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数控机床中心架的选择与使用-【新闻】精密模具

发布时间:2021-04-20 12:44:04 阅读: 来源:铝箔纸厂家

数控机床中心架的选择与使用

中心架用途简介:

随着加工制造业的发展,数控机床以它加工自动化程度高、效率高,加工质量好的特点在加工行业得到广泛的使用。根据加工零件的不同,选择数控机床,特别是大型和加长型数控机床时,机床附件的选择是必须面对的问题。在机床附件当中,中心架是加工较长工件必不可少的选择。中心架在选择当中一般有两种形式,一种为可编程液压中心架,一种为手动中心架。可编程液压中心架的自动化程度高,可以在加工程序中按照加工内容、加工顺序编入加工的步骤,达到程序化自动加工。可编程液压中心架多使用在小批量复杂零件的生产,可实现在一次装夹中完成除夹持的部分外其余的全部加工,这种液压中心架多使用在车铣复合加工中心类机床;手动中心架一般使用在批量比较大,分步加工的场合,由于工件多次装夹,中心架起到长工件一头在装夹过程中支撑定心的作用,液压中心架由于结构的问题,起不到这个作用,所以手动中心架多用在数控车床上。

中心架的用途与选择:

当加工的工件长度与直径比超过2.5倍以上,由于工件的刚性减弱,切削力使工件变形加大,在加工过程中,容易发生震动、加工出现较大的误差,甚至造成工件掉落的恶性事故,所以采用中心架作为辅助支撑,增加工件的刚性和切削的稳定性。

现代的数控设备为了提高加工效率,加工圆形回转工件,一般采用液压三爪夹持工件,其三爪的爪子多为软爪形式,优点为定位精度高,简单快捷,工件表面不容易夹伤;中心架支腿采用滚轮的形式,这样要求加工的工件尺寸一定,几何形状要求严格控制,外圆定位面作为定位基准必须满足加工要求和粗糙度要求。

液压中心架的优点为支撑有力,当加工中心或数控机床液压系统压力调定,在支撑工件时,三个支腿同时伸出,这是由于液压系统设定时,三个油缸在一个供油回路中,达到三个支腿伸出压力相同,中心架支腿给工件表面施加同样的支撑压力。为了安全稳定的加工,液压系统为常开状态,为支腿提供一定压力的压力油,以克服切削力造成工件位移,防止出现意外,这即为所谓的预紧力。在加工中可实现按程序执行自动支撑工件,在加工中心加工复杂零件时,可实现在一次装夹过程中,完成其除夹持部分外所有的加工内容。加工较长工件的基本顺序为:三爪架持工件一端,尾座顶尖顶工件另一端,加工外圆各部位及定位基准,完成后程序中给出中心架移动指令,中心架移动到指令位置,中心架锁紧,支腿伸出支撑工件,程序指令尾座套筒退回,套筒到位后松开尾座锁紧,刀架拖板移动到尾座插削的位置,尾座的插削伸出插入拖板定位孔。拖板移动到指定位置,插削退出,尾座锁紧,这时可以加工工件的端面、内孔。其关键点为由于工件定位基准是在一次加工出来的,其中心架定位在一次加工的回转中心定位误差就很小,几乎不产生工件的跳动,可实现高位置精度,满足定位要求和加工要求。在液压支腿伸出时,三个支腿的液压通路为一个通路,当某一个支腿遇到阻力停止,其他支腿继续伸出直到三个支腿的阻力同样,即达到设定的压力值,液压溢流伐打开,建立平衡回路支撑工件。其缺点是在已加工好的较长工件外圆基准上支撑,由于直接在工件外圆支撑定位,液压支撑是常开通路,其结果不是全打开,就是全顶住,这样就造成装夹较长的工件时,一端用三爪夹持,一端必须要用尾座顶预定的定位孔定位,才能把工件定在中心。当不用尾座支撑工件定心,直接用三爪夹紧工件支撑液压中心架,当夹紧的工件一端出现圆周跳动,很难把工件支撑到中心,造成装夹困难,降低定位精度,出现这种情况就非常不好调整。

手动中心架,一般应用在数控车床上,数控车床主要以车加工为主要内容,由于数控车床为高效加工设备,多作为生产线的主要机床,工作当中多分成多个工步,工件必然要在多次装夹过程中完成,当加工较长工件一个工步时,为一夹一支撑,由于中心架的支腿在装夹第一件工件时,定好中心后,中心架的支腿就不动了,这样工件的一端就有了定位基准,配合三爪把工件架持正。

综合以上的叙述,液压中心架多用在数控加工中心上;手动中心架多使用在数控车床上,根据加工内容小批量多品种,频繁调整中心架的场合,采用手动中心架比较适合;当复杂单件零件的加工或者流水线批量加工,宜采用液压中心架。

中心架的调整与使用方法:

当然数控机床手动中心架的调整与普通车床中心架调整是有区别的,由于普通车床中心架的支爪采用软材料做成,机理为摩擦支撑。数控的中心架由于切削速度比较高,选用的是滚轮形式,两种支撑比较起来,摩擦支撑是直接接触工件,在摩擦过程中容易产生高热量,所以支撑不能太紧,同时需要大量的润滑油润滑,工件的转速不能太高,承受切削力不能过大。滚轮支撑就没有以上的问题,它是利用滚轮的表面与工件表面摩擦,且摩擦不产生表面相对运动,由于滚轮间的滚柱在滚道中的摩擦力较小,滚轮随工件摩擦转动形成支撑,这种转动为滚轮转动,一般采用润滑脂润滑,旋转速度相对较高,可以实现高速切削。为了实现稳定的切削,一般的滚轮轴承采用重载轴承,轴承的精度再高,也有很小的间隙,为了克服这些间隙,在调整中心架时,要给中心架施加一定的预紧力,来克服轴承的间隙和切削过程中切削力带来的变形。

数控机床中心架的调整,最好是把调整中心架的首件利用普通机床提前做好中心孔的处理。提前做好三爪架持端的外圆,顶端的端面、内孔、62°倒角,两端的加工面保持同轴,这样便于支撑中心架前把工件一夹一顶,工件不产生跳动。在调整中心架支腿时,在调整滚轮与工件接触时,滚轮产生转动,这时应检查滚轮在施加外力时是否停止,在不停止的情况下为适合,还要施加适当的预紧力,固定好两个支腿,撤掉尾座顶尖,用百分表对照检查顶住和撤掉时反映的数值,一般工件应抬起2.25~2.28mm为好。安装好中心架上盖,注意这时上盖的压紧螺钉不压紧,并在与上盖接触的平面间放置一张普通的纸,调整上面的支腿,调整到纸张能不松不紧的拉出,固定支腿,拿出纸张压紧上盖即可,这时既保证工件的对中,又保证工件有适当的预紧力。上面介绍了常用的调整中心架的方法,还有其他的方法,比如打表测量工件的上母线和侧母线,工件找正时应在尾座端抬头2.25mm。这些的前提条件是工件回转不能产生跳动。

中心架使用的注意事项:

在完成调整中心架后,必须要做的一个工作就是要试运转22分钟,检查工件是否跑出来。一般工件向外跑为中心架的支撑中心低于或高于主轴中心,这样会产生危险,需要特别注意,尤其是安装调整中心架后,必须检查中心架各锁紧是否牢固,支腿是否固定住。在这里还有中心架支持工件位置的问题,注意支撑的位置离主轴越远越好。对于比较短的工件,千万不能支撑在工件长度的中心位置上,这样中心架成为中心的支点,当切削过程产生的切削力通过支点传给三爪,造成三爪架持力降低,产生掉活的现象。

对于加工长度较短的工件,为了提高工件装夹的精度,其三爪,特别是液压三爪的开口不能大,一般的尺寸大于工件直径2~2mm即可,否则会降低装夹精度,这一点非常重要。

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