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典型數(shù)控機(jī)床簡介

日期：2010年01月28　來源：沈陽第一機(jī)床廠　關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
    一、機(jī)床組成部分
    MJ一50 CNC數(shù)控車床主要由主軸箱、床鞍、尾座、刀架、對刀儀、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床、氣動(dòng)系統(tǒng)以及數(shù)控裝置等組成。機(jī)床外型尺寸：長2995mm，寬1667mm，高1796mm。
    二、機(jī)床結(jié)構(gòu)
    1．主軸箱
    主軸箱是機(jī)床結(jié)構(gòu)中最重要的部件之一，搖臂鉆床由主軸箱體、軸承座、主軸、主軸軸承、軸承調(diào)整螺母、位置編碼器及V帶等組成。
    AC主軸電動(dòng)機(jī)通過V帶直接驅(qū)動(dòng)主軸，由于采用了強(qiáng)力型AC主軸電動(dòng)機(jī)，所以主軸有高的輸出轉(zhuǎn)矩。
    主軸采用兩點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)適宜高轉(zhuǎn)速的要求。前軸承采用高精度雙列圓柱軸承和高精度雙列組合角接觸球軸承組成，后軸承采用高精度雙列圓柱軸承。
    主軸軸承采用油脂潤滑，依靠非接觸式迷宮套密封。數(shù)控機(jī)床潤滑脂的封人量對主軸軸承壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫升有很大的影響，因此機(jī)床說明書對油脂牌號和封人量均有規(guī)定。
    2．液壓卡盤
    液壓卡盤用螺釘安裝于主軸前端，回轉(zhuǎn)液壓缸用螺釘通過接套安裝在主軸后端�？ūP的動(dòng)作由回轉(zhuǎn)液壓缸通過一根空心拉桿來驅(qū)動(dòng)。液壓缸活塞向主軸前端方向推動(dòng)卡盤上的楔形機(jī)構(gòu)，搖臂鉆床卡爪松開工件；反之，活塞向主軸后端方向拉時(shí)，卡爪夾緊工件。
    3．進(jìn)給傳動(dòng)
    縱向進(jìn)給床鞍通過Z軸AC伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)，橫向進(jìn)給滑板通過J軸AC伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，使刀架實(shí)現(xiàn)沿滑板導(dǎo)軌在X方向移動(dòng)。
    檢測刀架位置的反饋元件脈沖編碼器為內(nèi)置式，安裝在進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)部與電動(dòng)機(jī)同軸，同時(shí)作速度環(huán)和位置環(huán)的反饋。
    刀架沿床身導(dǎo)軌在Z向移動(dòng)和沿滑板導(dǎo)軌在x向移動(dòng)的位置控制，數(shù)控機(jī)床都是采用了增量式反饋元件。如果數(shù)控裝置斷電后就失去了對機(jī)床原點(diǎn)的記憶，因此再次接通電源后，機(jī)床開始工作前，必須先進(jìn)行返回參考點(diǎn)的操作。
    以機(jī)床原點(diǎn)為零點(diǎn)在實(shí)際編程操作中很不方便，因此，在實(shí)際編程時(shí)應(yīng)先設(shè)定工件原點(diǎn)，以進(jìn)行刀具調(diào)整和檢測的操作。
    4．刀架
    (1)刀架的結(jié)構(gòu)為MJ一50數(shù)控車床的臥式回轉(zhuǎn)刀架結(jié)構(gòu)簡圖，搖臂鉆床其轉(zhuǎn)位換刀過程為：當(dāng)接收到數(shù)控系統(tǒng)的換刀指令后，刀盤松開+刀盤旋轉(zhuǎn)到指令要求的刀位+刀盤夾緊并發(fā)出轉(zhuǎn)位結(jié)束信號。
    該回轉(zhuǎn)刀架的夾緊與松開、刀盤的轉(zhuǎn)位均由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)、PLC／頃序控制來實(shí)現(xiàn)。11是安裝刀具的刀盤，它與刀架主軸6固定聯(lián)接。當(dāng)?shù)都苤鬏S6帶動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，其上的鼠牙盤13和固定在刀架上的鼠牙盤10脫開，旋轉(zhuǎn)到指定刀位后，刀盤的定位由鼠牙盤的嚙合來完成。
    活塞9支承在一對推力球軸承7和12及雙列滾針軸承8上，數(shù)控機(jī)床它可帶動(dòng)刀架主軸移動(dòng)。當(dāng)接到換刀指令時(shí)，活塞9及軸6在壓力油推動(dòng)下向左移動(dòng)，使鼠牙盤13與10脫開，液壓馬達(dá)2起動(dòng)帶動(dòng)平板共軛分度凸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)齒輪5和齒輪4帶動(dòng)刀架主軸及刀盤旋轉(zhuǎn)。刀盤旋轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確位置，通過開關(guān)PRSl、PRS2、PRS3、PRS4-的通斷組合來檢測確認(rèn)。當(dāng)?shù)侗P旋轉(zhuǎn)到指定的刀位后，開關(guān)PRS7通電，向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號，指令液壓馬達(dá)停轉(zhuǎn)，這時(shí)壓力油推動(dòng)活塞9向右移動(dòng)，使鼠牙盤10和13嚙合，刀盤被定位夾緊。開關(guān)PRS6確認(rèn)夾緊并向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號，搖臂鉆床于是刀架的轉(zhuǎn)位換刀循環(huán)完成。
    在機(jī)床自動(dòng)工作狀態(tài)下，當(dāng)指定了換刀的刀號后，數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)可以通過內(nèi)部的運(yùn)算判斷，實(shí)現(xiàn)刀盤就近轉(zhuǎn)位換刀，即刀盤可正轉(zhuǎn)也可反轉(zhuǎn)。但當(dāng)手動(dòng)操作機(jī)床時(shí)，從刀盤方向觀察，只允許刀盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)換刀。
    (2)回轉(zhuǎn)刀架轉(zhuǎn)位換刀的控制  回轉(zhuǎn)刀架的自動(dòng)轉(zhuǎn)位換刀是由PLCj頃序控制實(shí)現(xiàn)的。在機(jī)床自動(dòng)加工過程中，當(dāng)完成一個(gè)工步需要換刀時(shí)，加工程序中的T代碼指令回轉(zhuǎn)刀架轉(zhuǎn)位換刀。這時(shí)由PLC輸出執(zhí)行信號，首先使電磁鐵線圈SDL一4得電動(dòng)作，刀盤松開，同時(shí)刀盤的夾緊確認(rèn)開關(guān)PRS6斷電，數(shù)控機(jī)床并延時(shí)200ms。之后根據(jù)T代碼指定的刀具號，由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)刀盤，就近轉(zhuǎn)位選刀，若SDL一8得電則刀架正轉(zhuǎn)，搖臂鉆床若SDL一9得電則刀架反轉(zhuǎn)。刀架轉(zhuǎn)位后是否到達(dá)T代碼指定的刀具位置，由一組刀號確認(rèn)開關(guān)PRSl—PRS4并與奇偶校驗(yàn)開關(guān)PRS5來確認(rèn)。如果指令的刀具到位，開關(guān)PRS7通電，發(fā)出液壓馬達(dá)停轉(zhuǎn)信號，使電磁鐵線圈SDL一8和SDL一9失電，液壓馬達(dá)停轉(zhuǎn)。同時(shí)，SDL一4失電，刀盤夾緊，即完成了回轉(zhuǎn)刀架的一次轉(zhuǎn)位換刀動(dòng)作。這時(shí)，開關(guān)PRS6通電，搖臂鉆床確認(rèn)刀盤已夾緊，機(jī)床可以進(jìn)行下一個(gè)動(dòng)作�；剞D(zhuǎn)刀架轉(zhuǎn)位換刀的流程。

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