模具钢加工设备:双主轴数控车床设计总体思路

模具钢加工设备机床总体布局

    本机床为机、电、液一体化设计。机床采用了卧式60°倾斜床身导轨形式，具有结构紧凑、布局先进合理、排屑性能好、操作方便等优点，而且便于配置工业机器人，为全自动和无人化生产提供了方便。机床内外防护采用了全封闭框架式结构，很好地解决了三防问题(防冷却液、油及铁屑)，同时也给机床的维修提供了较大的空间及灵活性。主机部分主要由床身、左主轴箱、右主轴箱、床鞍、纵向、刀盘、马达及卡盘油缸装置等部分组成。

机床性能特点

    本机床为卧式双主轴数控车床，采用三轴控制。左主轴完成加工后，右主轴可自动完成对已加工部位的夹持，满足机床对零件未加工部位的车削加工，从而实现零件的完全车削加工。适用于汽车、化工、机电、航天航空等行业零件的加工。机床可对盘类零件和轴类零件进行各种曲面、端面及螺纹的车削加工。实现了工件一次装夹多工序加工，即实现一机功能集成化，使机床成为真正意义上的高速高效的数控机床。

    本机床选用德国S主EMENS 810D数控系统，左主轴由11/15kW的1 PH7型交流主轴伺服电机通过皮带将动力传递到主轴上。右主轴由10.1/13kW的1PH2型内置式交流电主轴直接驱动主轴。右主轴通过扮杠螺母副在纵向作可编程运动，从而可实现更多可能的加工方案。X、Z1、 Z2车由进给系统采用先进的1FK型交流伺服电机控制。机床纵横向导轨均采用日本THK生产的2级精度的直线滚动导轨。刀盘装置由意大利的SM型动力刀塔加自型设计的十二位双面刀盘组成，以实现回转类零件的完全加工。使机床具各动态性能好、无爬行、定位精度高以及性能稳定可靠等特点。

机床的关键技术

    本机床各功能部件布局紧凑合理，外观造型宜人，功能齐全，排屑方便，三防效果好，机床操纵台采用旋转式结构，操作简中、安全。机床在设计制造中攻克了以下几个关键技术。

电主轴

    当机床需要配置电主轴时，一般有两种途径:一是直接购买成品的电主轴单元。这种方式不但成本较高，而且还可能因规格有限，外形和安装尺寸难以满足机床要求，而对机床的整体布局和性能产生不利影响。二是由数控系统供应商提供电主轴关键零件，如转子、定子及冷却套。其它零件由机床厂自行设计、制造。这样不仅大幅度降低了成本，同时还能满足机床的整体布局。本机床电主轴(右主轴箱)就是自行开发设计的，具体结构采用德国1PH2型电主轴，将其与主轴箱、主轴等零件组装在一起，通过转子与主轴的过盈配合，使动力直接作用在主轴上。在设计和制造中需解决两个技术难点，即电主轴的发热问题和电主轴的动平衡问题。

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