新设备引进-单柱数控立式车床

一、机床主机描述

CK5116G-2 数控立式车床是一种新型数控机床。该机床可完成对零件的内、外圆柱面，内、外圆锥面，端面，圆弧曲面，螺纹，切槽等工序进行粗、精加工，是各类电机外壳加工的首选加工设备。该设备 CNC控制系统采用FANUC oi TF，系统分别控制了：刀架的X、Z轴 进给运动，可两轴联动。特别是能实现自动液压拉刀，手动换 刀的功能，大大节约二次换刀机对刀的时间，该使用刀柄方式 定位精度高、拉紧力大等特点。

二、机床结构特征

        本机床由底座、立柱、横梁，工作台驱动、八方滑枕、液压系 统、冷却装置、电气系统等组成。

        底座由HT300铸铁制成。在设计上采用圆弧对称结构，将环 状加强筋和等分的放射状加强筋进行组合，同时合理配置了 三角加强筋，使底座构成一个坚实的整体，防止了压曲和振动发生，提高了静刚性和动刚性。

        立柱由HT300铸铁制成。对于底座中心为对称布置，用螺栓 以及定位销牢固地和底座固定在一起。

        横梁可以根据加工工件的高度在立柱上移动，移动间距为 1050mm，横梁的升降可以实现在滑枕悬伸距离最短的状态进 行工件的加工，以提高加工刚性。横梁由HT300铸铁制成。为了防止滑枕移动及切削力产生的弯曲，在设计上采用足够的高度和厚度以及合理的布局，提高横梁的刚性。

         工作台由工作台、工作台底座、主轴部件及传动机构组成，工作 台和工作台底座均为整体铸造加工。工作台采用主轴固定型短主 轴结构，在主轴上装有一套高精度双列短圆柱滚子轴承，通过调 整径向间隙，以保证工作台高精度回转，并且有较高的工作寿命。 同时采用高精度推力球轴承做为滚动导轨，用以保证工作台的端 面跳动精度。并对轴承予载，提高了工作台的旋转精度和承载能 力，主传动机构及主轴轴承均有充分的压力润滑系统。主传动变 速机构由一套卧式30KW伺服主轴电机驱动，主电机 与主传 动箱通 过窄 V带传动，经单级卧式六轴机构变速传动，实现车 削时所需的转速范围：3-200r/min。工作台可实现恒线速加工。

         垂直刀架由横梁滑座、回转滑座和滑枕等部分组成。垂直刀架 可在横梁上作水平运动，滑枕作垂直运动。垂直刀架水平移动为 X 轴，滑枕垂直移动为Z轴。X轴、Z轴均由FANUC 交流伺服电机驱 动。刀架垂直进给电机（Z轴）带有液压平衡装置制动器，防止机床 断电掉刀。垂直刀架的垂直进给机构布置在滑枕的左边部、回转滑座上端面，采用交流伺服机驱动，电机与滚珠丝杠通过减速器联接，带 动滚珠丝杠旋转，实现垂直刀架的垂直进给及快速移动。滑枕为八方 形钢滑枕，滑枕体采用锻件，且表面经淬火处理。滑枕内镶 Capto8 车削拉刀机构，滑枕输出端接口规格为 Capto8 型强力拉刀结构，可 实现自动拉刀、松刀。滑枕下部采用目前世界流行的 Capto-C8 接口 方式，通过自动液压拉紧，手动换刀。竖向直接装刀接口。横向通过 一个Capto-转接口来实现内外圆弧车削的完成。从而改变了传统式的 夹刀方式，达到了标准化刀具的使用和联接。该连接结构是一种高精 度多面体，采用 1/20 锥度两面定位夹紧的连接结构。在几乎所有的 连接结构中，切削扭矩的传递通常都是使用传动键来传递，因此在传 动键上要产生应力集中，这对夹紧刚性、使用寿命有很大影响；此外 还会产生由传动键带来的相位误差(特别是在车削加工的中心高方面 更为显著)，这将导致精度下降。而 Capto 工具系统设计成多面体形 状，没有传动键，切削扭矩呈均匀分布，从而提高了扭转刚性，也没 有相位误差。由此可见，本连接结构的自锁力比其它结构的自锁力大 得多，可靠性更高。

        本机床液压系统主要由电机泵组、平衡阀、换向阀等组成，其元件选用台湾著名厂家生产的产品。电机泵组具有体积小、可靠性高、噪声低等优点。平衡阀实际上是一将减压阀和溢 流阀合二为一的灵敏度高的液压元件。当滑枕垂直向上运动时，系统通过减压功能向平衡缸内补油加压，推动滑枕向上 运动，分担大部分因滑枕自重引起的负载。当滑枕垂直向下 运动时，系统通过滑枕自重产生的压力自平衡油缸向油箱溢流，从而平衡了滑枕的自重，降低了电机的负载。

三、机床工作精度

X向重复定位精度 0.01mm （测量长度≤1000 mm）定位精度0.02mm（测量长度≤1000 mm）Z向重复定位精度 0.01mm（测量长度≤1000mm）定位精度0.02mm（测量长度≤1000mm）