辛辛那提用于汽車加工的動柱式立式加工中心的研究
在科學(xué)技術(shù)的助推下，各行各業(yè)在發(fā)展中的競爭力愈演愈 烈，為了提高更好的適應(yīng)當(dāng)前加工高速化的發(fā)展模式，辛辛那 提公司研發(fā)出了一種高性能的加工機，即動柱式立式加工中心， 也被稱 Fixed Table Vertical MaehiningCenter (作固定工作臺式立 式加工中心）即FTV系列動柱式立式加工中心。由于FTV系列 動柱式立式加工中心在現(xiàn)代機床加工中發(fā)揮了重要作用，因而 加強對辛辛那提用于汽車加工的動柱式立式加工中心的研究十 分必要。 1FTV系列動柱式立式加工中心FTV系列動柱式立式加工中心具有多種優(yōu)勢，因而在機床 加工中得到了廣泛應(yīng)用。為了更好的利用FTV系列動柱式立式 加工中心，使其促進汽車制造業(yè)的發(fā)展，首先需要正確認識對 FTV 系列動柱式立式加工中心。上表是辛辛那提公司的一種動柱式立式加工中心配備的特 殊型號錐柄主性能測試檢驗的結(jié)果。通過對上表中數(shù)據(jù)的分析， 可以看出，這款立式加工中心具有良好的性能。我們可以發(fā)現(xiàn)， 其主軸功率、金屬去除率及轉(zhuǎn)矩等與普通的主軸加工中心比較， 具有更強的性能。FTV850系列機床主軸的******扭矩可以達到 700Nm以上，比同類產(chǎn)品更具有優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上還能夠?qū)崿F(xiàn) 對硬質(zhì)合金、鈦合金及淬硬鋼等一些高硬材質(zhì)不同要求的加工。在新時期的制造業(yè)中，為了更好的適應(yīng)高速發(fā)展需求，辛 辛那提公司研發(fā)出了一種新形式的加工機，即FTV系列動柱式 立式加工中心。這個加工中心主要是固定工作臺的結(jié)構(gòu)，并通 過X、Y、Z軸的三維形式實現(xiàn)立柱的移動，同時結(jié)合辛辛那提 公司和西門子公司一起聯(lián)合研發(fā)的PC工業(yè)結(jié)構(gòu)，操作控制系 統(tǒng)為全開放式形式。在該研制中心中最快速度為6m/S2,對于 12/18.skw,No.40錐柄型號的機床，主軸速度為0-12500r/min，而 對于型號為25/42kw，N.50錐柄機床，機械主軸轉(zhuǎn)速在0-8000r/ min，無極變速，交流伺服驅(qū)動。三個直線軸都采用玻璃光柵尺 進行精確測量，X軸的******型號行程為3700mm，測量精準(zhǔn)度要 控制在0.010mm以內(nèi)。2FTV系列動柱式立式加工中心的優(yōu)勢2.1 結(jié)構(gòu)部件穩(wěn)定性較強通過觀察研究可以發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TV系列動柱式立式加工中心的 整機主要成金字塔形狀分布，即底座、立柱、滑板及主軸箱的 質(zhì)量逐漸減小，這種結(jié)構(gòu)形狀具有較強的穩(wěn)定性，從而能夠保 證機床能夠高速運轉(zhuǎn)。FTV系列動柱式立式加工中心的穩(wěn)定性 主要表現(xiàn)在兩方面，一方面是底座設(shè)計具有較高的剛性。FTV 系列動柱式立式加工中心的底座是以鑄鋼材料為主，以有限元分析后的******板筋布局作為箱型結(jié)構(gòu)，通常重量在4.5 t—9t之間， 這種布局結(jié)構(gòu)，能夠滿足固定工作臺、滑板、立柱及主軸等多 個零件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，從而可以使機床的動態(tài)加工性能具有加 高的穩(wěn)定性，在全行程運行中，把加工零件的變形程度控在最 小范圍內(nèi)。另外，立柱的設(shè)計具有一定特殊性，整個立柱結(jié)構(gòu) 呈現(xiàn)V字形，立柱后部和刀庫的重量都要比前部自重大，從而 能夠?qū)χ鬏S及其他移動部件的重量和慣性起到平衡作用。2.2驅(qū)動部件彌補了直線電機的缺陷在FTV系列動柱式立式加工中心，盡管沒有用新型直線電 機來取代常規(guī)的絲杠傳動系統(tǒng)，但是也能夠是實現(xiàn)高效加工的 目標(biāo)，從而滿足了生產(chǎn)加工的需要。之所以會起到這樣的效果， 主要原因是，采用這種加工模式，能夠有效避免直線電機產(chǎn)生 的熱量大、轉(zhuǎn)動不穩(wěn)及邊端效應(yīng)等問題。為了能夠更好的滿足 快速加工及重切削的需求，X軸中應(yīng)用了伺服電機一同帶動驅(qū) 動絲杠螺母及固定絲杠兩端的結(jié)構(gòu)，從而有利的解決了傳統(tǒng)結(jié) 構(gòu)中由于絲杠過緊而縮短軸承壽命的問題，同時也提高了機床 整體結(jié)構(gòu)的剛度與穩(wěn)定性。在FTV系列動柱式立式加工中心中， 無論是導(dǎo)軌、絲杠還是其他相關(guān)零部件結(jié)構(gòu)，都采用了摩擦系 數(shù)較低的THK和高淬硬層的高質(zhì)量產(chǎn)品材料。由于應(yīng)用了 THK 直線導(dǎo)軌，不僅能夠增加了重載條件下機床的剛性，同時也確 保了其高度運轉(zhuǎn)時的精度，降低了機床在加工時的磨損程度。2.3工作臺轉(zhuǎn)化靈活FTV系列動柱式立式加工中心具有多種功能，可以滿足不同設(shè)備的加工需要，如既能夠?qū)Υ笾行湍＞哌M行高速加工，同 時也是生產(chǎn)線中一些加工設(shè)備的理想替代設(shè)備。FTV系列動柱 式立式加工中心的工作臺，不僅能夠?qū)Υ笮偷牧慵M行加工， 同時也可以再分成2個工作區(qū)域，從而能夠縮短雙位工加工的 交換時間。 2.4人機交換設(shè)計 由于FTV系列動柱式立式加工中心的設(shè)計具有多種特征， 工作人員可以站在工作臺附近來進行工件的裝卸，操作站臺安 設(shè)在機床的外部，可以對其進行靈活移動，從而使操作更加便捷，同時依托液晶顯示手槍，可以實現(xiàn)遠距離的操控，并具有較高 的精準(zhǔn)度，便于機床加工。同時由于裝刀環(huán)節(jié)可以手動操作， 更具有靈活性，安全防措施比較齊全。3結(jié)語基于FTV系列動柱式立式加工中心在機床加工中的重要性， 我們要給予高度重視。加強對FTV系列動柱式立式加工中心的 研究與應(yīng)用，正確認識FTV系列動柱式立式加工中心的優(yōu)勢， 滿足現(xiàn)代高速化加工的需要，提高機床加工效率與質(zhì)量，從而 促進我國汽車制造業(yè)的發(fā)展。本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！