臥式加工中心常見幾種布局結構形式
臥式加工中心常見幾種布局結構形式在研究機床的布局形式時，首先要清楚機床幾個運動的分配形式。臥式加工 中心主要有四個運動，其中包括X、Y、Z三個坐標軸和B軸一個回轉軸。關于這 四個運動軸的分配方式，可全部由工件來完成，或全部由刀具來成，或是由工件 和刀具共同來完成[25]。分析國內外臥式加工中心結構可知，一般都是用工作臺來 完成B軸的回轉運動，剩下的三個坐標軸運動既可以分配給工件，又可以分配給 刀具，按三個運動的分配方式，臥式加工中心可以分為以下幾種結構形式。2.2.1立柱移動、工作臺固定的臥式加工中心機床的工作臺不作軸向運動，只做B軸的回轉運動，主軸箱在立柱上作Y軸 運動，立柱沿十字滑鞍作X、Z軸的運動，此種運動分配如圖2.1 (a)所示。另一 種分配形式，主軸箱在立柱上作Y、Z軸運動，立柱沿床身底座作X軸運動，此 種運動分配如圖2.1 (b)所示。針對圖2.1這兩種臥式結構分析可知，由于這兩種分配形式均使得三個坐標軸 上有較大的行程范圍，因此，此種結構可用于加工大型、重型的復雜箱體類零件， 例如大型汽車發動機箱體等；由于運動部件的質量大，運動中產生的慣性力就大， 很難實現機床的高進給速度和高加速度加工。不過運動部件的質量雖大，但較為 恒定，因為刀具重量相對較小，改變刀具時，對運動部件重量變化影響不大，故 機床的運動特性還是比較穩定的。圖2.1立柱移動工作臺固定結構Fig. 2.1 Movable column and fixed table structure2.2.2立柱移動、工作臺移動的臥式加工中心機床的工作臺作軸向和B軸的回轉運動。工作臺作X軸運動，主軸箱在立柱 上作Y軸運動，立柱在底座上作Z軸運動，運動分配如圖2.2 (a)所示；另一種 分配方式，工作臺作Z軸運動，主軸箱在立柱上作Y軸運動，立柱在底座上作X 軸運動，運動分配如圖2.2 (b)所示。這兩種結構的應用相對比較普遍，在國內 外臥式加工中心中很常見，被稱為T型床身布局。圖2.2立柱移動工作臺移動結構Fig. 2.2 Movable column and movable table structure針對圖2.2這兩種臥式結構分析可知，工件和工作臺的質量比立柱和主軸箱的質量輕，保證了移動部件質量最輕的原則，該種結構在精密臥式加工中心和高速加工中心普遍采用，圖2.2(b)的刀具切削處的位置在Z軸方向上變化較小，工作臺Z軸移動保證了 Z坐標的最大行程；兩種結構的缺點為：鏜頭不能伸縮，不易于深孔的加工，由于運動部件的質量大，運動中產生的慣性力就大，很難實現機床的高進給速度和高加速度加工。不過運動部件的質量雖大，但較為恒定，因為刀具重量相對較小，改變刀具時，對運動部件重量變化影響不大，故機床的運動特性還是比較穩定的。2.2.3立柱固定、工作臺移動的臥式加工中心機床的工作臺作軸向和B軸的回轉運動。工作臺作X、Z軸運動，主軸箱在 立柱上沿Y軸運動，機床立柱不做任何的軸向運動，固定不動，工作臺沿十字滑 鞍作X、Z軸的運動，此種運動分配如圖2.3所示。圖2.3立柱固定工作臺移動結構Fig. 2.3 Fixed column and movable table structure針對圖2.3這種臥式結構分析可知，工作臺分配到了兩個運動軸和B軸的回轉運動。由于此種結構的鏜頭不作軸向運動，所以不會出現滑枕的“低頭”現象所引起的誤差，因此適用于大型箱體類零件的加工；該結構缺點是鏜頭不能向外伸縮，機床將無法對深孔進行加工。