
全自动数控机床主轴部件的精度、刚度和热变形对加工质量有直接影响。由于加工过程中不对数控机床进行人工调整,因此这些影响就更为严重。目前全自动数控机床的主轴主要有三种型式。前支撑采用双列短圆柱滚子轴承和60°角接触双列向心推力球轴承组合,后支撑采用成对向心推力球轴承。此配置形式使主轴的综合刚度大幅度提高,可以满足强力切屑的要求,因此普遍应用于各类数控机床。向心推力球轴承高速时性能良好,主轴zui高转速可达4000r/min。但是,它的承载能力小,因而适用于高速、轻载和紧密的数控车床。这种轴承径向和轴向刚度高,能承受重载荷,尤其能承受较强的动载荷,安装与调整性能也好。但是,这种轴承限制了主轴的zui高转速和精度,因此使用中等精度、低速与重载的数控机床。在主轴的机构上,要处理好卡盘和刀架的装夹、主轴的卸荷、主轴轴承的定位和间隙调整、主轴部件的润滑和密封以及工艺上的其他一系列问题。

数控车床在国内发展已经有了一段历史,尽管与国际制品品牌相比还存在一段差距,但是总体实力已经得到巨大的提升,目前国内数控车床已经实现数控化,为国内数控车床行业大大增加了综合实力,下面介绍数控车床的特点。自动化水平日臻成熟。以数字控制为特征的现代数控机床自动化,具备了运动轨迹控制等多项自控功能,并不断深化发展。在这些产品上可以充分领略到机电一体化自动化技术带来的巨大效率和效益。持续创新硕果累累。一批创新成果涵盖了设计、结构、规格、工艺、控制等诸多领域,形成了一批具有核心自主知识产权的创新产品和专利技术,提升了企业在市场竞争中的地位和能力,我国机床行业正在发生着可喜的变化。

1)立式加工中心是指主轴为垂直状态的加工中心,其结构形式多为固定立柱,工作台为长方形,无分度回转功能,适合加工盘、套、板类零件,它一般具有三个直线运动坐标轴,并可在工作台上安装一个沿水平轴旋转的回转台,用以加工螺旋线类零件。立式加工中心装卡方便,便于操作,易于观察加工情况,调试程序容易,应用广泛。但受立柱高度及换刀装置的限制,不能加工太高的零件,在加工型腔或下凹的型面时,切屑不易排出,严重时会损坏刀具,破坏已加工表面,影响加工的顺利进行。2)卧式加工中心指主轴为水平状态的加工中心,通常都带有自动分度的回转工作台,它一般具有3~5个运动坐标,常见的是三个直线运动坐标加一个回转运动坐标, 工件在一次装卡后,完成除安装面和顶面以外的其余四个表面的加工,它较适合加上箱体类零件。与立式加工中心相比较,卧式加工中心加工时排屑容易,对加工有 利,但结构复杂,价格较高。

正倒立车一体机,其工艺过程为: 湖北加工精度高中驱动数控车床价格低工件放入机前机动滚道→进入前伸缩式料盘→倒立主轴抓取工件→倒立主轴车削工件→倒立主轴与正立主轴对接工件→正立主轴车削工件→正立主轴精车煞面→正立车刀架抓取工件→后伸缩式料盘接取刀架上的工件→后伸缩式料盘右移→工件由机后机动滚道送出。 加工精度高中驱动数控车床价格低正立车,其工艺过程为: 工件放入机前机动滚道→进入前伸缩式料盘→正立车刀架抓取工件放到正立主轴上→正立主轴车削工件→正立主轴精车煞面→正立车刀架抓取工件→后伸缩式料盘接取刀架上的工件→后伸缩式料盘右移→工件由机后机动滚道送出。 倒立车,其工艺过程为: 工件放入机前机动滚道→进入前伸缩式料盘→倒立主轴抓取工件→倒立主轴车削工件→后伸缩式料盘接取倒立主轴上的工件→后伸缩式料盘右移→工件由机后机动滚道送出。

数控车床与传统机床相比,增加了数控系统和相应的监控装置等,应用了大量的电气、液压和机电装置,易于导致出现失效的概率增大;工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利,而数控车床加工的零件型面较为复杂,加工周期长,要求平均无故障时间在2万小时以上。为了保证数控车床有高的可靠性,就要精心设计系统、严格制造和明确可靠性目标以及通过维修分析故障模式并找出薄弱环节。国外数控系统平均无故障时间在7-10万小时以上,国产数控系统平均无故障时间仅为10000小时左右,国外整机平均无故障工作时间达800小时以上,而国内上限只有300小时。

目前,国内加工汽车发动机缸体曲轴孔、凸轮轴孔多采用机械液压传动机构及轴承镗套两端支承的方式。但其缺点是专用机床只能适合一种产品的精加工,当市场需求新品时,还得需要从机床厂重新订购适用于单一品种的专用机床,而原用机床改进起来非常困难。同时加工精度也受到相关元件使用寿命及可靠性的影响而造成加工精度受限。另外原生产工艺简单、生产线流程较长、工序分散且单一、产品零件综合关联尺寸不易保证、需要大量的工人从事简单的操作,因此人工成本较高。更主要的缺点是随着国内汽车市场不断的发展壮大以及由此而不断变化的个性化需求,致使发动机技术不断推陈出新,其缸体结构也就不断变化,而前述生产线又不具备柔性化的特点,不能在同一条生产线上进行多品种转化生产。综上所述原有发动机缸体曲轴孔、凸轮轴孔专机急需改进以适应不断变化的市场需求。