SHZ1044雙主軸立式車削中心是上海理工大學(xué)和上海重型機床廠應(yīng)上海三菱電梯有限公司的要求翁焦，為解決電梯制造中的關(guān)鍵零件一曳引輪蝸輪組件的加工共同開發(fā)的大型數(shù)控機床。

1.隨行夾具 2.平衡缸 3.倒置車頭 4凑魔、9.動力刀架 5.正置立車刀架拖板 6.上料機械手 7.上料傳送裝置 8.正置車頭 10.排屑裝置 11.卸料傳送裝置 圖1 雙主軸立式車削中心外形簡圖

1 機床的設(shè)計布局

機床的設(shè)計布局(圖l)，采取了國際上90年代機床制造業(yè)最新的雙主軸方案鳞皂，即該機床是由一套正置數(shù)控立式加工單元和一套倒置數(shù)控立車加工單元組合而成壶碴。兩個加工單元的電氣控制，采用了具有極強網(wǎng)絡(luò)功能的高檔雙通道CNC系統(tǒng)愧增；工件在兩個單元之間傳送撼予，設(shè)計的隨行定心夾緊機械手；每個單元均配置了有12把刀位的轉(zhuǎn)塔動刀刀架；機床還配備有自動上卸料裝置坝辫、自動排屑裝置等篷就。

由于機床擁有正置和倒置兩個加工單元，因此特別適合于盤類近忙、套筒竭业、短軸類兩個端面均有精度要求的零件加工；并且及舍，正置和倒置兩個單元均為獨立的兩軸聯(lián)動車削系統(tǒng)未辆，可以同時加工兩個工件，加工工時重合锯玛，提高生產(chǎn)效率一倍咐柜。另外，該機床主軸采取立式布置攘残、工件垂直安裝的結(jié)構(gòu)形式拙友，有利于消除普通臥式車床因工件自重而產(chǎn)生的撓度，大大提高了主軸的旋轉(zhuǎn)精度和工藝系統(tǒng)的剛度歼郭。

圖2所示為電梯曳引輪蝸輪組件(工件)簡圖和機床加工循環(huán)示意圖遗契。

圖2 工件和機床工作循環(huán)示意圖

2 機床主要結(jié)構(gòu)特點

1. 機床機架是由固定橫梁與整體床身裝配而成，整體床身將機床底座與立柱鑄造成一體缆月，可以提高機床的整體剛度和抗接觸變形能力。床身鑄造時采取封砂工藝幢堕，增加了系統(tǒng)阻尼践涧，有利于提高機床的抗振性能，同時降低了機床重心山乐，提高機床安裝穩(wěn)定性岩视。
2. 倒置立車主軸部件采用了內(nèi)裝同軸電動機驅(qū)動技術(shù)(也稱為電主軸)，電動機安裝在主軸的兩組軸承之間插凳，增加了主軸驅(qū)動系統(tǒng)的剛性(圖3)颓蛀。

由于省去了皮帶傳動，不存在驅(qū)動橫向力姥胳，使得主軸運轉(zhuǎn)平滑準(zhǔn)確鹰坐，即使在低速時，也能使加工工件達到高的精度贵健。同時迷啄，車頭采用由冷凍裝置組成的液體內(nèi)冷卻系統(tǒng)，可獲得高的功率密度朋蔫。這次選用的SIEMENS(西門子)大功率SIMODRIVE IPH2 254型內(nèi)裝電動機罚渐，額定轉(zhuǎn)速500～6000r/min，額定功率28.8kW驯妄、額定扭矩550N·m荷并，當(dāng)間隙負(fù)載工作方式合砂，其循環(huán)持續(xù)系數(shù)為40%，最大功率可達40.6kw源织；繞組溫升DT= 105K時翩伪，最大扭矩673N·m。主軸上還配置有高精度旋轉(zhuǎn)位置編碼器雀鹃，可實現(xiàn)C軸控制幻工，能與進給軸配合完成螺旋加工等功能。

1.冷卻外套 2.內(nèi)裝電動機定子 3.內(nèi)裝電動機轉(zhuǎn)子 4.主軸 5.電動機統(tǒng)組 6.旋轉(zhuǎn)編碼器 圖3 內(nèi)裝式同軸電動機主軸箱示意圖

1.導(dǎo)軌 2黎茎、4.滾柱托架 3.阻尼塊 5.潤滑油注入口 圖4 導(dǎo)軌減振方法

1. 機床導(dǎo)軌均采用了INA直線滾動導(dǎo)軌囊颅，具有高精度、高剛性的特點傅瞻。為了提高運動部件的抗振性和機床的動態(tài)剛度刺勇，專門在導(dǎo)軌上配置了新穎的阻尼塊。此阻尼塊與導(dǎo)向面之間配磨有0.02～0.03mm的油隙迟摹，導(dǎo)軌運動時注入潤滑油形成擠壓油膜觅氢，利用這層擠壓油膜的抗壓減振原理，提高運動副的平穩(wěn)性跋章。圖4a為帶阻尼塊的滾動導(dǎo)軌示意圖虐恋，圖4b為阻尼塊剖面圖。
2. 機床數(shù)控系統(tǒng)采用了 SIEMENS SINUMERIK 840C往姆，具有極強的網(wǎng)絡(luò)功能馒符，可實現(xiàn)五軸聯(lián)動。本車削中心應(yīng)用了該系統(tǒng)的雙通道功能宏湾，可同時控制4根主軸(兩個車頭淘砌、兩個轉(zhuǎn)塔動力刀架旋轉(zhuǎn)軸)、4根伺服軸(x₁旋稚、x₂厦浦；z₁和z₂)以及兩根C軸(兩個車頭的分度)。
3. 其它機床輔助系統(tǒng)：如液壓動力卡盤奕枝，垂直拖板部件的雙缸液壓平衡裝置棺榔，上料機械手和自動上卸料傳送裝置，強力冷卻潤滑液站及平板鏈?zhǔn)阶詣优判佳b置等隘道。

3 機床技術(shù)參數(shù)

本車削中心的設(shè)計參考了德國HESSAPP公司DV-Transfer雙主軸數(shù)控機床掷豺。本雙主軸立式車削中心主要技術(shù)參數(shù)如下。

加工工件直徑		f680mm
最大加工工件高度		380mm
主軸端部法蘭		A15
主軸前端立承直徑		f220mm
主軸額定轉(zhuǎn)速范圍 (r/min)	正置  最大可達	250～800 2500
	倒置 最大可達	500～800 3000
主電動機功率(kW) (循環(huán)持續(xù)系數(shù) 100%/ 40%)	正置	22/31.6
	倒置	28.8/40.6