外合作的产品,从而确保机床的安全性、可靠性。
数控机床对电源要求严格。如果用户电网波动超过±10%,频率超过50Hz±1Hz时,必须增加稳压装置,否则数控机床将不能正确工作,甚至出现不可预测的结果。
8.3电气柜
采用全封闭式电箱,防护等级达到IP54要求;并在电箱内预留一定空间以便于扩展功能。
9. 安全保护
9.1 具有全护罩防护,并考虑多项安全保护措施,如:电箱安全装置,安全操作门,操作门的强化玻璃设计,确保机械及人身之安全。
9.2 X轴、Z轴采用铠甲防护罩设计,使排屑方便及冷却液易于收集,此外,冷却装置采用多层过滤,使冷却液得到了充分的净化,避免冷却回路堵塞。
9.3 当机床遇到自身故障时,由于控制电路的特殊设计,机床可动进给轴,冷却电机等如已在“启动”状态的,将进入“停止”状态;如已在“停止”状态的则不可自行进入启动状态,确保了机床的安全。另外由于机床CNC内的控制程序是“固化”在芯片中的,而零件加工程序是由电池供电保护的,所以,意外断电或故障时,不会丢失CNC内存储的程序菜单。
9.4 机床具有报警装置及紧急停止按钮,可防止各种突发故障给机床造成损坏。由于软件的合理设计,报警可通过显示器显示文字及报警号,通过报警灯指示;机床根据情况将报警的处理方式分为三类:对紧急报警实行“急停”;对一般报警实行“进给保持”;对操作错误只进行“提示”。
三.机床主要技术参数、精度及加工范围
1. 主要技术参数
项 目
|
单位
|
规 格
|
备 注
|
床身上回转直径
|
mm
|
φ360
|
|
切削长度
|
mm
|
270
|
排刀
|
加工盘类零件直径
|
mm
|
φ230
|
|
加工轴类零件直径
|
mm
|
卡盘φ130/筒夹φ45
|
|
滑板上回转直径
|
mm
|
φ130
|
|
主轴端部型式及代号
|
|
A2-5
|
|
主轴孔直径
|
mm
|
φ56
|
|
通过棒料直径
|
mm
|
φ43
|
|
主轴转速范围
|
r/min
|
40~4500(5.5KW主伺服)
|
★
|
40~4500(7.5KW主伺服)
|
注1
|
40~4500(CTB 5.5KW主伺服)
|
注1
|
40~4500(FANUC β 5.5KW主伺服)
|
注1
|
主轴输出扭矩
(30分钟额定值)
|
Nm
|
45(ZJY208-5.5BH-B3)
|
★
|
102(ZJY265-7.5AM-B3)
|
注1
|
44.8(CTB-45P5ZGB15-M3G)
|
注1
|
45(βil 6/10000)
|
注1
|
主轴转速级数
|
|
无级
|
|
主电机
输出功率
|
型号
|
|
ZJY208-5.5BH-B3
|
★
|
功率
|
kW
|
5.5/7.5
|
型号
|
|
ZJY265-7.5AM-B3
|
注1
|
功率
|
kW
|
7.5/11
|
型号
|
|
CTB-45P5ZGB15-M3G
|
注1
|
功率
|
kW
|
5.5/7.5
|
型号
|
|
FANUC βil 6/10000
|
注1
|
功率
|
kW
|
5.5/7.5
|
标准卡盘
|
筒夹型号
|
|
φ45mm筒夹
|
★
|
卡盘直径
|
inch
|
6”
|
|
X轴快移速度
|
m/min
|
20(台湾丝杠)
|
★
|
Z轴快移速度
|
m/min
|
24(台湾丝杠)
|
★
|
Y轴快移速度
|
m/min
|
10
|
注2
|
X 轴 行 程
|
mm
|
470(排刀配置)
|
|
120(Y轴五轴动力头与下刀架)
|
|
Z 轴 行 程
|
mm
|
365(排刀配置)
|
|
170(Y轴五轴动力头与下刀架)
|
|
Y 轴 行 程
|
mm
|
190
|
注2
|
导轨形式
|
|
滚动导轨
|
|
钻孔直径(钢/铝)
|
mm
|
φ8/φ10
|
|
攻丝直径(钢/铝)
|
mm
|
M6/M10
|
|
刀 架 形 式
|
|
排刀
|
★
|
卧式 8工位(只与Y轴五轴组合)
|
|
刀架转位时间(相邻工位)
|
s
|
0.22
|
|
刀盘可否就近选刀
|
|
可
|
|
刀具尺寸
|
外 圆 刀
|
mm
|
20×20×125
|
|
镗刀杆直径
|
mm
|
Ф25
|
|
排屑器形式
|
|
接屑冷却箱
|
★
|
|
链板式排屑器
|
|
机床重量
|
总 重
|
kg
|
2200
|
注4
|
承重
|
盘 类 件
|
kg
|
60(含卡盘等机床附件)
|
|
轴 类 件
|
kg
|
60(含卡盘等机床附件)
|
|
机床外型
|
长×宽×高
|
mm
|
2200×1560×1800
|
|
总
电
源
|
电压
|
V
|
AC380
|
|
电压波动范围
|
|
-10~+10%
|
注3
|
频率
|
Hz
|
50±1
|
|
总电源功率
|
kVA
|
30
|
|
? |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
注1:主轴转速是在标准配置(中实卡盘,标准硬爪)下的转速范围,当安装其它配置的卡盘、卡具或主电机时,请注意所选择的卡盘或卡具的极限转速;如配置国产轴承,主轴转速降为原主伺服配置转速的75%。
注 2:Y轴参数,由动力头厂家提供,为整体外购部件。
注3:数控机床对电源要求严格。如果用户电网波动超过±10%,必须增加稳压装置,否则数控机床将不能正常工作,甚至出现不可预测的结果。
注4:机床重量仅供参考,最终重量以机床装箱单为准。
注:后面打“★”标记的为标准配置,其它为选购配置。
2. 主要精度
本机床精度贯彻中华人民共和国国家标准GB/T16462-1996《数控卧式车床 精度检测》。
检 验 项 目
|
国家标准
|
工厂标准
|
加工精度
|
IT6
|
IT6
|
加工工件圆度
|
0.003mm/Ф70
|
0.002mm/Ф70
|
加工工件直径的一致性
|
0.010mm / 150mm
|
0.008mm / 150mm
|
加工工件平面度
|
0.008mm/Ф100mm
|
0.006mm/Ф100mm
|
加工工件表面粗糙度
|
Ra1.6μm
|
Ra1.6μm
|
定位精度
|
X轴0.016mm
|
X轴0.013mm
|
Z轴0.020mm
|
Z轴0.016mm
|
重复定位精度
|
X轴0.007mm
|
X轴0.005mm
|
Z轴0.008mm
|
Z轴0.006mm
|