数控卧式车床技术介绍

数控卧式车床技术介绍

一、机床总体介绍

CK61160数控卧式车床大量采用先进的数控机床制造技术和高可靠性的配套件精心制造而成。它具有精度高、功率大、刚性高、制造精良、功能齐全、自动化程度高等特点。其主要部件和结构均经过优化设计，是加工轴、盘、套、特形面及螺杆类工件的首选设备。

本数控重型卧式车床选用北京凯恩帝数控系统及全数字交流伺服系统。车削主运动直流调速系统驱动直流主电机实现自动无级变速；X轴、Z轴进给机构采用台湾上银精密滚珠丝杠副传动，并采用半闭环控制；使机床具有很好的定位精度和重复定位精度。数控刀架选用新墅立式四工位数控刀架，具有极高的重复定位精度，性能稳定。

二、主要技术参数

床身上最大工件回转直径Φ1600 mm

过刀架最大回转直径Φ1200 mm

顶尖间最大工件长度4000 mm

顶尖间最大工件重量 5 t

床身导轨宽度两导轨1000 mm

花盘最大扭矩30 kN.m

主轴转速级数六档（无级）主轴转速范围12～86 r.p.m.

主轴孔直径Φ100 mm

主轴孔锥度1:7；Φ140 mm 卡盘直径Φ1250 mm

主轴前支承直径Φ200 mm 横向（X轴）快速2000 mm/min 纵向（Z轴）快速2000 mm/min 横向（X轴）进给范围1～2000 mm/min 纵向（Z轴）进给范围1～2000 mm/min 横向（X轴）行程800mm

纵向（Z轴）行程4000 mm 数控刀架立式四工位使用刀具截面尺寸40×40 mm

刀架重复定位±3.5"

刀架最大切削力40 kN 尾座套筒移动量300 mm 尾座套筒直径Φ160 mm 尾座锥孔尺寸1:7；Φ80 mm 主传动电机15kW

X、Z轴进给伺服电机扭矩23 Nm 润滑油泵电机 1.5 KW 机床用电总功率20 KW

三、机床各部介绍

1. 床身

床身是机床的基础部件，它的刚度直接影响着整个机床的工作性能和工作精度。本机床床身采用树脂砂造型，优质铸铁铸造，具有很好的外观和强度，在结构上筋板布局合理，具

有优异的抗断面畸变能力，型腔采用封砂结构，增加了床身整体阻尼，有效地提高了机床的抗振性，排屑孔设置在机床的底部，具有良好的排屑能力。该床身进行了力学和有限元法分析论证，实验结果证明具有很高的刚度和强度。床身导轨面宽度为1000mm，导轨面宽度尺寸大，加工大型回转类工件时，具有很好的抗颠覆性能。

2. 主轴箱

主传动机构采用性能优异的直流调速电机拖动，通过机械六档变速，主轴可获得12～86r/min的转速，直流调速系统选用荣成大兴公司直流调速器。主电机与传动机构之间，由三角带联接，经过变速齿轮，把动力传到花盘上，使花盘达到规定的扭矩。在传动路中布局上采用了先进的高低分开的两条传动路线，经济有效地实现了较大的主轴变速范围Rn，该主传动系统具有输出扭矩大，功率损失小，变速范围大等一系列特点。

主轴支承选用典型且成熟的三支承结构，其上轴承选用瓦轴高精度主轴专用轴承，通过双列短圆柱滚子轴承、平面球轴承和单列短圆柱滚子轴承的有效组合，使主轴系统具有最佳的刚度和承载能力，因而主轴旋转平稳，精度高，从而保证被加工零件的精度也很高。

3. 尾座

本机床尾座的设计充分考虑了刚性、承载能力和使用的宜人性，套筒采用内置式顶尖，套筒直径为Φ160mm，具有很好的刚性和回转精度。

尾座由上体和下体组成。上体内装有尾座主轴、套筒测力装置和主轴中心线调整机构。下体内装有尾座快速移动机构，尾座安装在床身中间两条导轨上，通过齿轮和床身上的齿条啮合，拖动尾座作纵向移动。

尾座主轴轴承采用瓦轴P5级高精度可调整径向间隙的双列径向短圆柱滚子轴承

5. 进给运动

横向（X轴）进给运动由15N.m交流伺服电机通过精密滚珠丝副实现无级调速的快移和

进给运动。

丝杠由两套滚珠丝杠专用的60 °角接触球轴承的面对面组配来支承，形成“固定—固定”的支承方式。经过预紧和预紧拉伸的滚珠丝杠具有很高的精度和轴向刚度。

纵向进给（Z轴）由23N.m交流伺服电机通过精密滚珠丝副实现无级调速的快移和进给运动，可很好的保证机床的加工精度。

6. 集中润滑

采用集中润滑系统来实现各导轨副，滚珠丝杠和轴承的润滑。润滑泵具有工作状态显示和液压监视等功能。并可随时调整注油周期。

四、数控系统及电控箱

（一）数控系统

北京凯恩帝是高品质，高性能/价格比的系统，它采用高速高精度的全数字交流伺服系统，具有功能强、可靠性高、控制精度高的特点。其主要功能有：

1、采用32位处理器实现高速、高精度控制，最高1ms插补周期。

2、采用插补前加减速控制，提高加工精度。

3、系统屏幕为分辨率800×480的7.5英寸TFT彩色液晶显示器。

4、采用国际标准的G指令，与FANUC系统指令兼容。

5、采用电子盘技术，数据多个位置保存，出错后可快速恢复。

6、最高快速速度30米/分，最高进给速度可达15米/分。

7、可高速加工螺纹，快速退尾，退尾角度可调。

8、系统内置640K程序存储空间，可通过U盘扩展程序空间。

9、系统配置U盘接口，实现系统与U盘之间的程序互存、升级系统软件。

10、支持宏程序B。

11、自动手轮功能，方便首件试切，避免撞刀

（二）电柜箱及电器：

电控箱采用国产名优全封闭电柜，造形美观，各缝隙经特别处理，可以防尘。强电与数控在同一柜内并有屏蔽措施。柜内主要低压电器元件均为苏州西门子或上海施耐德产品。各种接线夹采用端头冷压处理，电缆采用工业矩形插座连接。所以该电控箱具有良好的稳定性和可靠性。移动电缆全部是金属塑封坦克链，悬挂电缆采用金属编织软管。

五、机床的精度

数控重型卧式车床执行《GB/T16462-1997 数控卧式车床精度》标准，现将部分精度值列表如下：

尺寸精度IT6 精车外圆的圆度0.030 mm 精车外圆的圆柱度0.030 mm / 500 mm 精车端面平面度0.030 mm / 300 mm 精车外圆的表面粗糙度Ra3.2

青岛铭泰机床制造有限公司