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Compound processing machine tool technology for rotary parts

车削中心的发展有相当数量的回转零件(有人估计约占1/2)。除了车削外,还需要铣削、钻孔、攻丝等工序。另外,旋转类零件每道工序的加工时间也比较少。由于较短,迫切需要在一台机床上一次装夹对回转零件进行多工序复合加工,因此最终在20世纪70年代开发了车削中心。

与普通数控车床相比,车削中心的刀塔刀架配备了可旋转铣刀、钻头、丝锥的电动刀具。同时,机床主轴还具有能根据数控程序精确分度并与X轴或(和)Z轴进行插补联动的C轴功能的刀具。这种三轴(X、Z、C)控制的车削中心可以一次装夹对回转体进行车、铣、钻、镗、攻丝等操作。至今仍是工业生产中最常用的旋转体。复合加工机床。

后来,车削中心进一步向扩大加工技术范围的方向发展。为了钻或铣偏离回转体中心线的孔或槽,开发了Y轴控制的刀塔刀架,并相应开发了4轴刀塔。(X、Y、Z、C) 控制的车削中心。但无论单主轴车削中心如何扩大加工范围,仍然无法解决一次装夹下回转体背面二次加工(即工件装夹端部的加工)的问题。因此,双主轴车削在20世纪80年代出现。中心。此类机床的两主轴大多在同一轴线上相对布置,以便加工完回转部分的主轴后,第二主轴自动从主轴上拾取工件,加工装夹端。

由于装夹端的加工任务一般比较简单,所以第二主轴通常称为副主轴,其功率相对较小。双主轴车削中心可以配备一个刀架,但大多数都配备两个刀架,这有助于提高加工效率,充分发挥机床设备的潜力。该机床在床身上方的同一轴线上配备有一个主轴(18.65kW)和一个副主轴(11kW)。两主轴转速为0~4000r/min,均可由C轴控制。主轴还可沿轴线移动,拾取主轴一端已加工好的工件。主轴上方、副主轴下方设有10个刀位的刀塔刀架。转塔刀架上的每个刀位均可配备功率为3.7kW、转速为80~8000r/min的动力刀具。上刀架由3轴(X1、Y1、Z1)控制,下刀架由2轴(X2、Z2)控制。车铣中心的兴起是从车削中心发展而来的。20世纪90年代末成为热门话题的5轴控制(X、Y、Z、B、C)车铣中心不仅进一步增加了B轴控制(使刀架绕Y轴旋转),钻斜孔、铣斜面,并没有采用车削中心传统的转塔刀架类型,而是采用高速、更大功率的电主轴刀架。

由于刀架上的电主轴一次只能装一把刀具(车削时电主轴被锁定,不旋转),因此必须像加工中心一样配备自动换刀机构和刀库。该机床的铣削和钻削能力相当于小型甚至中型加工中心。其本质是将数控车床和加工中心集成在一起,故名车铣中心。

车铣中心工作台的转速比原来的加工中心要高。同时,机床的(电)主轴必须锁紧,并可配备车刀。德国DMG公司新近开发的DMU80FD车铣中心就属于此类。DMU80FD的结构与本公司DMUP系列加工中心完全相同,具有5轴、5面高速铣削等P系列加工中心的全部加工功能。该机工作台采用直驱技术,最高转速500r/min。机床主轴最高转速也达到2000r/min,工件在该机床上一次装夹即可高效实现五面五轴加工以及从铣、钻、镗、攻丝到车削的复合加工。

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