立式加工中心结构

加工中心结构及附件

2.1.1 主传动系统

1.对加工中心主轴系统的要求

加工中心主轴系统主要由主轴动力、主轴传动、主轴组件等部分组成。由于加工中心相对一般的数控铣床来说必须具有更高的加工效率，更宽的使用范围，更高的加工精度，因此，它的主轴系统必须满足如下要求： (1)具有更大的调速范围并实现无级变速

(2)具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪声低 (3)良好的抗振性和热稳定性 (4)具有刀具的自动夹紧功能 2.主轴电动机与传动

1）主轴电动机 加工中心常用的主轴电动机有交流调速和交流伺服电动机两种。交流调速电动机通过改变电动机的供电频率可以调整电动机的转速，这种电动机成本较低，但不能实现电动机轴的径向准确定位。交流伺服主轴电动机是一种高效能的主轴驱动电动机，这种电动机轴不但能实现任意径向的定位，还能以大转矩实现微小角度的转动。

2）主轴传动系统

低速主轴常采用齿轮变速机构或同步带构成主轴的传动系统，从而可增强主轴的驱动力矩，适应主轴传动系统性能与结构。

图2-1为VPl050加工中心的主轴传动结构。主轴转速范围为10 r/min～4000r/min。当滑移齿轮3处于下位时，主轴在10～1200r/min间可实

加工中心结构及附件

2.1.1 主传动系统

1.对加工中心主轴系统的要求

加工中心主轴系统主要由主轴动力、主轴传动、主轴组件等部分组成。由于加工中心相对一般的数控铣床来说必须具有更高的加工效率，更宽的使用范围，更高的加工精度，因此，它的主轴系统必须满足如下要求： (1)具有更大的调速范围并实现无级变速

(2)具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪声低 (3)良好的抗振性和热稳定性 (4)具有刀具的自动夹紧功能 2.主轴电动机与传动

1）主轴电动机 加工中心常用的主轴电动机有交流调速和交流伺服电动机两种。交流调速电动机通过改变电动机的供电频率可以调整电动机的转速，这种电动机成本较低，但不能实现电动机轴的径向准确定位。交流伺服主轴电动机是一种高效能的主轴驱动电动机，这种电动机轴不但能实现任意径向的定位，还能以大转矩实现微小角度的转动。

2）主轴传动系统

低速主轴常采用齿轮变速机构或同步带构成主轴的传动系统，从而可增强主轴的驱动力矩，适应主轴传动系统性能与结构。

图2-1为VPl050加工中心的主轴传动结构。主轴转速范围为10 r/min～4000r/min。当滑移齿轮3处于下位时，主轴在10～1200r/min间可实

高速立式加工中心静动态特性

第32卷第03期2011年03月

煤矿机械

CoalMineMachinery

Vol.32No.03Mar.2011

高速立式加工中心静动态特性分析及结构改进*

徐金华1，毛志云

2，3

，孙峻峰3，高东强

2

（1.宁夏中卫大河机床有限责任公司，宁夏中卫755000；2.陕西科技大学机电工程学院，西安710021；3.许继集团有限公

司，河南许昌461000）

要：利用ANSYSWorkbench软件对高速立式加工中心整机进行静力学分析，得出了静变

形云图，经过分析找出了整机静刚度较弱的部位；对整机进行了模态分析，获得了特殊频段的固有频率和振型，并对各阶模态振型进行分析，找到了整机结构中动态特性薄弱环节。根据分析结果对整机结构进行改进，改进后整机的静、动态性能明显要优于原整机，为机床的优化设计和再制造设计打下了基础。

关键词：高速立式加工中心；静力学分析；模态分析

中图分类号：TG541文献标志码：A文章编号：1003－0794（2011）03－0169－03

摘

StaticandDynamicCharacteristicAnalysisandStructureImprovement

ofHigh－speedVerticalProcessing

第八章 FANUC 0友嘉立式加工中心面板操作

FANUC 0友嘉立式加工中心

8.1 机床准备

8.1.1 激活机床

检查急停按钮是否松开至

状态，若未松开，点击急停按钮

，将其松开。

8.1.2 机床回参考点

点击原点复归按钮

，按钮指示灯

变亮。

，此时X轴将回零，相应操作面板

先将X轴方向回零，在回零模式下，点击按钮

上X轴的指示灯亮，同时CRT上的X坐标变为“0.000”；依次点击按钮、，

可以将Y和Z轴回零，此时操作面板上的指示灯变化如图8-1-2-1和8-1-2-2所示。

变亮，同时CRT和机床

图8-1-2-1 图8-1-2-2

8.2 对刀

数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。

下面具体说明立式加工中心对刀的方法。其中将工件上表面中心点设为工件坐标系原点。

将工件上其它点设为工件坐标系原点的对刀方法类似。

8.2.1 立式加工中心对刀

X，Y轴对刀

一般铣床及加工中心在X，Y方向对刀时使用的基准工具包括刚性靠棒和寻边器两种。点击菜单“机床/基准工具…”，弹出的基准工具对话框中，左边的是刚性靠棒基准工

具，右边的是寻边器。如图8-2-1-1

图 8

结构设计

1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

结构设计

1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

结构设计

1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

结构设计

1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

结构设计

1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

结构设计

1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.

结构设计

1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserve

立式加工中心主轴组件的结构设计

1 综述

1.1 本课题研究的目的和意义

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展高新技术产业和尖端工业（如：信息技术及其产业，生物技术及其产业，航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。

总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

加工中心是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个国家设计、制造的水平，因此在国内外企业界都受到了高度重视。本课题的目的是进行立式加工中心主轴组件的结构设计，主轴组件作为加工中心的执行元件，它带动刀具进行切削加工、传递运动、动力及承受切削力等，并需满足相关的技术指标要求。

1.2 本课

数控机床销售手册（2011.3版）

VCL850立式加工中心

一、机床结构、性能优势及用途

VCL850是南通科技在原有规格基础上自主开发的高档立式加工中心产品。与老款850规格加工中心相比，立柱改为马鞍型设计、加大了工作台尺寸和Y/Z向行程、放大了床身上分流槽、增加了铣头部件循环冷却装置、改进了排屑方式、提高了主关件的配置、使用了新型靓丽大罩，根据客户需要，可实现三轴全闭环控制及使用德国HEIDENHAIN高性能数控系统。使VCL850产品结构更合理、性能更优越、使用范围更广泛。

结构：VCL850立式加工中心采用十字型床鞍工作

台、立式主轴结构，主轴组整套从台湾进口，配套前四

后二轴承结构，主轴动刚度性能好，确保最佳的加工精度；铣头两侧设计有循环水冷却，减少了切削热变形对主轴加工精度的影响；马鞍型立柱设计，有助提高机床刚性；机床大件采用稠筋封闭式框架结构，刚性高，抗振性好，底座、立柱、铣头、十字滑台、工作台等基础件全部采用高强度铸铁，组织稳定，确保整机品质；合理的结构程度与加强筋的搭配，保证了基础件的高刚性；宽实的机床底座，箱型腔立柱、负荷全支撑的十字滑台可确保加工时的重负载能力。

性能：大件粗、精加工均在进口五面体加

数控机床销售手册（2011.3版）

VCL850立式加工中心

一、机床结构、性能优势及用途

VCL850是南通科技在原有规格基础上自主开发的高档立式加工中心产品。与老款850规格加工中心相比，立柱改为马鞍型设计、加大了工作台尺寸和Y/Z向行程、放大了床身上分流槽、增加了铣头部件循环冷却装置、改进了排屑方式、提高了主关件的配置、使用了新型靓丽大罩，根据客户需要，可实现三轴全闭环控制及使用德国HEIDENHAIN高性能数控系统。使VCL850产品结构更合理、性能更优越、使用范围更广泛。

结构：VCL850立式加工中心采用十字型床鞍工作

台、立式主轴结构，主轴组整套从台湾进口，配套前四

后二轴承结构，主轴动刚度性能好，确保最佳的加工精度；铣头两侧设计有循环水冷却，减少了切削热变形对主轴加工精度的影响；马鞍型立柱设计，有助提高机床刚性；机床大件采用稠筋封闭式框架结构，刚性高，抗振性好，底座、立柱、铣头、十字滑台、工作台等基础件全部采用高强度铸铁，组织稳定，确保整机品质；合理的结构程度与加强筋的搭配，保证了基础件的高刚性；宽实的机床底座，箱型腔立柱、负荷全支撑的十字滑台可确保加工时的重负载能力。

性能：大件粗、精加工均在进口五面体加

济南大学

毕业设计题目立式数控加工中心—排屑机构设计

专业机械设计制造及其自动化

班级

学生

学号

指导教师

二〇一〇年六月八日

摘要

本文是关于立式数控加工中心—排屑机构设计的说明书.该排屑装置可以完成对切屑的收集、运输、及进一步的处理功能。

排屑装置以滚动链轮牵引钢制运输送链板在箱体中运转，加工过程中的切屑落到链带上，由链带运送到加工中心外落入到积屑箱。

本设计根据新的需求采用复合原理将链板排屑装置和刮板排屑装置的优点相结合，在普通链板排屑装置的基础上安装刮板,形成一种非常实用的新型排屑装置，从而杜绝了通链板排屑装置将粘附在链板上的碎屑带回排屑体内腔的现象。细节方面本设计对链板结构加以改进在两端增加滚轮并在箱体内设置滑道以解决切屑的承载问题。并且设计了独立的滑动轴承座和安装垫板来实现输送链板条和带轮的张紧。本装置有较好的功能结构及较底的成本将具有良好的市场前景。

关键词：排屑；复合型；滑动；张紧

ABSTRACT

This article is a manual about the design of the organization of removing scrap ,this organization is part of the vertical machi

摘 要

加工中心由于备有刀库并能自动更换刀具，使得工件在一次装夹中可以完成多工序的加工。加工中心一般不需要人为干预，当机床开始执行程序后，它将一直运行到程序结束。加工中心还赋予了专业化车间一些诸多优点，如：降低机床的故障率，提高生产效率，提高加工精度，削减废料量，缩短检验时间，降低刀具成本，改善库存量等。由于加工中心的众多优势，所以它深受全球制造企业的青睐。

加工中心主要由主轴组件、回转工作台、移动工作台、刀库及自动换刀装置以及其它机械功能部件组成。其中的主轴组件是机床重要的组成部分，其运动性能直接影响机床加工精度与表面粗糙度。本文在查阅大量国内外文献的基础上，通过研究分析不同加工中心主轴组件的性能，综合地比较了其特点，并拟定了一个较为合理的主轴组件结构方案。同时，还就主轴、轴承以及丝杠等重要零件的机械性能进行了探讨，并对这些零件的刚度和强度进行了校核。此外，本设计中所采用的陶瓷轴承能有效地增加主轴的刚度，从而提高了加工中心的可靠性和稳定性。 关键词 主轴组件；加工中心；数控机床

Abstract

Machining center evolved from the need to be able to perform a variet