1干切削对机床结构的要求在干切削中,由于没有切削液的冷却润滑和排屑作用。切削力和切削热急剧增加,员然选用超硬刀具材料对刀具面进行适宜的涂层处理优化刀具的几何参数以及采用合适的切削用量都能减少切削力。降低切削温皮。但却无法避免大呈炽热的切屑堆积在切削区和机床上。这不仅破坏了切削过程,造成切的再切削而导致已加工面恶化,还会使机床温升和热变形加剧,严重影响加工质景和卞产率。因此。干切削要求机;米的总体布局与结构应能快速排除切,使其远离工作区和机床;并具有更好的热稳定性和更高的刚性。
2干切削机床的总体布局特点虽然干切削机床的组成部件与湿切削机床相似。似为满足快速排屑的要求,其机床总体布局还是有很大的变化。
采工件垂直倒逍。刀几从下往上切削的新型立式布局或工件主轴卧式布局,并在机床立柱的垂直面与工件装夹位置之间留出足够的空间,以便切屑靠重力快速排除而远离切削区。同时,将高速大容砧切屑传送装置安装在叻削1的,低位置,保证将全部切屑快,排出机床。如德国,公司1乃125高违数抟式乍床均采用这种新型立式布局1.
若采用工件在下刀具在上的传统立式布局,则在工件下方安装排屑装置来辅助排屑生严中常用的排屑装置有真空排屑装置,它利用空气利用压缩空气将切屑吹出切削区,虹吸排屑装置,它利用干燥的空气吸出切肩。
对于采用*少量润滑切削冷气切削或氮气切削的半干切削机床,还在切削区附近安装喷雾装置冷气供给装置或氮气供给装置,以保证油雾冷气或氮气能可靠快速地喷向切削区。
此外,为了减少和消除切屑尘埃油雾和烟气对环境和操作者的有害影响,应配备吸尘装置来排除切肩尘埃并采用全封闭安全防护罩对切削区进行密封。
3干切削机床机械结构设计的特点虽然干切削机床是由湿切削机床发展而来,但在快速排肩热稳定性和刚性等方面具有更高的要求,因此其关键部件在结构设计中也有较大变化。
3.1支承件结构特点支承件是机床的基础大件,其结构应具有高强度和刚度较好的抗振性和热稳定性。现行生产的湿切削机床采用的主要措施有铸件采用全封闭截面,合理布置内部隔板和肋条,含砂造型或填充混凝土等材料,导轨面加宽,车床采用倾斜的床身,床身立柱采用钢质焊接结构以及采用热对称结构等。而干切削机床的支承件结构则必须对排肩和热稳定性问予以足够的重视,其结构具有以下特点幻保证排屑顺畅。在结构允许的情况下,降低立柱高度。如菱重工的,滚齿机采用工件主轴卧式布局的结构,其立柱的高度减少了半,不仅有利于顺利排屑,还可减少机床支承件的热变形。在刀架下方的床身上设计出排肩槽,可保证切屑在重力的作用下顺利落入排屑槽下的切屑传送装置上。
幻改善隔热条件,减少排屑过程中切屑传给机床部件的热量。如对于铸铁床身,采用保护罩来保护陡峨的倾斜壁,防止切屑与机床铸件之间的直接接触;排屑槽用绝热材料制造等。
4采用专门设计的抗弯曲扭矩管状铸造床身,并在床身中添满疏松的聚合物材料。这样不仅床身的刚性好,而且吸振能力比普通的铸造床身高几十倍;或者采用热膨胀率小的材料整体制造,如立柱与底座采用人造花岗岩树脂混凝土整体铸造,人造花岗岩具有低的热传导极好的振动阻尼特性阻尼比平均提高40,90以及无吸湿性等特点,而且铸件的加工制造及处理完全符合生态学要求。
3.2主轴组件结构特点机床工作时,主轴组件夹持着工件或刀具直接参加成形运动,其工作性能对加工质量和生产率有重要的影响。因此,要求主轴组件旋转精度和静刚度高抗振性好热稳定性好耐磨性好。现行的结构是采用高精度主轴轴承混合陶瓷轴承静压或动压轴承;角接触轴承采用配对的背靠背组合方润滑装置以及主轴恒温的水冷装置,以保持主轴组件的热稳定性;采用支承主轴组件,以提高刚性等。此外,干切削机床主轴组件的结构还具有以下特点主轴采用新型材料制造,如日本3,绻,司采用陶瓷材料制造主轴,热膨胀率低,质量较轻比钢轻60,具有高的刚性和精度。
0使用特殊的断热联轴器热传导率是铁的1200分隔主轴电机,隔断发热量大的电机转子至主轴的热传导。
3.3进给传动机构与导轨结构特点湿切削机床的进给传动机构为确保其传动精度和工作稳定性,在设计时,应遵循无间隙低摩擦低惯量高刚度的原则,现行的结构是采用低下转第0页性尸数控装备的具体结构和数拉原现不也没有必要在本课程中讲授。
5应用情况在机械制造技术基础课程建设中,经过我们,系列的准备工作,首先在97级机制3班进丁了试点,讲课实验课程设计己顺利开出;今年又在98级机制4班进行了试点。使本课程建设进步得到完善补充。改进了薄弱点。总结了经验。从两届试点班的机械制造技术基础课程设计的结果来肴。学生掌握的知识面和深度达到预期效,学生也反映良好。木课程经过两届试点。保证了新方案生负担。为我校99级大机械类专业共10多个班在明年按全面改中以的教学计划顺利实施打下了坚实的基础。
Xi宁。王中锋等。培养具汀新哑的等工积人才1中国大学教学200.14.
采馆组合导轨3通过两侧导轨中央位置的第根导轨,来消除运动部件在床身上,采用滚动滑动混合的导轨结构,导向导轨采用滚动导轨,以保证移动精度稳定可靠;7承载导轨采用涂层矩形滑动导轨以降低爬行保证断续切削时的运动平稳,并改善阻尼,抑制振动。
3直线滚动导轨采用个导轨滑块,提高导轨的承载能乃和刚性4结语综上所述,干切削机床应在现有湿切削机床的基础上,适1改变机床总体布局与又键部件结构。
以适应干切削的要求。前。国外许多户实际生产的干切削机床,它与适合于干切削的刀具配合并选择合适的切削参数,其加工质量和生产率可达到湿切削相当的水平。从可持续发展的角度来看,干切削机床将圮机床发,的主耍趋势之。
李良福。日本机床制造业的发展和第19届日本机床博览会,制造技术与机床李良福编译。保护机械加工中生态安全的冷却液和方法1.世界制造技术与装备市场1999.4.


