1.机床的选型
汽车及摩托车行业的典型零件-轮毂,对于这类零件往往要进行、大批量、高精度的加工,为此开发设计数控轮毂车床十分必要。这类车床要求具有足够的刚性,因此设计中对主轴、床身、底座、横梁等部件的刚度要进行合理匹配,从而大大提高整机的刚性,以确保高速运转时的稳定性。
卧式数控轮毂车床:stc6380,zui大切削直径630mm,zui大切削长度800mm。
卧式数控轮毂车床:stc5680,zui大切削直径560mm,zui大切削长度800mm。
立式数控轮毂车床:vtc6030,zui大切削直径600mm,zui大切削高度300mm,适用于加工16-22英寸轮毂,单主轴,双刀架。
2.定位及夹紧方式
2.1stc6380及stc5680卡盘
卡盘安装在主轴的前端,旋转油缸装于主轴的后端,两者通过拉杆连接起来。(见图2-1)
当旋转油缸中的活塞向前移动时,卡爪通过卡盘内部的楔形柱塞结构张开,活塞缩回时,卡爪收缩。
旋转油缸由缸体、旋转组件、连接板等组成,油缸还装有“安全锁机构”能够在压力源出现问题而造成供油压力失常的情况下,维持油缸内部的固定压力。
卡爪的结构形式必须与所卡的工件形状相适应,为了保证卡盘安全使用,保持其高精度及使用寿命,对卡盘及油缸的使用及维护都做了一些必要的规定及限制。
指形轮毂动力卡盘,技术*工作可靠,采用轮毂轮唇定位方式,可根据需要配置卡爪,通过更换卡爪可实现15"~22"(stc5680)、15"~24"(stc6380)规格的轮毂加工。
2.2vtc6030交换工作台装置(见图2-2)
双工位旋转工作台交换装置,采用液压升降来实现工作台与主轴及配气装置分离,并通过液压控制交换装置180度回转,工件的卡紧采用气动控制,工件在上料区由外侧卡盘卡紧后由气锁锁紧工件,工作台旋转脱离气源转到加工区后下落,由主轴卡盘卡紧工作台送来的轮毂卡盘。在主轴加工工件的同时,另外一个工作台可实现上下料,节省了上下料的时间,避免了装卡工件靠近或进入机床内,减少事故的发生。
2.3vtc6030卡盘(见图2-3)
卡盘采用气动夹紧,卡持力可按加工需要调整,正常情况下压力调整在0.6mpa以上。卡盘安装在交换工作台上方的两端,卡盘体内的气缸体上下移动时联结盘带动卡爪旋转上升或下降,同时卡紧工件。工件定位在浮动的支撑座上,支撑座可根据加工的零件型号不同,调节支撑座的固定位置,同时更换相应的卡爪。气缸体分为上下两个腔,可增强气缸压力。
卡爪的结构形式必须与所卡的工件形状相适应,为了保证卡盘安全使用,保持其高精度及使用寿命,对卡盘及气缸的使用及维护都做了一些必要的规定及限制。
用于生产需要有两种夹紧装置:
*种,主轴卡具装置固定在主轴前端,它的功能是卡紧由托盘传递过来的卡盘,并使它对准中心,由油缸夹紧,正常情况下压力调整在1.6~2.0mpa。
第二种,工件卡盘内外各一个,安放在交换工作台上,用于夹紧工件。交换工作台的正反转用于交换待加工品和已加工完的成品件。
3.刀具的选择
在仿形切削中车削轮廓或锥度时,刀尖角不应超过zui大的内仿形角,在刀片侧面和工件表面之间至少必须有2度间隙。
考虑切削刃强度zui大和加工经济性,在轮毂车削中应尽量选择圆刀片。
以卧式数控轮毂车床为例介绍选刀及走刀路线(见图3-1)。
4.切削用量的选择
根据以下几点选择切削用量:
(1)机床的刚度
(2)主轴的zui高转速及zui低转速
(3)主轴的zui大切削扭矩
(4)轮毂零件的材质、硬度及加工后的表面粗糙度
(5)刀具的切削参数
铝合金轮毂:
切削深度推荐值(ap):1mm
进给率推荐值(fn):0.3mm/r
切削速度推荐值(vc):500r/min
球墨铸铁轮毂:
切削深度推荐值(ap):3.5mm
进给率推荐值(fn):0.4mm/r
切削速度推荐值(vc):150r/min
(作者:沈阳机床股份有限公司王力斌)
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