VTM300車銑復合加工中心結構特點及故障處理

曾祥泉

作者通聯：江西新鋼機械制造有限責任公司技術科 江西新余市經濟開發區 338004

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一、概述

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

二、VTM300主要性能與參數（表1）

表1 VTM300主要參數

三、VTM300主要結構與技術特點

1.主要結構

VTM300立式車銑復合加工中心主要由：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，通過聯接梁聯接組成，龍門架上方左右各有一個升降減速箱，由一臺11kW電機驅動，通過蝸桿副和雙絲杠使橫梁升降運動。床身與龍門架分離布置，便于調整精度，消除熱變形對機床精度的影響。工作臺采用短主軸結構，工作臺導軌為注塑導軌，具有摩擦因數小，耐摩吸振特點。

橫梁在左右立柱導軌上做升降運動時，共設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，橫梁導軌采用新型進口高精度滾柱直線導軌，并在中間輔有滑動導軌用以卸荷。橫梁上下配有兩套平衡油缸，有助于橫梁平穩運行。

垂直刀架由橫梁滑座，回轉滑座，滑枕組成；垂直刀架與橫梁滑座相連，沿橫梁導軌水平運動；滑枕則包于垂直刀架中，由伺服電機驅動作垂直方向進給，并采用滑動導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；銑削電機位于滑枕上方，倒裝布置，通過滑枕內部傳遞動力到附件頭；滑枕鼻端設有自動拉頭裝置，便于拉緊刀具。

左立柱前裝有刀庫，刀庫內可存放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.主傳動機構與進給機構特點

機床的主傳動機構中車削主軸由2臺51kW的西門子交流伺服電機驅動，電機與雙速ZF減速箱直連，通過輸出軸上的兩小齒輪，驅動工作臺大齒圈，使工作臺得到1～100r/min的轉速。車削時，通過電氣系統，控制兩小齒輪同步轉動，實現立車的功能。銑削作業時，作為C軸使用，通過電氣系統對兩小齒輪進行主從控制實現轉動換向時的零背隙，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驅動，與雙速ZF減速箱直連，經聯軸器、傳動軸、帶動附件頭進行銑削加工。

工作臺滑座與垂直刀架的進給分別由西門子交流伺服電機驅動，通過精密行星減速器降速，經滾珠絲杠使滑座帶動工作臺在Y軸方向；重直刀架在水平和垂直方向；實現無級調速和相應變速以及快速移動。

3.液壓系統的組成與特點

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

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

立刀架滑枕配有液壓平衡系統，當刀架向下運動時產生背壓，確保刀架運行平穩，滑枕內部設有油缸與碟簧。裝附件頭時，電磁閥換向，內部缸得油，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，內部油缸失油，碟簧處于拉緊狀態，加裝附件頭完成。垂直刀架上設有2處集中自動潤滑站，負責刀架各點潤滑，滑枕頂部傳動箱帶有獨立供油系統，通過潤滑油泵對傳動齒輪和軸承進行循環潤滑。

橫梁分級定位、夾緊放松系統、工作臺回轉及直線鎖緊，由單獨的液壓泵站供油控制，采用碟簧卡緊，液壓放松形式。橫梁左右兩側也設有集中自動潤滑站，通過定量潤滑接頭對升降螺母、立柱導軌進行定時定量潤滑。

四、常見故障及排除方法（表2）

表2 VTM300常見故障及排除方法