自動六角車床是一種采用凸輪或數(shù)控系統(tǒng)控制、具備多工位轉(zhuǎn)塔刀架的自動化金屬切削機床。其核心工作原理在于通過預(yù)設(shè)的程序或凸輪輪廓,自動、有序地控制主軸旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)塔刀架的工位切換、刀具的進給運動以及輔助功能,從而實現(xiàn)對棒料或卡盤工件的高效、連續(xù)、多工序復(fù)合加工。該設(shè)備旨在提升批量零件生產(chǎn)的自動化程度、加工效率與一致性。 一、工作原理
核心部件與運動控制
機床核心部件包括主軸箱、裝有多種刀具的六角轉(zhuǎn)塔刀架、橫刀架、以及控制運動的凸輪軸或數(shù)控系統(tǒng)。主軸負責夾持工件并驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)。六角轉(zhuǎn)塔刀架的每個面上可安裝一把或多把刀具,并能繞垂直軸線回轉(zhuǎn),將不同刀具依次轉(zhuǎn)換到工作位置。橫刀架通常用于安裝進行橫向切削的刀具。
凸輪控制方式
在傳統(tǒng)車床上,加工循環(huán)由一組精密的凸輪控制。凸輪軸由主電機驅(qū)動勻速旋轉(zhuǎn)。不同形狀的凸輪分別控制主軸啟停、轉(zhuǎn)塔刀架的縱向進給與快速退回、轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)位與鎖緊、橫刀架的橫向進給、棒料的送進與夾緊等動作。凸輪輪廓決定了各執(zhí)行部件的運動規(guī)律、時序和行程。調(diào)整凸輪相位可改變動作順序,更換凸輪可改變運動曲線。加工一個工件,凸輪軸旋轉(zhuǎn)一周,完成全部預(yù)設(shè)工序。
數(shù)控控制方式
在數(shù)控自動六角車床上,凸輪被伺服電機、滾珠絲杠和數(shù)控系統(tǒng)取代。加工程序預(yù)先存儲在數(shù)控系統(tǒng)中,系統(tǒng)根據(jù)程序指令,控制各伺服軸協(xié)調(diào)運動,實現(xiàn)主軸的啟停變速、轉(zhuǎn)塔的精準分度定位、刀具的復(fù)雜軌跡進給以及其他輔助功能的動作。數(shù)控方式提供了更高的編程靈活性和加工復(fù)雜性。
自動工作循環(huán)
典型的工作循環(huán)始于棒料送進至預(yù)定長度并夾緊。轉(zhuǎn)塔刀架將第一工位刀具移至加工位置,按設(shè)定速度和進給量對旋轉(zhuǎn)工件進行切削。該工序完成后,刀具退回,轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)位至下一工位,調(diào)用下一把刀具進行后續(xù)加工。如此循環(huán),直至所有工序完成。橫刀架可在轉(zhuǎn)塔加工間隙進行切槽、切斷等橫向操作。加工完成的零件被切斷落下,棒料再次送進,開始下一個工件的循環(huán)。
二、應(yīng)用解析
適用加工對象
特別適合于形狀相對復(fù)雜、需多道車削工序的軸類、套類、盤類小零件的批量生產(chǎn)。工件通常由棒料直接加工而成。典型零件包括螺絲、銷軸、襯套、閥門零件、電子接插件、小型五金件等。對需要鉆孔、攻絲、鏜孔、車外圓、車端面、車錐面、車螺紋、切槽、滾花等多種工序組合的零件尤其高效。
多工序集中加工優(yōu)勢
其核心應(yīng)用價值在于將多道工序集中在一臺機床上依次自動完成。通過一次裝夾,利用轉(zhuǎn)塔上預(yù)裝的多把刀具,自動完成全部車削加工。這消除了傳統(tǒng)普通車床加工中頻繁更換刀具、多次裝夾帶來的時間消耗和定位誤差,提高了加工效率,保證了工序間的位置精度。
批量生產(chǎn)的經(jīng)濟性
在中小型零件的批量生產(chǎn)中,能提供高生產(chǎn)節(jié)拍和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。一旦程序和工裝調(diào)整完畢,機床可長時間連續(xù)自動運行,對操作者技能依賴度降低,單位零件加工成本得到有效控制。其自動化特性適合納入自動生產(chǎn)線。
工藝適應(yīng)性與靈活性
通過更換或調(diào)整凸輪、修改數(shù)控程序、更換刀具及夾具,同一臺機床可以適應(yīng)不同零件的加工需求,轉(zhuǎn)換相對便捷。數(shù)控型在應(yīng)對復(fù)雜輪廓、變螺距螺紋等加工時更具優(yōu)勢。
自動六角車床通過其轉(zhuǎn)塔多刀結(jié)構(gòu)和自動循環(huán)控制,實現(xiàn)了多工序車削加工的連續(xù)自動化。其工作原理,無論是凸輪控制還是數(shù)控控制,核心都是對加工動作的精確時序與運動協(xié)調(diào)。在適用范圍內(nèi),它將分散的加工步驟整合為流暢的自動化流程,是提高生產(chǎn)效率、保證加工一致性、降低勞動強度的有效裝備。