【摘要】立式車（chē）銑（xǐ）複合加工中心滿（mǎn）足了從毛坯到成品經過一次裝夾就（jiù）可以在（zài）一台（tái）機床（chuáng）上完成，是一種加工工藝（yì）廣泛，效率高（gāo），性能好的（de）先進設備，。該（gāi）設備適用於內圓錐麵、外圓柱麵（miàn）、圓（yuán）弧麵（miàn）、端麵、螺紋及各種複雜異形麵的粗精加工。它的出（chū）現很好的解決了加工周期長，加（jiā）工變（biàn）形大，工人勞動時間長等（děng）問題。
 

      【關鍵詞】立式車銑；裝夾；結構；五軸聯動

      1.數控立式車銑床的結構特點

     （1）五軸聯動的特（tè）點

     五軸車銑加工中心是一種近年來新興的加工技術，是指在三個平動軸的基礎上增加兩個轉動軸，五（wǔ）軸之間可以形成任意的空間軌跡。五軸聯動的優勢可以概括為：一（yī）次裝夾、工序（xù）集中、降低成本、精度高、更新換代容易。各（gè）軸結（jié）構具（jù）體功能如下：a.X軸可（kě）以形成（chéng）回轉體的徑向（xiàng）尺寸；b.Y軸（zhóu）形成刀具與主軸中心的（de）偏離尺寸；c.Z軸形成回轉體的軸向尺寸；
d.B軸形成刀具與主軸回轉中心的（de）夾角；e.A軸實（shí）現回轉體的圓周進給和（hé）定向停車。

     經濟型機床上大都通常使用四方、五方（fāng）或六方自動轉位刀架。這種換刀裝置按其工作原理可分為：螺旋轉（zhuǎn）位刀架，十字槽（cáo）轉位刀架，凸台棘爪式轉位刀架（jià），電磁式轉位刀架，液壓式（shì）轉位刀架。而在市麵上（shàng）目前使用最多的是螺旋轉位刀架，微電機經彈簧安全離合器至蝸輪副帶（dài）動螺母旋轉，螺母抬起刀架使定位用端齒盤的上盤與下盤（pán）分離，隨即帶動刀架（jià）旋轉到位。然後發（fā）信號使電機反轉（zhuǎn）鎖緊（jǐn），完成刀架換位後，再進行切削（xuē）加工。

     圖一 五（wǔ）軸結（jié）構示意圖

     （2）加工優越性

a.車銑加工中心有刀具（jù）庫，容量大，可以進行鏜、銑、鑽、攻（gōng）絲等工
序，是很好的柔性加工係統；
b.刀（dāo）具有獨（dú）立的主軸，而且主軸直（zhí）徑大，軸承跨距大，剛性好；
c.主軸的功（gōng）率相對較大（dà）；
d．數控車銑加工中心主軸的潤（rùn）滑好，冷（lěng）卻（què）徹底，所以刀具（jù）溫升低。

     2.切削時候受力情況

      現給（gěi）定機床在運動時候的參數，彈性模量：1.6、泊鬆比：0.25、密度為（wéi）7.6kg/mm3，取機床上滑板的總重量為G=15000N。

     （1）施加的載荷：

在x方向（xiàng）上（shàng）：Fx=Gx0.707-Ft2=15000x0.707-2000=8605N
Fy=-F=-4000N
Fx=Ff+Gx0.707=10000+15000x0.707=20605N
式（shì）中：Ft2——抗刀方向切削力；
Ft1——進給方（fāng）向（xiàng）分力；
Ft——主切削力。

     （2）導軌受力

     在（zài）機床加工（gōng）時候，導軌（guǐ）的精度要求非常高（gāo），隻有這樣加工出來的工件（jiàn）才能滿足要求，而要是能（néng）提供條件，導軌的壽命就要滿足，機床上主要（yào）運（yùn）用的是直線導軌，而在對導軌進行計算時候，需要選取導軌的規格，導軌的承載量與導軌規格（gé）一般有表1所列（liè）出的經驗關係。

                                            表1

     滾動直線導軌的計算，距離（lí）額定壽命H和時間（jiān）額定壽命Hh可（kě）以（yǐ）用以下公式計算：

      式中：fh——硬度係數（shù），一般要求滾道（dào）的硬度不（bú）得低於58HRC，故通常可取fh=1；ft——溫度係數；fc——接觸係數；fa——接觸係數；fw——接觸係（xì）數；Ca——額定動負荷（N）；F——計算載荷（N）。l——行程長度（dù）（m）；n——每分鍾往返次數導軌長度的計算，導（dǎo）軌（guǐ）長度=主軸箱的高度+Z軸的行程+安（ān）全行程

     （3）滾珠絲杠的動負（fù）荷計算與直徑估算

     進給係統（tǒng）的傳動方式和結構特點與普通車床截（jié）然（rán）不同，全功能型數控車床是用直流或交流伺服電（diàn）機驅動，通過滾珠絲杠帶動刀架完成縱（zòng）向(z軸)和橫向(x軸（zhóu）)的進給運動，在對絲杠的（de）計算當中，首先要做的就是先確定絲杠的導成L0

     式中：Vmax——移動部件的最高移動速度（mm/min）；i ——傳動比（bǐ），當滾（gǔn）珠絲杆與（yǔ）電動（dòng）機直接（jiē）連接時i=1；nmax——電動機的最（zuì）高轉速（sù）r/min第二步就（jiù）是計算滾珠絲杠螺母副的平均（jun1）轉速和平均載荷，將滾珠絲杠在運動的變動轉（zhuǎn）速和變動載荷折算成當量轉速nm和當連載荷Fm，將強力切削（xuē）是的軸向載荷定為最大軸向載荷Famax，快（kuài）速移動和鑽鏜定位時的軸向（xiàng）載荷定為最小軸向載荷Famin。估計允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑d2m。滾珠絲杠螺母（mǔ）副的安裝方式（shì）擬采（cǎi）用兩（liǎng）端（duān）固定的（de）支承方式，則

     式中：L—滾珠絲杠螺母副的兩個固定支承（chéng）之間的距離。L=行程+安全行程+2×餘（yú）程+螺母長度+支承長度
 
 
      3.加工方向

     數控立式車銑床是一個複合式機床，它是結合數控（kòng）車床和銑床的優點，同時這個機床也對零件的加工具有（yǒu）多樣性，它的加工（gōng）範圍很廣，可以說（shuō）所有的零件都能加工（gōng），一次裝（zhuāng）夾就可以（yǐ）完成粗（cū）、精加（jiā）工，對盤行零件盒回轉體零件都可（kě）以（yǐ）加工，提高了生產效率和精度，很大的降（jiàng）低了人（rén）工，降低了成本。