曾祥泉

作者通聯(lián)：江西新鋼機(jī)械制造有限責(zé)任公司技術(shù)科 江西新余市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) 338004

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一、概述

VTM300立式車銑復(fù)合加工中心，江蘇恒力組合機(jī)床有限公司產(chǎn)，同時(shí)具備大型立式數(shù)控車床和數(shù)控鏜銑床的主要功能，適用于加工形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)類零件，一次裝卡即可完成內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面車削、銑平面、鏜孔、鉆孔、攻絲、車螺紋等工序，具有各工序復(fù)合、高效化的特點(diǎn)。

二、VTM300主要性能與參數(shù)（表1）

表1 VTM300主要參數(shù)

三、VTM300主要結(jié)構(gòu)與技術(shù)特點(diǎn)

1.主要結(jié)構(gòu)

VTM300立式車銑復(fù)合加工中心主要由：龍門架、床身、工作臺及滑座、橫梁、垂直刀架、刀庫、頭庫、電氣、液壓等部分組成。

龍門架由左、右立柱，通過聯(lián)接梁聯(lián)接組成，龍門架上方左右各有一個(gè)升降減速箱，由一臺11kW電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過蝸桿副和雙絲杠使橫梁升降運(yùn)動(dòng)。床身與龍門架分離布置，便于調(diào)整精度，消除熱變形對機(jī)床精度的影響。工作臺采用短主軸結(jié)構(gòu)，工作臺導(dǎo)軌為注塑導(dǎo)軌，具有摩擦因數(shù)小，耐摩吸振特點(diǎn)。

橫梁在左右立柱導(dǎo)軌上做升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，共設(shè)5擋，每300mm一擋，由橫梁的插銷和立柱上的擋鐵組成分級定位裝置，橫梁導(dǎo)軌采用新型進(jìn)口高精度滾柱直線導(dǎo)軌，并在中間輔有滑動(dòng)導(dǎo)軌用以卸荷。橫梁上下配有兩套平衡油缸，有助于橫梁平穩(wěn)運(yùn)行。

垂直刀架由橫梁滑座，回轉(zhuǎn)滑座，滑枕組成；垂直刀架與橫梁滑座相連，沿橫梁導(dǎo)軌水平運(yùn)動(dòng)；滑枕則包于垂直刀架中，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)作垂直方向進(jìn)給，并采用滑動(dòng)導(dǎo)軌方式以增加滑枕剛性，滑枕截面為250mm×280mm，垂直方向配有平衡油缸，便于滑枕上下移動(dòng)；銑削電機(jī)位于滑枕上方，倒裝布置，通過滑枕內(nèi)部傳遞動(dòng)力到附件頭；滑枕鼻端設(shè)有自動(dòng)拉頭裝置，便于拉緊刀具。

左立柱前裝有刀庫，刀庫內(nèi)可存放32把各式刀具，右立柱前裝有頭庫，可存放附件頭、直角銑頭等6種刀頭。

2.主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與進(jìn)給機(jī)構(gòu)特點(diǎn)

機(jī)床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中車削主軸由2臺51kW的西門子交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)與雙速ZF減速箱直連，通過輸出軸上的兩小齒輪，驅(qū)動(dòng)工作臺大齒圈，使工作臺得到1～100r/min的轉(zhuǎn)速。車削時(shí)，通過電氣系統(tǒng)，控制兩小齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)立車的功能。銑削作業(yè)時(shí)，作為C軸使用，通過電氣系統(tǒng)對兩小齒輪進(jìn)行主從控制實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)換向時(shí)的零背隙，提高加工精度。銑削主軸由一臺37kW的西門子交流伺服主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)，與雙速ZF減速箱直連，經(jīng)聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸、帶動(dòng)附件頭進(jìn)行銑削加工。

工作臺滑座與垂直刀架的進(jìn)給分別由西門子交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過精密行星減速器降速，經(jīng)滾珠絲杠使滑座帶動(dòng)工作臺在Y軸方向；重直刀架在水平和垂直方向；實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速和相應(yīng)變速以及快速移動(dòng)。

3.液壓系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)

VTM300立式車銑復(fù)合加工中心的液壓系統(tǒng)主要包括工作臺靜壓及潤滑系統(tǒng)，刀架滑枕液壓平衡系統(tǒng)及自動(dòng)拉刀松刀，橫梁分級定位及夾緊放松系統(tǒng)，工作臺回轉(zhuǎn)及直線鎖緊等。

工作臺回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌與工作臺直線進(jìn)給導(dǎo)軌潤滑都采用靜壓方式。工作臺回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌由液壓站的變量葉片泵供油，通過多點(diǎn)齒輪分油器，對12個(gè)靜壓油腔進(jìn)行恒流量供油，使工作臺浮升0.08～0.12mm；工作臺直線進(jìn)給導(dǎo)軌則采用多頭泵恒流量供油，潤滑油由多頭泵18個(gè)出口分配給工作臺滑座上的26個(gè)靜壓油腔，并采用一口兩腔供油，多余出口用于絲杠和齒輪潤滑。為提高加工穩(wěn)定性，區(qū)別于回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌，直線進(jìn)給導(dǎo)軌采用靜壓卸荷，滑座不產(chǎn)生浮升，僅保證水平移動(dòng)順暢。

立刀架滑枕配有液壓平衡系統(tǒng)，當(dāng)?shù)都芟蛳逻\(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生背壓，確保刀架運(yùn)行平穩(wěn)，滑枕內(nèi)部設(shè)有油缸與碟簧。裝附件頭時(shí)，電磁閥換向，內(nèi)部缸得油，碟簧松開，滑枕移到換頭位置；抓取附件頭后，電磁閥再次換向，內(nèi)部油缸失油，碟簧處于拉緊狀態(tài)，加裝附件頭完成。垂直刀架上設(shè)有2處集中自動(dòng)潤滑站，負(fù)責(zé)刀架各點(diǎn)潤滑，滑枕頂部傳動(dòng)箱帶有獨(dú)立供油系統(tǒng)，通過潤滑油泵對傳動(dòng)齒輪和軸承進(jìn)行循環(huán)潤滑。

橫梁分級定位、夾緊放松系統(tǒng)、工作臺回轉(zhuǎn)及直線鎖緊，由單獨(dú)的液壓泵站供油控制，采用碟簧卡緊，液壓放松形式。橫梁左右兩側(cè)也設(shè)有集中自動(dòng)潤滑站，通過定量潤滑接頭對升降螺母、立柱導(dǎo)軌進(jìn)行定時(shí)定量潤滑。

四、常見故障及排除方法（表2）

表2 VTM300常見故障及排除方法