摘要:介绍了一种用于液压挖掘机、轮式装载机等产品钢结构件孔系及端面加工专用机床的结构形式及特点。

1.右主轴箱 2.右立柱 3.右重锤及支架 4.右方滑枕
5.按钮站 6.左方滑枕 7.左重锤及支架 8.左立柱
9.左主轴箱 10.左滑座 11.左床身 12.床身
13.工作台14.右滑座 15.右床身 16.电柜
图1
图2

1 引言

液压挖掘机及轮式装载机是目前最具特点的工程机械，市场需求不断上升。但由于其上的许多构件既庞大又对加工有一定要求，为保证精度及提高其生产效率，我厂为常林股份有限公司、江阴市林业机械配件厂设计并制造了两台TKS63140型双面数控落地镗铣床。考虑到此机床较大、成本较高等因素，如果在设计中考虑不周全，使机床只能加工某类型零件，适用范围窄，势必造成不必要的浪费。因此我们在方案设计中，就以滑枕移动式机床为基础，并以提高生产效率为前提，充分地兼顾了机床的通用性，使机床不仅具有专用机床的特点，而且又具有通用机床的特性。在此将双面数控镗铣床介绍给大家，供设计同行和设备采购者参考。

2 机床的总体布局

工程机械中的“长臂”是典型的构件，它的两端轴孔分别有同轴度和平行度的要求。为提高它的加工效率，在机床总体布局时采用了双面同时加工的方案，在一次装夹中，完成轴孔端面和孔的加工，提高效率一倍以上。图1为其示意图。

3 机床特点

机床采用了德国SIEMENS-840D数控系统，双主轴用SIEMENS的1PH7型交流主轴电动机，两侧的X、Y、Z各向进给和工作台进给均用SIEMENS的1FT型交流伺服进给电动机，两侧可以分别与工作台实现三轴联动、主轴准确定位等。它的加工范围较宽，配有辅助的W轴向的运动，两主轴的最大距离扩至2600mm。此系统有中文支持、人机对话、轨迹显示、故障自诊断、自动报警并提示等功能，兼有手动输入和通过RS232接口用软盘输入的方式，配有悬挂式和手持式按钮站各一个，使在两主轴端的操作有同样环境，更便于操作使用。传动结构如图2所示。

控制特点
如图2所示，TKS63140机床具有X、Y₁、Y₂、Z₁、Z₂5个数控轴，采用系统的双通道控制功能，既实现了通道之间的相互独立的控制，又可以实现两通道的相互等待及任意三个轴的联动：双主轴均配有与主轴同步的编码，既可使系统对双主轴同步控制，也可实现对双主轴的单独控制。
结构特点
Y₁、Y₂、Z₁、Z₂轴是电动机经弹性联轴器直接带动滚珠丝杠，分别实现Y、Z向进给的：X轴是经减速器后又经消隙机构的减速驱动双齿轮齿条，从而实现X向进给的。各轴伺服进给电动机分别带有高精度的脉冲编码器，实现半闭环控制。并且，X、Y₁、Y₂三轴安装光栅尺，实现闭环控制。其中Z₁、Z₂轴因方滑枕自身变形等因素引起的主轴低头，由相应的Y轴来进行补偿。
各数控轴均可进行精确的定位，导轨具有良好的耐磨性和抗振性。X轴采用滚动导轨：Z₁、Z₂轴均采用了复合型的卸荷导轨。接触的导轨仍然采用聚四氟乙烯贴面，用滚动单元体卸荷，使导轨不仅具有较高的刚性，而且还可以保留适当摩擦阻尼用于减振：Y轴采用聚四氟乙烯贴面的滑动导轨。
为扩大加工而设的W₁、W₂轴，平时不给电，处于锁紧的状态，在需要时需松开相应的锁紧螺钉，再接通电源并采用手动控制按钮进给。本机床的电气控制和机械结构决定其可以满足强力切削的要求，并具有定位快速、准确的优点。