一（yī）種加（jiā）工偏（piān）心零件數控（kòng）車（chē）床-數（shù）控機床市場網

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一種加工偏（piān）心零件數控車（chē）床

2020-10-21 來源：安陽鑫盛機床股份有限公司作者：汪玉平李雪曉張（zhāng）自軍張強

摘要: 介紹了一種帶偏心結構的雙主軸數控車床，該（gāi）機床具有兩個獨（dú）立移動主軸（zhóu），通過兩主軸定位對接功能，實現加（jiā）工工件的軸間自動轉移，用於（yú）加工具有偏心（xīn）結構的工件（jiàn），且帶有自動下料機構，提高了偏心（xīn）結構零件的產品質量和加工效率（lǜ），並在實際加工中得到驗證。

關鍵（jiàn）詞: 可移動雙主軸; 數控車床; 偏心結構（gòu）工件

具有偏（piān）心結構的（de）零件在（zài）汽（qì）車、摩托車等領域中很常見，其中絕大多數零件可以用車床來完成加工。這類零件一般結構和加工工藝相對比較複雜，往往需（xū）要（yào）多次（cì）裝夾，加工效率低，加工質量和工件的一（yī）致性很難保證，這也是有偏心（xīn）結（jié）構工件加工的瓶頸。

為了解決這一問（wèn）題，設計了一種雙主軸數控車床，該（gāi）車床兩個（gè）主軸均可獨立移動，兩（liǎng）個主軸的中心可根（gēn）據加工工件的偏心（xīn）量進行調整，用於加工偏心結構的工件，並能實現被加工工件主軸間（jiān）的自動轉移，能實現工件加工過程無人操作，即工件左麵加工———左右主軸定位對接———工件轉移———工件右麵（miàn）加工，且帶有自動下料機構，在批（pī）量加工時，可大大縮減工件的加工時間和成本（běn），提高產品質量和加工效率。

1 、雙主軸部分設計

為了實現上述目的，設計數控車床的（de）兩個主軸左右相對，兩個主軸（zhóu）均（jun1）可獨立（lì）移動，通過兩個主軸的電（diàn）氣定（dìng）位功能，可以實現工件正反麵對接，且兩（liǎng）主軸的相對偏心量可調，以適應加工不同偏心量的工件，左右（yòu）主軸的工裝夾具根（gēn）據工件特點而設計。

在滿足工藝要（yào）求的情況下，本設（shè）計采用排刀結構，提高效率（lǜ），減少故障。在電氣係（xì）統設計上，采用兩套數控係統，左邊數（shù）控係統主要控製左邊主（zhǔ）軸( C1 和 Z1) 和左邊刀架( X1) ，右邊數控係統主要控製（zhì）右邊主軸( C2 和 Z2) 和右邊刀架( X2) ，兩套係統可通過內置的 PLC 實現信息交互，數控係統要有（yǒu）主軸定（dìng）位功能，主軸定位功能協同完成左（zuǒ）右主軸的準確對接等工作。

本文以一種帶有偏心結構的摩托車泵體零件為例做具體闡述。圖 1 為（wéi）一種有偏心結構的（de）零件，這類零件用傳統車床加工需要 2 道工序，兩道工序加工所用的工裝夾具不同，若要形成批（pī）量生產，最少需要兩個工人，兩台車床協同工作，這種生產方式轉序、上下料（liào）等輔助（zhù）時間較長，生產效率低下，產品質量難以保證。

為解（jiě）決這一問題，我們設計了主軸移動的雙主（zhǔ）軸車（chē）床，兩個主軸的中心距可以調整，調整的範（fàn）圍以滿足工件偏心距為要求。

如圖 2，兩道工序卡盤的主軸軸線的偏心距為工件偏心距，且兩主軸能精確定位，通過（guò）數控係統對兩個主軸的位置控製，實現工件轉移，即工序 1 完成後，兩卡盤對接，左卡盤鬆開工件（jiàn），右（yòu）卡盤夾緊工件（jiàn），完成（chéng）工序 2，再由（yóu）自動下料（liào）裝置把工件成品輸出車床（chuáng）外，完成工件的加工。

如圖 3 所示的結構與普通車床尾（wěi）座調整結構相似，不作贅（zhuì）述; 該結構可使兩主軸在水平（píng）方向上有精確偏心距，加工工件更換，偏心距（jù）調整方便。可調兩個主軸偏心距結構，加工有偏心結構的工件是本設計的（de）一個創新點。

2 、自動下料裝置

針（zhēn）對汽車摩托（tuō）車零件批量（liàng）大的特點，為提高效率，我們還設計了該機床的自動下料裝置。圖 4 為下料裝置結構簡圖，固定板 1 固定在機（jī）床（chuáng）上，位於左右主（zhǔ）軸中間（jiān），2、3、4、7、8 構成連（lián）杆曲柄式機械（xiè）手（shǒu），固定在固定板上，氣缸 2 中通入的氣壓換向可使擺臂擺動到（dào）兩個極限位置，其中一個（gè）為下（xià）料狀態( 常態) ，一個為接料（liào）狀態; 5 和 6 組成一個傳送裝置，固定在（zài）機床上。

該下料機構工作過（guò）程: 氣缸 2 中氣壓（yā）換向，擺臂 7 連帶氣動手爪 8 擺動到取料狀態，右（yòu）主軸迎上，氣動手（shǒu）爪（zhǎo） 8 抓緊加（jiā）工完畢的工件，右主軸退回，氣缸 2 氣壓換向，擺臂擺動到下料狀態（tài）氣動手爪 8 鬆開工件，工件落在輸送帶（dài） 5 上被傳（chuán）送出機床。本裝置節（jiē）省工件下料時間，效率提高。

3 、機床總體結構布局

該機床總體結構布局如（rú）圖 5，機床為（wéi）左右對稱，傳送裝置位於（yú）機床右側，機床采用平床身以及與水平夾角45°刀座滑板結構，落屑口位（wèi）於床身中間前部，加工工藝性好，利於排屑和（hé）操作者觀察; 左主（zhǔ）軸 3、右主（zhǔ）軸 8 及其主軸（zhóu）電動機等（děng）分別安裝於左主軸滑板 2、右主（zhǔ）軸（zhóu）滑板 9上，左主（zhǔ）軸滑板 2 和右主軸滑板 9 分別安裝在床身的導軌上，左右 Z 向伺服電動機通過聯軸器連接滾珠絲（sī）杠帶動左主軸滑板 2 和右主軸滑板 9，使（shǐ）左主軸 3、右主軸 8完成（chéng） Z1 向、Z2 向（xiàng）移動; 左（zuǒ）右（yòu） 45°斜床鞍固定在床身（shēn）上，左刀（dāo）座滑板 4 和右刀座滑板 6 安裝於左右斜床鞍的導軌上，通（tōng）過 X 向伺（sì）服（fú）電動（dòng）機、

聯軸器、滾珠絲（sī）杠帶動左刀座滑（huá）板 4 和右刀座滑板 6，實現刀座滑板 X1 向和 X2 向（xiàng）橫（héng）向移動; 本機床上隻用正排刀，以便於滑板讓出空間使左右主軸對接。

固定床鞍、並（bìng）排雙滑板及可移（yí）動雙主軸的布（bù）置結構是本機床又一創新點，這種布置結構緊湊，節省空間、材料，降低設備成本。

4 、主要工（gōng）作流程

該機床（chuáng）主要工作流程是（shì），工藝員編製數控加工程序，操作（zuò）者給左主軸裝上被加工工件，啟動機（jī）床（chuáng），左滑板上刀具（jù）加工工件第一序，第（dì）一序加工完成，兩滑板讓出空間，兩個主軸定位，左右主軸移動對接，右主軸夾緊工件，左主軸鬆開工（gōng）件，右邊滑（huá）板上刀具加工工件第二序，第二（èr）序加工完畢後，下料（liào）裝置接下加工完（wán）畢的工件，並將其輸送出機床外。操作者給左主軸裝上（shàng）下一個工件，依次循環。

5 、結語（yǔ）

針對帶偏心結（jié）構的工件加工，設計（jì）了雙（shuāng）主（zhǔ）軸數控車床。采用固（gù）定床鞍、並（bìng）排雙滑板及可移動雙（shuāng）主軸的布局結構。設計了主軸偏心距調（diào）整結構，可（kě）使兩主軸在水（shuǐ）平方向上有精確偏心距，更換不同的加工（gōng）工件，偏心距調整方便，該機床特別適合偏心結構工件（jiàn）的加工。已為用戶（hù）提供了相關機床，用（yòng）戶加工效率（lǜ）和精度大幅提高，使用效果良好（hǎo）。按用戶要求提供料倉和上料裝置，實現全自動生產，滿足（zú）用戶的不同需求。

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