单刀架数控车床的结构主要包括以下几个关键部分:
床身:
作用:床身是数控车床的基础结构,用于支撑和固定其他部件,如主轴箱、刀架、尾座等。
类型:根据布局形式,床身可分为水平床身、斜床身、水平床身斜滑板和立床身四种。水平床身工艺性好,便于导轨面的加工,但排屑困难;斜床身排屑方便,但倾斜角度过大会影响导轨的导向性和受力情况。
主轴箱:
作用:主轴箱安装在床身上,用于支撑和驱动主轴旋转。
特点:数控车床的主轴箱内安装有脉冲编码器,主轴的运动通过同步齿形带传到脉冲编码器。当主轴旋转时,脉冲编码器发出检测脉冲信号给数控系统,实现主轴电动机的旋转与刀架的切削进给之间的准确控制。
刀架:
作用:刀架用于夹持切削刀具,是数控车床的重要执行部件。
类型:单刀架数控车床通常配备排刀式刀架或转塔式刀架。排刀式刀架一般用于小型数控车床,刀具排列并夹持在可移动的滑板上;转塔式刀架具有多刀位自动定位装置,通过转塔头的旋转、分度和定位来实现机床的自动换刀动作。
结构:以转塔式刀架为例,其结构包括刀架体、刀座、刀盘、驱动电机等部件。刀盘安装在刀架箱体上,刀座安装在刀盘上用于驱动刀具旋转。驱动电机通过连接件与刀座轴相连,将动力传递给刀具。
进给传动系统:
作用:进给传动系统用于实现刀架在机床坐标系中的直线进给运动。
特点:数控车床的进给传动系统通常采用伺服电动机,经滚珠丝杠传到滑板和刀架,实现z向(纵向)和x向(横向)进给运动。这种结构传动链短,结构简单,传动精度高。
尾座:
作用:尾座安装在床身的一端,用于支撑工件或安装其他附件,如顶尖、钻头等。
类型:尾座有普通液压尾架和可编程液压尾架之分,后者具有更高的灵活性和编程能力。
辅助系统:
液压系统:用于驱动液压卡盘、尾座等部件的运动。
冷却系统:用于对切削区域进行冷却,降低切削温度,提高刀具寿命和加工质量。
润滑系统:用于对机床的滑动部件进行润滑,减少磨损,提高机床的使用寿命。
排屑器:用于收集并排出切削过程中产生的切屑,保持机床的清洁。
单刀架数控车床的结构紧凑,功能强大。其床身、主轴箱、刀架、进给传动系统、尾座等部件相互配合,共同实现了对工件的精确加工。同时,辅助系统如液压系统、冷却系统、润滑系统和排屑器的加入,进一步提高了机床的加工效率和可靠性。