加工中心机械系统设计的内容及一般要求|加工中心选用指南33

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编者按

本节主要介绍机械系统设计的一般要求。

（本篇选自《加工中心选用指南》第三章第二节加工中心机械系统设计的内容及一般要求）

二、机械设计的一般要求

1.结构设计

设备、机床和夹具一般使用螺栓进行连接。机床的加工区域推荐配置钢板密封结构，可以实现冷却润滑剂、切屑、灰尘、烟雾和类似介质的密封。钢板密封结构的设计应确保在维修时可以简单、快速地拆除，同时方便调整、换刀和检查。在加工区域内需使用防切削液的工位照明灯，同时在加工区域安装防黏附、非涂装的倾斜板材。大型标准部件都必须配备支承挡块，诸如主轴箱、液压箱、装配工位等其他类似的元件，同时这些标准部件必须被明确地标明质量。平衡块连接推荐使用两根链条或者两根传送带吊装，如使用链条，应在回转时通过集中润滑系统进行润滑。观察窗选用聚碳酸酯树脂或者类似的材料，如存在切屑和切削液飞溅的情况下，观察窗须由安全玻璃制成。

加工中心存在主运动及进给运动，相应地也存在着主传动链及进给传动链。由于加工中心的高自动化及高精度，因此对主运动也提出了更高的设计要求，具体内容如下。

1）转速高，功率大。加工中心对工件能完成大切削用量的粗加工及高速旋转下的精加工，要求主轴有足够的驱动功率或输出转矩，能在整个变速范围内提供切削加工所需的功率和转矩。粗加工时，要求转矩大；精加工时，要求转速高。

2）调速范围宽且能实现无级变速。为了适应不同工件材料、刀具及各种切削工艺的要求，满足不同的加工要求，要有不同的加工速度。因此，主轴必须具有一定的调速范围，来保证加工时选用合理的切削用量，以获得最佳切削效率、加工精度和表面质量。另外，由于加工中心的加工通常在自动的情况下进行，故应尽量减少人的参与，因而要求能够实现无级变速。调速范围的指标主要根据各种加工工艺对主轴最低转速和最高转速的要求来确定。

3） 精度与刚度高。加工中心加工精度的提高与主轴系统的精度密切相关。为了提高传动件的制造精度与刚度，推荐采用精度高的轴承及合理的支撑跨距，以提高主轴组件的刚性。

4）抗振性好。加工中心加工时，可能由于断续切削、加工余量不均匀、运动部件不平衡以及切削过程中的自振等原因，引起的冲击力和交变力使主轴产生振动，影响加工精度和表面粗糙。

可调节传动装置的设计应采用有内部润滑的传动副结构，例如滚珠丝杠等。如果传动副结构无法使用导轮，可以使用传送带方式传动。为了避免传送带断裂等突发故障，用于主轴传动的传送带需安装转速监控。

部件铭牌的设计应在不拆除设备的情况下，可直接阅读铭牌信息。铭牌和钢印需要耐冷却润滑剂、机油腐蚀，不同部件的铭牌应包含不同的信息，见表 3-1。

表 3-1 不同部件的铭牌信息

详情介绍

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