數控加工中心獨立驅動(dòng)的換刀機構
移動(dòng)立柱式加工中心的換刀機構采用了單獨的動(dòng)力驅動(dòng)裝置,這種換刀機構設在機床X坐標軸所覆蓋的區域內,可以避免在換刀時(shí)誤傷工件。
在機床X坐標軸所覆蓋的范圍內,減少非加工時(shí)間和降低輔助時(shí)間的費用、提高自動(dòng)化程度和設備利用率,是Axa設計開(kāi)發(fā)和機床制造公司在A(yíng)xa移動(dòng)立柱式加工中心性能改進(jìn)提高時(shí),對設計開(kāi)發(fā)工程師們提出的目標。公司同時(shí)還要求在優(yōu)化機床剛性的過(guò)程中,提高機床的動(dòng)態(tài)性能和加工精度,加快刀具換刀的速度。
位于Schoeppingen地區的移動(dòng)立柱式加工中心的專(zhuān)家們, 在研發(fā)生產(chǎn)的加工中心上,把X坐標軸方向的運動(dòng)距離設計在700~12000mm之間。性能改進(jìn)后的Axa加工中心配備了與移動(dòng)立柱連接在一起的刀具庫。這種隨著(zhù)移動(dòng)立柱一起移動(dòng)的刀具庫和雙指換刀機械手,可以在機床切削加工的同時(shí)預選刀具,有利于縮短刀具的換刀時(shí)間。
獨立驅動(dòng)的換刀機構
在對移動(dòng)立柱式加工中心進(jìn)行設計更新改進(jìn)時(shí),Axa公司采用了新的設計理念。為了實(shí)現機床動(dòng)態(tài)性能要求的不斷提高以及機床加工精度的不斷提高,公司在換刀機構中采用了單獨的動(dòng)力驅動(dòng)裝置。這種智能化的自動(dòng)換刀機構,其電子控制系統和移動(dòng)的機床立柱緊密地連接在一起,始終為加工主軸的下一道加工工序準備好了一把刀具。在必要的時(shí)候,換刀機構在加工中心主軸進(jìn)行切削加工的同時(shí),自動(dòng)運行到上料工位處的刀具庫處,取出主軸下一工序所需的刀具。由于省略了換刀機構的重量,加上重新設計了驅動(dòng)系統,使得移動(dòng)立柱式加工中心的動(dòng)態(tài)性能和加工精度都得到了提高。
由于用戶(hù)對刀具庫容納刀具數量的要求不斷增加,Axa公司的工程師們研發(fā)了一個(gè)新的變型刀具庫:XTS刀具庫。在VHC移動(dòng)立柱式加工中心中,XTS結構的鏈式刀具庫位于機床旁邊。沿X坐標軸和Z坐標軸自主移動(dòng)的夾緊機械手為加工中心的主軸提供切削所必需的加工刀具。極高的動(dòng)態(tài)性能和智能化的機械手控制,可以使得機床立柱在沿X坐標軸移動(dòng)的情況下也能準確、快速地進(jìn)行換刀準備。緊靠加工機床的刀具庫允許在任意時(shí)間改換刀具,允許在主軸機動(dòng)的時(shí)間內換刀。在XTS型和S型移動(dòng)立柱式加工中心中,這種換刀機構完全在機床X坐標軸所覆蓋的區域內,但在刀具的切削加工區域外,從而可以避免在換刀時(shí)誤傷工件的輪廓。
在龍門(mén)式加工中心中也有新的改進(jìn)。例如在VPC55U型無(wú)級插補的回轉頭中,增加了選項和變型配置。這種加工中心是按照梁式結構制造的。設備的運動(dòng)距離達2300mm×1400mm×900mm,適合于加工模具和工藝裝備,也適合于加工五個(gè)加工面的立體工件。除了在VPC55U型加工中心上采用了SK-50型回轉頭以外,在VPC45U加工中心也采用了SK40型回轉頭,在純垂直加工的VPC45和VPC55型加工中心中,也配備了回轉加工頭。新研發(fā)的剛性床身和最新的數控圓形回轉工作臺RTA6,使得這些加工中心每個(gè)工作臺都可以加工最大重量達3500kg的大型工件。新研發(fā)的機床主軸可為機床變型SK40(HSK 63A)和SK50(HSK 100A)。機床配備驅動(dòng)功率為40kW或者57kW的電機,為加工中心提供極大的切削功率和低轉速時(shí)強大的切削力矩