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凸轮轴数控高速复合磨床

简要描述:

凸轮轴数控高速复合磨床为凸轮轴无靠模全数控多功能复合磨床,西门子840D数控系统,四轴三联动,机床采用全封闭结构。凸轮轴复合磨床是在全数控凸轮轴磨床的基础上,根据凸轮轴的发展趋势,采用模块化设计方式研制成功的凸轮轴精密加工装备。

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该设备是2008年国家863支持项目。

凸轮轴数控高速复合磨床采用方形结构布局,头尾架固定安装在床身前导轨上,力矩电机驱动工件旋转,砂轮架可左右移动和前后移动,多个砂轮主轴按功能要求进行模块化安装,旋转选择并精确定位,实现凸轮轴的复合加工。
主要结构性能与技术特点

砂轮主轴系统

大砂轮主轴系统采用内置电机电主轴,zui高转速为8000RPM,采用变频器控制,配有恒温装置,气压密封,主轴安装有内置非接触式动平衡系统,并集成安装有消空程、防碰撞和修整AE监控装置,以保证CBN砂轮的安全有效使用,动平衡和AE监控的显示集成在840D内;小砂轮主轴系统采用交流主轴电机,通过皮带驱动主轴,zui高转速为15000RPM,两个砂轮主轴系统成90度安装在数控精密转台上,可同时开启,也可只使用一个,根据需要选择砂轮进行磨削。

砂轮架移动滑台

下导轨为V-平静压卸荷导轨,实现砂轮架纵向移动,分辨率为0.001mm,重复定位精度为0.01mm;上导轨为THK直线导轨,采用THK丝杆驱动,实现砂轮架横向进给(x轴),采用德国HEIDENHAIN直线光栅尺实现全闭环控制;

德国进口旋转转台

凸轮轴数控高速复合磨床采用德国进口旋转转台,转台采用伺服驱动,液压锁紧,气压密封。

头架、尾架

头架采用大扭矩力矩电机与主轴直联驱动,输入灵敏度0.001度,能实现准确分度,头架主轴采用成对高精度主轴轴承支撑,刚性好,精度高;尾架采用直线导轨支撑结构,符合凹面磨削要求,采用液压驱动退出,弹簧顶紧方式,移动距离30mm,配有脚踩阀,可手动操作,在自动磨削中自锁。

砂轮修整

采用金钢滚轮修整,电主轴直联驱动,转速为15000-18000RPM,通过砂轮架的前后进给和左右移动可进行插补修整,实现外圆和成型面的修整,砂轮修整采用超声波AE监控,可保证CBN砂轮的修整安全和应用寿命zui大化,具有自动补偿功能。

中心架

采用手动可调式两点支撑中心架(2个),支撑范围为φ20-φ60mm,分两组支撑合金片实现。

机床控制系统

采用德国西门子(SIEMENS)840D数控系统(标准装置)和611D数字式交流伺服驱动系统,采用四轴三联动控制,实现将凸轮轴一次装夹,完成凸轮的外圆、凸轮、止推外圆及端面、轴承(齿轮)安装外圆及端面等多个工序的精密加工。

工件zui大回转直径  Ф400mm
可磨zui大升程量  26mm

两*zui大距离

1000mm
大砂轮应用规格范围  Ф400x(20-40)
大砂轮zui高线速度 约11000kg
头架转数(恒线速) 0~240r/min
凹面CBN砂轮zui高线速度 80m/s
凹面CBN砂轮应用规格范围 (Ф80-Ф100)x(20-40)
尾架套筒移动量 30mm
头尾架中心高  200mm
砂轮架进给移动速度  0~6m/min
砂轮架左右移动速度 0~6m/min
机床外形尺寸(主机) 5000×2000×1800
机床重量 11000 Kg
砂轮架进给重复定位精度 0.002mm
加工精度指标  
基圆直径尺寸误差 0.02mm
基圆跳动误差 0.02mm
凸轮相位角相对偏差 ±6′
凸轮全升程误差  0.025mm
凸轮升程相邻差  0.005mm/度
表面粗糙度(精磨) Ra0.4um
凸轮母线平行度 0.005 mm

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