五軸加工中心雙工位聯(lián)動平臺結(jié)構(gòu)設計方案

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1設計目標與技術要求

五軸加工中心雙工位聯(lián)動平臺的設計目標在于提高整體加工效率,降低無效能耗,并保證各工序之間的動作協(xié)調(diào)性。目前傳統(tǒng)的雙工位平臺動力系統(tǒng)復雜、工作平臺穩(wěn)定性差,不能提高加工精度和效率。因此本設計采用簡化動力系統(tǒng),用一個動力源驅(qū)動多個平臺的方式,來降低能耗、提高平臺動作的協(xié)調(diào)性。同時通過改善平臺結(jié)構(gòu)來提高工作平臺的穩(wěn)定性,在雙工位操作時保證工件在各個工序之間快速切換、高精度加工,符合現(xiàn)代高端制造對加工效率、穩(wěn)定性雙重要求。

2平臺整體結(jié)構(gòu)設計

五軸加工中心整體結(jié)構(gòu)設計主要是指車身、第一平臺單元和第二平臺單元的布置及相互協(xié)作(圖1)。車身作為主要承載基礎,應具備足夠的承載能力、結(jié)構(gòu)剛度和抗振性能,以滿足加工過程中的精度保持要求。第一平臺單元由車削主軸、副主軸組成,主軸的配置要保證加工時主副主軸共同工作，減小平臺變形、振動，提高加工精度。第二平臺單元由工作平臺、驅(qū)動機構(gòu)、夾持裝置組成,在設計過程中要保證平臺可以平穩(wěn)地在兩個工位之間切換,通過聯(lián)動機構(gòu)實現(xiàn)兩工位動作協(xié)調(diào),可提高工位切換效率，并增強平臺運行的平穩(wěn)性。

3關鍵部件設計

雙工位平臺設計時車削主軸、副主軸的布置以及兩者間的聯(lián)動是保證高精度加工的重要環(huán)節(jié)。車削主軸固定在車身的一端，副主軸通過滑動系統(tǒng)安裝在車身的另一端,兩者一起工作來保證加工過程的高穩(wěn)定性和高精度。聯(lián)動機構(gòu)可實現(xiàn)副主軸與工作臺同步運動，提高工件夾持穩(wěn)定性，并減少工位切換時間。驅(qū)動組件的設計十分重要,它要依靠單一的動力源來控制多個平臺的同步運動,改善動力分配,削減機械能耗,加強整體操作的精確度和反應速度，保證平臺的高效運轉(zhuǎn)。

4夾持組件設計

夾持組件是保證工件定位精度和加工穩(wěn)定性的關鍵部分。本設計使用支撐桿和夾爪相結(jié)合的方式,保證工件在各個工序中都能得到穩(wěn)定的夾持,同時可以對不同尺寸的工件進行調(diào)節(jié)。設計時考慮到夾持系統(tǒng)高速旋轉(zhuǎn)、重載的情況,保證夾持不會發(fā)生位移或者變形，防止出現(xiàn)精度誤差[3]。夾持組件同工作平臺之間的聯(lián)動設計可以加快工件在各個工位之間的快速切換速度，縮減設備停機時長，改善整個系統(tǒng)的可靠程度。

標簽：五軸加工中心

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