VTM300车铣复合加工中心结构特点及故障处理

2013-08-25曾祥泉

设备管理与维修 2013年1期

曾祥泉

作者通联：江西新钢机械制造有限责任公司技术科江西新余市经济开发区 338004

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一、概述

VTM300立式车铣复合加工中心，江苏恒力组合机床有限公司产，同时具备大型立式数控车床和数控镗铣床的主要功能，适用于加工形状复杂的回转类零件，一次装卡即可完成内外圆柱面、内外圆锥面、端面车削、铣平面、镗孔、钻孔、攻丝、车螺纹等工序，具有各工序复合、高效化的特点。

二、VTM300主要性能与参数（表1）

表1 VTM300主要参数

三、VTM300主要结构与技术特点

1.主要结构

VTM300立式车铣复合加工中心主要由：龙门架、床身、工作台及滑座、横梁、垂直刀架、刀库、头库、电气、液压等部分组成。

龙门架由左、右立柱，通过联接梁联接组成，龙门架上方左右各有一个升降减速箱，由一台11kW电机驱动，通过蜗杆副和双丝杠使横梁升降运动。床身与龙门架分离布置，便于调整精度，消除热变形对机床精度的影响。工作台采用短主轴结构，工作台导轨为注塑导轨，具有摩擦因数小，耐摩吸振特点。

横梁在左右立柱导轨上做升降运动时，共设5挡，每300mm一挡，由横梁的插销和立柱上的挡铁组成分级定位装置，横梁导轨采用新型进口高精度滚柱直线导轨，并在中间辅有滑动导轨用以卸荷。横梁上下配有两套平衡油缸，有助于横梁平稳运行。

垂直刀架由横梁滑座，回转滑座，滑枕组成；垂直刀架与横梁滑座相连，沿横梁导轨水平运动；滑枕则包于垂直刀架中，由伺服电机驱动作垂直方向进给，并采用滑动导轨方式以增加滑枕刚性，滑枕截面为250mm×280mm，垂直方向配有平衡油缸，便于滑枕上下移动；铣削电机位于滑枕上方，倒装布置，通过滑枕内部传递动力到附件头；滑枕鼻端设有自动拉头装置，便于拉紧刀具。

左立柱前装有刀库，刀库内可存放32把各式刀具，右立柱前装有头库，可存放附件头、直角铣头等6种刀头。

2.主传动机构与进给机构特点

机床的主传动机构中车削主轴由2台51kW的西门子交流伺服电机驱动，电机与双速ZF减速箱直连，通过输出轴上的两小齿轮，驱动工作台大齿圈，使工作台得到1～100r/min的转速。车削时，通过电气系统，控制两小齿轮同步转动，实现立车的功能。铣削作业时，作为C轴使用，通过电气系统对两小齿轮进行主从控制实现转动换向时的零背隙，提高加工精度。铣削主轴由一台37kW的西门子交流伺服主轴电机驱动，与双速ZF减速箱直连，经联轴器、传动轴、带动附件头进行铣削加工。

工作台滑座与垂直刀架的进给分别由西门子交流伺服电机驱动，通过精密行星减速器降速，经滚珠丝杠使滑座带动工作台在Y轴方向；重直刀架在水平和垂直方向；实现无级调速和相应变速以及快速移动。

3.液压系统的组成与特点

VTM300立式车铣复合加工中心的液压系统主要包括工作台静压及润滑系统，刀架滑枕液压平衡系统及自动拉刀松刀，横梁分级定位及夹紧放松系统，工作台回转及直线锁紧等。

工作台回转导轨与工作台直线进给导轨润滑都采用静压方式。工作台回转导轨由液压站的变量叶片泵供油，通过多点齿轮分油器，对12个静压油腔进行恒流量供油，使工作台浮升0.08～0.12mm；工作台直线进给导轨则采用多头泵恒流量供油，润滑油由多头泵18个出口分配给工作台滑座上的26个静压油腔，并采用一口两腔供油，多余出口用于丝杠和齿轮润滑。为提高加工稳定性，区别于回转导轨，直线进给导轨采用静压卸荷，滑座不产生浮升，仅保证水平移动顺畅。

立刀架滑枕配有液压平衡系统，当刀架向下运动时产生背压，确保刀架运行平稳，滑枕内部设有油缸与碟簧。装附件头时，电磁阀换向，内部缸得油，碟簧松开，滑枕移到换头位置；抓取附件头后，电磁阀再次换向，内部油缸失油，碟簧处于拉紧状态，加装附件头完成。垂直刀架上设有2处集中自动润滑站，负责刀架各点润滑，滑枕顶部传动箱带有独立供油系统，通过润滑油泵对传动齿轮和轴承进行循环润滑。

横梁分级定位、夹紧放松系统、工作台回转及直线锁紧，由单独的液压泵站供油控制，采用碟簧卡紧，液压放松形式。横梁左右两侧也设有集中自动润滑站，通过定量润滑接头对升降螺母、立柱导轨进行定时定量润滑。