胡楊陽(yáng)，宮浩博

(1.沈陽(yáng)中捷機(jī)床有限公司,遼寧 沈陽(yáng) 110142;2.云南CY集團(tuán)有限公司沈陽(yáng)技術(shù)中心,遼寧 沈陽(yáng) 110142)

臥式加工中心是具有最廣泛用途的一種萬能性機(jī)床，屬于量大面廣的機(jī)床之一，是一種高效機(jī)床，能滿足各種性能要求。HMC160臥式加工中心是使用優(yōu)質(zhì)材料，并經(jīng)精密加工制成，可保證生產(chǎn)率和加工精度。

HMC160臥式加工中心不僅具有在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高切削能力的高效性能，而且使零件獲得較高的精度和表面粗糙度。能滿足復(fù)雜零件的加工及模具的加工，是零件加工的理想設(shè)備。

1 HMC160臥式加工中心概述

（1）HMC160臥式加工中心總體設(shè)計(jì)布局為縱、橫床身呈T字型結(jié)構(gòu)，正掛箱，立柱縱向移動(dòng)，工作臺(tái)橫向移動(dòng)，主軸箱沿立柱上下移動(dòng)，主軸可伸縮。

（2）主軸設(shè)有自動(dòng)裝卸刀裝置。

（3）工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)測(cè)量選用進(jìn)口圓光柵進(jìn)行直接測(cè)量。閉環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)任意角度定位，分度精度高，可保證調(diào)頭鏜孔的同軸度。

（4）X、Y、Z、W導(dǎo)軌選用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌,摩擦力小，定位精度高。

（5）X、Y、Z、W座標(biāo)移動(dòng)和B座標(biāo)回轉(zhuǎn)均采用交流進(jìn)給伺服電機(jī)拖動(dòng)，其中X、Y、Z座標(biāo)通過減速箱與滾珠絲杠連接，B座標(biāo)回轉(zhuǎn)采用雙電機(jī)經(jīng)減速箱、小齒輪、大齒圈傳遞動(dòng)力使工作臺(tái)回轉(zhuǎn)，雙小齒輪用來消除傳動(dòng)間隙，保證分度精度。

（6）主傳動(dòng)采用三檔變速，變速范圍大，主軸輸出扭矩大，剛性好。

（7）工作臺(tái)回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌采用閉式靜壓結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)時(shí)阻力小，轉(zhuǎn)速高

（8）X、Y、Z座標(biāo)的導(dǎo)軌均設(shè)有不銹鋼拉板式防護(hù)罩，防塵，防水，保護(hù)導(dǎo)軌，絲杠，外觀宜人。

（9）工作臺(tái)具有自動(dòng)回轉(zhuǎn)及定位，各直線座標(biāo)軸具有自動(dòng)定位機(jī)能，工件可以在一次裝夾后，自動(dòng)連續(xù)的完成多個(gè)平面的銑、鉆、鏜、鉸、锪、攻絲等多種加工工序。它不僅具有在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速切削的高效率性能，而且可使被加工零件獲得高精度和高表面光潔度。

（10）刀庫(kù)機(jī)械手采用的是與主機(jī)分離、落地式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)型式有利于刀庫(kù)中刀具數(shù)量柔性化，也有利于提高換刀速度。

（11）配備冷卻裝置，接水盤，排屑裝置。

（12）該機(jī)床選用西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，具有內(nèi)裝式可編程序控制器。可控制六軸，該產(chǎn)品不僅可實(shí)現(xiàn)座標(biāo)的自動(dòng)定位，還可實(shí)現(xiàn)X、Y、Z、W、B任意四個(gè)座標(biāo)聯(lián)動(dòng)，可用直接插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)的方法進(jìn)行輪廓和三維曲面的加工[1]。

2 HMC160臥式加工中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1 橫向床身及工作臺(tái)滑座拖動(dòng)（X向）

橫床身導(dǎo)軌采用2根滾柱直線導(dǎo)軌。

工作臺(tái)及工作臺(tái)滑座在橫床身導(dǎo)軌上移動(dòng)，并且在行程之外兩端各留出一段安全距離做為沖程，交流電機(jī)通過傳動(dòng)比為1：3的減速箱和彈性聯(lián)軸器與Z向絲杠聯(lián)接實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。

絲杠采用的是將兩組角接觸絲杠軸承分別安裝在絲杠兩端，采用固定——固定安裝方式，這種支承型式可對(duì)絲杠施加預(yù)拉伸，具有軸向剛性高，承載能力大的優(yōu)點(diǎn)。

為補(bǔ)償因工作溫度升高而引起的絲杠伸長(zhǎng)，保證滾珠絲杠在正常使用時(shí)的定位精度和滾珠絲杠的系統(tǒng)剛度，各坐標(biāo)軸的絲杠需要預(yù)加負(fù)荷位伸。

2.2 縱床身及立柱滑座拖動(dòng)（Z向）

HMC160臥式加工中心的縱床身及立柱滑座拖動(dòng)裝置的傳動(dòng)原理與結(jié)構(gòu)同橫床身及工作臺(tái)滑座的傳動(dòng)原理與結(jié)構(gòu)相同。

2.3 立柱及主軸箱拖動(dòng)（Y向）

立柱為龍門型封閉式動(dòng)立柱，主軸箱采用正掛箱形式，采用3根滾柱直線導(dǎo)軌布局。

主軸箱的拖動(dòng)由固定在立柱上的交流伺服電機(jī)通過彈性聯(lián)軸器與滾珠絲杠直接連接。螺母將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)主軸箱做上下移動(dòng)。

滾珠絲杠上裝有電磁式安全剎車，此剎車可以在突然斷電情況下起制動(dòng)作用，這樣可以保證人員安全及避免所加工的零件遭破壞。

HMC160臥式加工中心主軸箱平衡采用的是液壓油缸平衡，主軸箱通過鋼絲繩繞過支架、動(dòng)滑輪和液壓油缸連接。

2.4 機(jī)床的主軸系統(tǒng)

HMC160臥式加工中心的主軸作為獨(dú)立的主軸組件安裝在主軸箱內(nèi)。它是由鏜軸、空心主軸、軸承套、前主軸后軸承、內(nèi)外隔套等零部件組成。另外HMC160臥式加工中心配置主軸錐孔為 ISO7：24N050規(guī)格的主軸。所用主軸軸承是德國(guó)產(chǎn)品，軸承的接觸角為25°。為提高機(jī)床主軸剛度，該系列軸承在裝配中通過調(diào)整主軸螺母已對(duì)主軸軸承施予一定的預(yù)加載荷。

2.5 機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)采用閉式靜壓導(dǎo)軌，該結(jié)構(gòu)依靠導(dǎo)軌副之間形成的剛性油膜起到承載重量和減小摩擦力的作用，其特點(diǎn)是有很高的承載能力、摩擦系數(shù)極小、回轉(zhuǎn)時(shí)阻力小，速度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、減振性好、定位精度高等。

本回轉(zhuǎn)臺(tái)的夾緊機(jī)構(gòu)采用了液壓雙向活塞夾緊方式，共有4個(gè)雙向活塞夾緊器，均勻的安裝在六個(gè)壓板之間的空隙里。本夾緊器分為上、下兩部分，上夾緊器和下夾緊器分別位于大齒圈的上方和下方，每個(gè)夾緊器有六個(gè)活塞，上下夾緊器各有三個(gè)。如液壓原理圖中所示，當(dāng)需夾緊時(shí)，電磁換向閥P口與A口連通，T口與B口連通，壓力油通到活塞大端，所有活塞伸出，從上、下兩個(gè)方向同時(shí)夾緊大齒圈；當(dāng)需松開時(shí)，電磁換向閥P口與B口連通，T口與A口連通，壓力油通到活塞小端，所有活塞縮回，夾緊的大齒圈被放開，可以自由回轉(zhuǎn)；當(dāng)電磁換向閥處于中位時(shí)，機(jī)構(gòu)處于保壓狀態(tài)，夾緊器中的活塞會(huì)保持原有的伸出或縮回狀態(tài)。

圖1 工作臺(tái)夾緊器液壓原理

3 結(jié)束語(yǔ)

HMC160臥式加工中心其工作性能以鏜、銑削為主，也可進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、锪平面、端面、車外圓等多種工序的加工，特別適宜加工多孔系、孔距要求較精確的箱形零件。是性能優(yōu)良、工藝范圍廣泛、精度及生產(chǎn)效率高的先進(jìn)設(shè)備。本機(jī)床速度高，扭矩大，適合于中、小批量多品種的生產(chǎn)方式，它具有節(jié)省工藝裝備，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高工作效率，降低生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)，并可使用戶獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益?？蓮V泛用于國(guó)防、軍工、造船、汽車、模具、紡織機(jī)械等多種行業(yè)的機(jī)械加工，是大型泵閥業(yè)及減速箱行業(yè)急需的高性能數(shù)控機(jī)床。

[1]袁禮彬.一種新型的加工中心背鏜刀具設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2009,(4)：53-56.

[2]劉文仲.加工中心加工箱體的效益顯著[J].現(xiàn)代制造工程，1989,(6)：86-89.