1 轉向節(jié)專用立式數(shù)控車床工藝方案分析
　　1.1 整體式轉向節(jié)工藝特性
　　形狀如羊角，結構復雜；毛坯為鍛件，加工余量大，特別是法蘭盤根部圓弧部分；工件偏重，轉動慣量大；定位夾緊困難。
　　1.2 機床方案
　　根據(jù)轉向節(jié)工藝特性和定位夾緊要求，該機床采用主軸偏置的立式數(shù)控車床結構，在傳統(tǒng)立式數(shù)控車床的基礎上，增設尾座頂尖部件，并設計專用車具，形成高效加工轉向節(jié)的新型機床，同時仍具備通用數(shù)控立車的功能。電氣控制系統(tǒng)為日本FANUC-0i-Mate數(shù)控系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)為符合ISO標準的疊加閥結構。
　　1.3 機床的工作循環(huán)
　　安裝工件—定位夾緊—數(shù)控滑臺快移—X、Z軸聯(lián)動，筆耕論文，同時主軸旋轉—完成外圓加工—數(shù)控滑臺快退至原位—伺服刀架換刀—數(shù)控滑臺快移—X、Z軸聯(lián)動，完成工件外圓各槽的加工—數(shù)控滑臺快退至原位—伺服刀架換刀—數(shù)控滑臺快移—X、Z軸聯(lián)動，完成工件各螺紋的加工—數(shù)控滑臺退至原位—松卡—卸下工件—進入下一循環(huán)。
　　2 轉向節(jié)專用立式數(shù)控車床部件設計
　　2.1 主軸箱設計
　　2.1.1 主軸箱結構設計
　　本機床為立式結構，主軸箱就是傳統(tǒng)意義上的床身 ，其作用一是安裝主軸及其傳動系統(tǒng)，二是支撐立柱即在其上安裝的縱橫滑板和電動刀架。因此要求主軸箱具有據(jù)夠的剛性，結構必須合理，長期使用不變形。
　　2.1.2 主軸箱傳動系統(tǒng)
　　傳動比確定：機床主要加工轉向節(jié)，兼顧通用數(shù)控立車功能，傳動比為1:10，最低轉速為63轉“分鐘，最高轉速為1000轉”分鐘；轉動路線確定：傳動路線采用伺服電機通過行星減速箱、皮帶輪驅動主軸單元使主軸旋轉；主軸單元結構：采用主軸單元結構目的是方便制造、安裝、維修。選用主軸單元結構要適合加工轉向節(jié)特殊件的需要。選用主軸單元結構要適應加工轉向節(jié)特殊件的需要，第一滿足剛性要求，旋轉精度的長久穩(wěn)定性；第二要有夾緊油缸及分油裝置；第三動力卡盤和專用車具可快速切換，實現(xiàn)通用立式數(shù)控車床功能和專用轉向節(jié)數(shù)控加工的切換。據(jù)此，選用的主軸單元為標準50規(guī)格的車主軸支撐形式，具有高剛性、高精度的特點。
　　2.2 進給系統(tǒng)設計
　　2.2.1 縱向進給傳動系統(tǒng)設計
　　縱向進給傳動系統(tǒng)主要有縱向滑板和縱向滾珠絲杠傳動副組成。其縱向滑板安裝在立柱的縱向滾動導軌上，它可以沿立柱導軌做縱向運動。導軌采用重載型滾珠滾動導軌，導軌承載能力大，剛性強�？v向伺服電機經(jīng)聯(lián)軸直接驅動滾珠絲杠螺母副，帶動縱向滑板沿立柱導軌運動。
　　2.2.2 橫向進給系統(tǒng)設計
　　橫向進給傳動系統(tǒng)主要由橫向滑板和橫向滾珠絲杠傳動副組成。其橫向滑板安裝在縱向護板的橫向滾動導軌上，它可沿著縱向滑板向滑板橫向導軌做橫向運動。導軌采用重載型滾珠滾動導軌，導軌承載能力大，剛性強。橫向伺服電機經(jīng)聯(lián)軸器直接驅動滾珠絲杠螺母副，帶動橫向滑板沿縱向滑板橫向導軌運動。
　　2.3 轉向節(jié)工裝夾具設計
　　2.3.1 頂尖部件設計
　　頂尖是機床的重要定位機構，其功用：定位功能、回轉功能、夾緊功能，其動作：安裝工件時，頂尖部件處于上部，當工件在專用車具的正確位置上時，頂尖在油缸的作用下向下移動，使上頂尖頂緊工件桿部上頂尖孔，完成工件的定位夾緊。主軸旋轉時頂尖也隨著旋轉，實現(xiàn)機床的主運動。設計此部件首先確定夾緊力，設計驅動油缸的規(guī)格，確保夾緊可靠；轉向節(jié)是不平衡件，頂尖主軸及頂尖要有足夠的剛性，以保證回轉精度的長久穩(wěn)定性。   

 

本文編號：6371