带有卸荷装置的加工中心主传动系统设计摘要装面外的所有侧面和顶面等五个面的加工，因此也叫五面加工中心。常见的五坐标加工中心有两种结构形式，种是主轴可以旋转，另种是工作台可以旋转。.加工中心的结构组成年美国的卡尼特富克公司在台数控镗铣床上增加了自动换刀装置，第台加工中心问世。随后，出现了各种类型的加工中心，有立式加工中心卧式加工中心五坐标加工中心等。虽然加工中心的外型结构不尽相同，但从总体上看，加工中心基本上由以下几部分组成基础部件主轴系统控制系统伺服系统自动换刀装置辅助系统自动托盘更换系统等。基础部件由床身立柱和工作台等大件组成，是加工中心的基础构件，它们可以是铸铁件，也可以是焊接钢结构件，均要承受加工中心的静载荷以及在加工时的切削载荷。故必须是刚度很高的部件，亦是加工中心质量和体积最大的部件。主轴组件它是主轴箱主轴电机主轴和主轴轴承等零件组成。其启动停止和转动等动作均由数控系统控制，并通过装在主轴上的刀具参与切削运动，是切削加工的功率输出部件。主轴是加工中心的关键部件，其结构优劣对加工中心的性能有很大的影响。控制系统单台加工中心的数控部分是由装置可编程序控制器伺服驱动装置以及电机等部分组成。它们是加工中心执行顺序控制动作和完成加工过程中的控制中心。伺服系统伺服系统的作用是把来自数控装置的信号转换为机床移动部件的运动，其性能是决定机床的加工精度表面质量和生产效率的主要因素之。加工中心普遍采用半闭环闭环和混合环三种控制方式。自动换刀装置它由刀库机械手和驱动机构等部件组成。辅助系统包括润滑冷却排屑防护液压和随机检测系统等部分。辅助系统虽不直接参与切削运动，但对加工中心的加工效率加工精度和可靠性起到保障作用，因此，也是加工中心不可缺少的部分。自动托盘更换系统有的加工中心为进步缩短非切削时间，配有两个自动交换工件托盘，个安装在工作台上进行加工，另个则位于工作台外进行装卸工件。当完成个托盘上的工件加工后，便自动交换托盘，进行新零件的加工，这样可减少辅助时间，提高加工工效。.加工中心的发展趋势随着科学技术的发展，机械产品的形状和结构不断改进，对零件加工质量的要求也越来越高。随着社会对产品多样化需求的增强，产品品种增多，产品更新换代加速。这使得数控机床在生产中得到更广泛的应用，并不断地发展。尤其是随着柔性制造系统的迅猛发展和计算机集成制造系统的兴起和不断成熟，对机床系统提出更高的要求。现代数控机床加工中心正在向更高速度更高精度更加高度自动化更高可靠性及更完善的方向发展。高速度加工中心向高速度发展的主要目的是提高生产率，主要措施是提高主轴转速提高进给速度和缩短辅助时间等。提高主轴转速近些年来，加工中心的主轴转速普遍提高。中小型加工中心的主轴最高转速大部分提高到,有的加工中心已达到。为此，在主轴轴承的材料结构润滑方式，主轴组件的结构，电机的冷却防振措施等方面都进行了大量工作。例如些高速加工中心主轴采用了陶瓷流动体轴承，润滑方式采用了油气润滑以及主轴系统进行严格的动平衡等。提高进给速度般的加工中心，进给速度可达,快速移动速度已达，逐步靠近。为了实现高速，数控装置可进行快速处理。例如采用数控高速转换器，将数据快速传递采用位的计算机数控装置等。在机械结构方面也相应地采取了措施，例如采用大导程滚珠丝杠和滚动导轨等。驱动元件采用交流伺服电机也有利于提高伺服进给的速度。缩短辅助时间缩短辅助时间包括缩短换刀时间刀具移近或离开工件的时间及工件装卸时间等。现在许多小型加工中心的换刀时间达到,有的已缩短到.。快移速度又有所提高，以缩短刀具移近或离开工件的时间。高精度在工厂的般情况下，加工中心的加工精度可达级，经过努力可以达到级。镗孔加工时，如提高主轴主件的刚度和精度，其加工孔径公差可达级。提高加工中心加工精度的主要措施是提高编程时的圆弧插补精度机床定位精度和精度补偿技术。世界许多国家都在进行机床运动和负载变形误差以及机床热误差的软件补偿技术的研究，有的可消除此类误差的。高精度加工中心，目前已达到坐标镗床的精度水平。所采用的数控系统，其最小设定单位分辨率可达.。这类高精度加工中心，必须在恒温恒湿的环境中工作。高度自动化为了进步提高自动化程度，加工中心的硬件和软件采取了许多改进措施。例如采用对话系统，可使操作方便操作时间短检验及时以及差错率低。在现代数控机床上，装有各种类型监控检测装置，实现了工件的自动检测和刀具的监控，从而提高了数控机床的自动化程度，保证了数控机床长时间工作时的产品质量。可靠性的提高由于现代机床加工中心系统的模块化通用化和标准化，便于组织批量生产，故可保证产品质量。现代系统大量采用大规模或超大规模集成电路，采用专用芯片或混合式集成电路，提高了集成度，减少了元器件数量，降低了功耗，提高了可靠性。采用自动程序编制技术现代机床系统利用其自身很强的存储及运算能力，把很多自动编程功能植入系统。在些新型的系统中，还装入了小型工艺数据库，使得系统不仅具有在线零件程序编制功能，而且可以在零件程序编制过程中，根据机床性能工件材料及零件加工要求，自动选择最佳刀具及切削用量。有的系统还具有自适应控制功能。第二章加工中心主传动系统方案的确定.加工中心主传动系统简介加工中心主传动系统是由主轴电动机主轴传动系统以及主轴组件组成。它是加工中心的主要组成部分。和常规机床主