加工中心的基础件与基础部件|加工中心选用指南16

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编者按

加工中心一般可分为机床（机械部分）和控制系统（电气部分）两部分。机床是加工中心的主体，控制系统是加工中心的核心。加工中心通常由基础部件（床身、工作台、 立柱）、主轴部件、数控系统、自动换刀系统和辅助装置组成。

（本篇选自《加工中心选用指南》第二章第二节 加工中心的基础件与基础部件）

一、床身与床身部件

2.床身部件

封闭式光栅尺具有防尘、防切屑和防飞溅的切削液的功能。敞开式光栅尺与读数头、钢带间没有机械接触。光栅尺的典型应用包括：测量机、比较仪、其他长度计量精密设备以及生产和测量设备，例如在半导体工业中的应用。增量式光栅尺决定当前位置的方式是由原点开始对步距或细分电路的计数信号进行计数，常规的增量式光栅尺带有参考点，开机时须执行参考点回零，操作非常简单、快捷，绝对式光栅尺无须执行参考点回零操作，就能直接提供当前位置值。光栅尺的绝对位置值可通过EnDat接口或其他串行接口传输。

X轴滑台为实现运动时加工区和非加工区（电动机及运动副）的隔离，通常会使用密封性极佳的卷帘式防护罩，防止加工区的乳化液和切屑溅出，进入非加工区域。

图2-8为典型X轴卷帘式防护罩的结构，它由左右两部分组成。两个卷帘带被固定在 Z轴的框架上，或固定在加工中心的外框架上。卷帘通过一个内部弹簧机械装置预紧，来保证与X轴平行的卷帘带的拉放，卷帘的上下还有防护槽导向，卷帘外壳的挡条可避免切屑和异物侵入。

图2-8X轴卷帘式防护罩

１—卷帘 ２—支架 ３—挡条

４—防护罩 ５—防护板

Y轴滑台可实现工件的垂直方向运动，图2-9为某典型加工中心的Y轴滑台结构，Y 轴的驱动系统在两个立柱的垂直方向上，滚珠丝杠是滑台的传动装置。滚珠丝杠的电动机侧为1个轴向-径向推力球轴承，用作固定支承；滚珠丝杠另一侧为1个向心球轴承，用作浮动轴承，浮动轴承可以平衡由于温差造成的滚珠丝杠长度变化，滚珠丝杠直接由1个三相伺服电动机驱动，电动机带动丝杠转动，驱动丝杠螺母副的螺母上下运动，从而实现Y轴滑台的上下运动。配重装置用来平衡滑台的重力，Y 轴光栅长度测量系统保证了滑台运动准确性和精度。

图2-9Y轴滑台结构

１—光栅长度测量系统 ２—配重装置 ３—伺服电动机

４—安全抱闸 ５—滚珠丝杠 ６—滚珠丝杠螺母 ７—浮动端轴承

Y轴滑台的位置通过Y轴光栅测量系统进行测量、计算。光栅固定在立柱上，安装块通过1个支架固定在滑台上，滑台带动安装底座移动，光栅通过计算控制系统计算Y轴滑台的位置。目前，大多厂家使用高精度封闭式光栅尺，精度可达到微米级，在一些环境较差的工况下，光栅尺会通过压缩空气保持系统正压，防止切削液或切屑等进入光栅尺。

Z轴滑台可实现主轴箱的前后运动 （Z向），图2-10为某双主轴加工中心的Z轴滑台结构，滚珠丝杠的传动主轴位于固定轴承和支架间，支架设计为浮动轴承。 当出现温差时，浮动轴承允许滚珠丝杠自主延伸。滚珠丝杠与对应的导轨平行，直接由1个三相伺服电动机驱动。

图2-10Z轴滑台结构

１—Z轴十字滑台 ２—拖链 ３—伺服电动机 ４—轴承座 ５—滚珠丝杠 ６—螺母

Z轴滑台的位置通过Z轴光栅测量系统 （见图2-11）进行测量。测量系统固定在Z轴上， 它由底座安装块和可移动扫描滑座组成，通过结合器连接在一起，底座安装块通过一个支架固定在十字滑台上，跟随滑台一起运动。Z轴滑台的运行将带动底座安装块运动，并通过光栅测量系统计算出系统中Z轴的位置。大多数厂家使用高精度封闭式光栅尺，精度能达到微米级。在一些环境较差的工况下，光栅尺会通入压缩空气保持正压，以防止切屑液或切屑等进入光栅尺。

图2-11Z轴光栅测量系统

１—十字滑台（固定） ２—Z轴滑台（运动） ３—底座安装块 ４—光栅 ５—支架

详情介绍

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