数控钻床是数字控制的以钻削为主的孔加工机床,由于加工中心的发展,所以绝大多数数控钻床已被加工中心取代,但有些以钻削为主要加工工序的零件仍需应用数控钻床来加工。
大多数数控钻床用点位控制,同时沿两轴或三轴移动以减少定位时间。此外,在三坐标数控立式钻床的基础上增加转塔式刀库及自动换刀机构,可构成钻削加工中心(以下简称钻削中心)。钻削中心不仅可进行钻、扩、铰、锪、攻螺纹等孔加工工序,而且可完成具有直线和圆弧插补的轮廓控制铣削加工。
南京工大数控科技有限公司研发的SKZX-2500/16数控钻削中心机床,其控制部分具有过载及过电流自动保护功能,提高了机床的稳定性和安全性,该机床结构示意图如图3-4所示。
图3-4 SKZX-2500/16数控钻削中心机床结构示意
该机床主运动为刀具的旋转运动,进给运动为立柱的水平运动( X 轴)、主轴箱的竖直运动( Z 轴)、回转工作台的旋转运动( C 轴)。所有运动均通过数控系统和PLC控制,并带有自动刀库,由PLC控制根据指令自动换刀。
机械结构采用拖板移动方式;钻削主电动机采用主轴伺服电动机,钻削主轴箱采用齿轮两级变速,保证低速输出大转矩;机床整机结构强度通过ANSYS及ADAMS优化分析,立柱为双层腹板式,具有高刚性及抗振性。
X 轴、 Z 轴防护采用不锈钢防护罩;导轨润滑采用自动润滑系统;轴锥孔型式为BT-50,具有刚性攻螺纹功能;装夹刀库自动完成;采用切削液防护装置,能够防止高速钻削时切削液的喷射不外泄。机床配备自动换刀刀库,刀库容量为16把,机床具有自动排屑功能。
加工时把工件法兰端固定在转台上,须采用专门工装夹具,保证装夹快速、定位准确、固定可靠,配置钻削加工软件,可采用任意等分或不等分自动完成钻削及螺纹加工。可提供钻削工艺方面的设计:专用工装夹具设计、钻削参数优化设计等。
SKZX-2500/16数控钻削中心机床的主要技术参数见表3-4。
表3-4 SKZX-2500/16数控钻削中心机床的主要技术参数
(续)
南京工大数控科技有限公司还开发出了JXTK-512极坐标数控铣镗钻机床,该机床为采用了先进的结构和技术设计生产的机电一体化产品。主轴头的进给运动( Z 轴)、回转台的回转运动( C 轴)和工作台的纵向运动( X 轴)均采用交流伺服电动机驱动,主轴采用变频电动机无级调速,并设有二级齿轮采用高低档变速。机床纵向导轨采用矩形全封闭导轨,表面高频淬火,运动件导轨采用YT软带(填充改性并经表面活化的聚四氟乙烯车削软带)。机床 X 、 Z 向传动采用高性能滚珠丝杠,机械传动系统示意图如图3-5所示。该机床能实现三轴联动,可完成铣、钻、镗、铰等基本切削运动。通过计算机软件(或手工)编制G代码完成复杂曲面的铣削,以及孔系的钻、镗、铰工序。
图3-5 机械传动系统示意图
JXTK-512极坐标数控铣镗钻机床的主要技术参数见表3-5。
表3-5 JXTK-512极坐标数控铣镗钻机床的主要技术参数