GHK-400輥環(huán)專用數(shù)控車床技術(shù)文件
1. 機(jī)床的主要用途和基本組成
1.1 主要用途
本機(jī)床為數(shù)控輥環(huán)專用車床。主要用于最大工件直徑400mm，最大工件長(zhǎng)度500mm，工件最大重量800KG的無(wú)限冷硬球磨鑄鐵和碳化鎢輥環(huán)的粗加工及半精加工。使用硬質(zhì)合金、陶瓷刀片、立方氮化硼或其他材料的刀具可進(jìn)行輥環(huán)的外圓、端面和各種孔型型面的粗、半精車削加工和修復(fù)加工。
本機(jī)床也可用于與輥環(huán)相同重量范圍的鑄鐵、鋼質(zhì)及有色金屬材質(zhì)的軸類零件的加工?？蛇M(jìn)行外圓、端面和各種復(fù)雜曲面的半精車削及精車削。
本機(jī)床控制系統(tǒng)具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、多種固定循環(huán)和端面恒速切削等功能?？刹捎米詣?dòng)編程方式或手動(dòng)編程方式，也可采用混合編程方式。
1.2 機(jī)床的基本組成
本機(jī)床由床身、床頭箱、刀架、主電機(jī)座、減速機(jī)構(gòu)、自動(dòng)排屑、導(dǎo)軌防護(hù)罩等部分組成。機(jī)床卡盤采用臺(tái)灣生產(chǎn)液壓卡盤和回轉(zhuǎn)油缸、實(shí)現(xiàn)快速卡緊工件。床頭箱裝在床身的左端。刀架移動(dòng)用導(dǎo)軌采用鑄鐵中頻淬火導(dǎo)軌。機(jī)床主傳動(dòng)由22KW交流伺服主軸伺服主軸電機(jī)傳動(dòng)床頭箱體內(nèi)部齒輪帶動(dòng)主軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。通過(guò)交流伺服主軸系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)極變速。主軸可實(shí)現(xiàn)5-350r.p.m轉(zhuǎn)速。主軸前后軸承均采用高精度的可調(diào)間隙雙列短園柱滾子軸承，剛性好、回轉(zhuǎn)精度高且調(diào)整、維修方便。
本著平等、互利的原則。制訂本技術(shù)協(xié)議、此技術(shù)協(xié)議為合同該機(jī)床配置SIMENES 828D數(shù)控系統(tǒng)，主傳動(dòng)選用交流伺服主軸調(diào)速裝置， 縱向(Z軸)和橫向(X軸)均為精密滾珠絲杠傳動(dòng)。刀架縱、橫向運(yùn)動(dòng)由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，定位精度、重復(fù)定位精度高。刀架上有一按鈕站及彩色液晶顯示器。
2. 機(jī)床主要規(guī)格參數(shù)
2.1 主要規(guī)格
2.1.1 最大工件直徑 ………………………… 400mm
2.1.2 最大工件長(zhǎng)度 ………………………… 500mm
2.1.3 最大工件重量 ………………………… 1t
2.1.4 刀架最大切削力 ………………………… 25KN
2.1.5 花盤最大扭矩 ………………………… 9.9KN.m
2.1.6 機(jī)床中心高 ………………………… 350mm
2.2 主傳動(dòng)參數(shù)
2.2.1 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) ………………………… 無(wú)級(jí)
2.2.2 主轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍 ………………………… 5～500r/min
2.2.3 花盤直徑 ………………………… φ400mm
2.3 進(jìn)給傳動(dòng)
2.3.1 進(jìn)給量級(jí)數(shù) ………………………… 無(wú)級(jí)
2.3.2 縱向(Z向)進(jìn)給范圍 ………………………… 0.001～3000mm/min
2.3.3 橫向(X向)進(jìn)給范圍 ………………………… 0.001～2000mm/min
2.3.4 縱向快速移動(dòng)速度(Z軸) ………………………… 3000mm/min
2.3.5 橫向快速移動(dòng)速度(X軸) ………………………… 2000mm/min
2.4 電動(dòng)機(jī)
2.4.1 伺服主軸電機(jī)功率 ………………………… 22KW
轉(zhuǎn)速 ………………………… 1500r/min
2.4.2 縱向交流伺服電機(jī)功率 ………………………… 4.87KW
額定力矩 ………………………… 27N.m
額定轉(zhuǎn)速 ………………………… 3000r/min
2.4.3 橫向交流伺服電機(jī)功率 ………………………… 3.3KW
額定力矩 ………………………… 16N.m
額定轉(zhuǎn)速 ………………………… 3000r/min
2.5 其他
2.5.1 機(jī)床外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高) ………………………… 3890×1840×1360mm
2.5.2 機(jī)床重量 ………………………… 5.5t
3. 機(jī)床主要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
3.1 床身
本機(jī)床床身為整體的鑄鐵基礎(chǔ)件，獨(dú)立四導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，前側(cè)兩條是供刀架導(dǎo)向承載的導(dǎo)軌，后側(cè)兩條是供尾座縱向移動(dòng)導(dǎo)軌。兩者在橫向相互錯(cuò)開(kāi)，因此，刀架在床身導(dǎo)軌全長(zhǎng)上運(yùn)動(dòng)不會(huì)受到尾座的阻礙，具有導(dǎo)向精度高、精度保持性好的優(yōu)點(diǎn)。
床身前兩條供刀架移動(dòng)導(dǎo)軌中頻淬火、且中間安裝有刀架拖板縱向移動(dòng)用傳遞動(dòng)力源的滾珠絲杠，床身右端面安裝有行星輪減速機(jī)。
床身左端是供安裝和固定床頭箱的箱形結(jié)構(gòu)，通過(guò)合理布置內(nèi)部筋板具有很好的剛性。
床身內(nèi)部布置了許多縱向、橫向和圓弧形筋板，使其合理地構(gòu)成若干封閉或半封閉的箱形結(jié)構(gòu)，從而使導(dǎo)軌和兩個(gè)絲杠支承以及它們之間的相互連接形成一個(gè)受力均勻的整體，從而使整個(gè)床身具有足夠的剛度，為便于排屑在兩條鑄鐵導(dǎo)軌之間設(shè)有排屑通道，鐵屑通過(guò)此通道被排到排屑器排到地面的鐵屑箱中。
床身前面下部安裝行程撞塊槽板控制刀架Z軸行程。
床身導(dǎo)軌采用中中頻淬火、淬火硬度可達(dá)到HRC50以上。完全能夠滿足使用需要。
3.2 床頭箱和主電機(jī)座
本機(jī)床采用交流伺服主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)與床頭箱Ⅰ軸直聯(lián)帶動(dòng)箱體內(nèi)齒輪傳動(dòng)。帶動(dòng)主軸可獲得5～500r/min的轉(zhuǎn)速。
伺服主軸電機(jī)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間由聯(lián)軸器與Ⅰ軸直聯(lián)，經(jīng)過(guò)4擋齒輪帶動(dòng)主軸把動(dòng)力傳遞到液壓卡盤上，使花盤達(dá)到規(guī)定的扭矩。主軸的軸承采用高精度可調(diào)整徑向間隙的雙列徑向短圓柱滾子軸承，因而主軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，精度高，從而保證被加工零件的高精度。
床頭箱主軸后部軸上安裝旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)編碼器?？煽刂浦鬏S轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)恒線速切削要求。
主軸卡盤選用三爪液壓卡盤。
主電機(jī)置于電機(jī)座上。
床頭箱上還設(shè)置有主軸正、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制按鈕，可供操作者在裝夾、試車和找整工件時(shí)點(diǎn)動(dòng)操作。
床頭箱內(nèi)部安裝有齒輪傳動(dòng)裝置、齒輪模數(shù)大、保證齒輪足夠剛性和優(yōu)良耐沖擊性、輸出機(jī)床需要傳遞扭矩。保證機(jī)床使用周期和故障維修率。主軸前后軸承采用高精度雙列短圓柱滾子軸承可進(jìn)行徑向間隙調(diào)整實(shí)現(xiàn)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、精度高、且精度保持性長(zhǎng)久。
床頭箱體內(nèi)部設(shè)置有潤(rùn)滑裝置。床頭箱體內(nèi)部是一個(gè)封閉油池、可提供床頭內(nèi)部軸承潤(rùn)滑。
3.3 刀架拖板和8工位刀臺(tái)
刀架是本機(jī)床縱橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件。由刀架拖板和橫滑板及安裝在上面的四工位刀臺(tái)組成。
刀架拖板設(shè)置在床身前端兩條導(dǎo)軌上，由縱向(Z向)交流伺服電機(jī)經(jīng)過(guò)高精度行星輪減速機(jī)、縱向滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)刀架沿導(dǎo)軌縱向運(yùn)動(dòng)、Z向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)置于床身右部。橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在刀架拖板上，由橫向交流伺服電機(jī)經(jīng)高精度行星輪減速機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、橫向滾珠絲杠螺母副驅(qū)動(dòng)橫滑板及四工位刀臺(tái)橫向運(yùn)動(dòng)(X向)。
四工位刀臺(tái)是電動(dòng)回轉(zhuǎn)刀臺(tái)、可根據(jù)加工要求不同、同時(shí)裝卡4種不同用途車刀。實(shí)現(xiàn)加工不同位置要求。保證加工生產(chǎn)效率高、加工精度高。
橫滑板右側(cè)面裝有徑向移動(dòng)位置控制撞塊槽板及撞塊。
3.4 進(jìn)給箱
進(jìn)給箱是縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中的一部分，采用高精度行星輪減速機(jī)將伺服電機(jī)的力傳至縱、橫向滾珠絲杠、帶動(dòng)大拖板和橫滑板實(shí)現(xiàn)Z軸縱向后X軸橫向移動(dòng)。縱向行星輪減速機(jī)安裝在床身右端面、橫向行星輪減速機(jī)安裝在大拖板前面。
3.5 機(jī)床潤(rùn)滑
本機(jī)床潤(rùn)滑采用各部件單獨(dú)潤(rùn)滑系統(tǒng)裝置。
3.5.1 床頭箱體潤(rùn)滑
床頭箱體后面設(shè)置潤(rùn)滑電機(jī)和潤(rùn)滑齒輪泵。通過(guò)齒輪泵供油進(jìn)入床頭箱內(nèi)部的油量調(diào)節(jié)分油器中將潤(rùn)滑油分配給各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)、保證各個(gè)潤(rùn)滑站點(diǎn)潤(rùn)滑充分。其中一路油送到油液觀察窗口方便操作證隨時(shí)觀察油路是否暢通。
3.5.2 刀架潤(rùn)滑
刀架潤(rùn)滑采用集中自動(dòng)定量電動(dòng)潤(rùn)滑裝置。自動(dòng)集中潤(rùn)滑油泵將潤(rùn)滑油輸入到可調(diào)整流量分油器中通過(guò)分配給大拖板與床身導(dǎo)軌潤(rùn)滑、橫滑板與大拖板導(dǎo)軌潤(rùn)滑。橫向滾珠絲杠和軸承潤(rùn)滑、縱向滾珠絲杠潤(rùn)滑。
3.5.3 縱向滾珠絲杠軸承座潤(rùn)滑
采用脂式潤(rùn)滑。
3.5.4 液壓油泵站
液壓卡盤自動(dòng)卡緊和放松的液壓油是由單獨(dú)液壓泵站供油。液壓泵站具有壓力監(jiān)控、防止泄露、保壓等功能。
3.5.5 液壓管路
潤(rùn)滑油管采用耐腐蝕尼龍管。液壓油采用膠管。
3.6 排屑器
機(jī)床排屑器安裝在床身后面。當(dāng)通過(guò)床身后面排屑通道流下的鐵屑進(jìn)入排屑器中自動(dòng)排到床身右端的鐵屑箱中。
3.7 機(jī)床防護(hù)
3.7.1床身導(dǎo)軌防護(hù)
床身導(dǎo)軌采用不銹鋼拉伸式整體防護(hù)罩。將刀架移動(dòng)導(dǎo)軌全部遮蓋、導(dǎo)軌上沒(méi)有鐵屑。
3.7.2刀架導(dǎo)軌防護(hù)
刀架導(dǎo)軌采用不銹鋼拉伸式整體防護(hù)罩。刀架移動(dòng)導(dǎo)軌全部遮蓋、導(dǎo)軌上沒(méi)有鐵屑。
3.7.3 主軸聯(lián)軸器防護(hù)
主軸聯(lián)軸器采用焊接式整體防護(hù)罩、將一對(duì)主軸聯(lián)軸器罩在防護(hù)罩內(nèi)。
3.7.4伺服電機(jī)防護(hù)
X、Z向伺服電機(jī)采用不銹鋼焊接式遮蓋。
3.7.5 機(jī)床導(dǎo)軌油液防護(hù)
在床身前面導(dǎo)軌項(xiàng)目安裝一個(gè)接油裝置、并在右端設(shè)置油液回收盒。
