1　引言

近20年来，随着科技进步特别是计算机技术的发展和社会环境因素的变化，市场竞争愈来愈激烈，顾客的要求愈来愈高。制造业的决策者都意识到，为了赢得竞争，就必须在产品功能、交货时间、质量、价格及服务等五个方面进行改进〔1〕。
　　模块化设计技术就是一种可以增加产品功能，缩短交货时间的先进的产品设计方法。模块化设计技术是将产品中同一功能的单元，设计成具有不同用途或性能的、可以互换选用的模块，各功能模块之间的结合要素相同，可视用户需要组合成各种变形产品。企业采用模块化设计技术，可极大地丰富产品规格和品种系列，提高产品的性能、质量和对用户的响应能力，适应产品快速更新换代的要求。可以很好地解决产品品种、规格与设计制造周期之间的矛盾，并且交货周期短、成本低，使企业产品更具市场竞争力。

2　卧式车床模块化设计

根据市场调查、技术预测，我们充分考虑了卧式车床应用的范围以及产品的生命力，进行了车床品种规格的规划和模块的划分。将主轴箱、进给箱、刀架、尾架等不同功能的部件分成八组功能单元，即八个模块组。相同功能单元不再是单一部件，而是具有不同用途或性能的不同结构，但功能和结合要素相同的一系列可以互换的模块。例如主轴箱模块组有基本变速范围主轴箱、单速主轴箱等七种不同性能用途的主轴箱模块，可以进行互换；又如刀架模块组有转位刀架、立轴式转塔等六种不同用途和结构的刀架模块。程序控制模块是独立的增强功能的模块，作为提高机床自动化水平的预设模块，目的是增加产品的生命力。这八组模块进行合适的更换可以组合成几十种不同使用性能的车床，以适应市场的变化和用户的不同需要。

我们在卧式车床的模块化设计时遵循了以下几个原则〔2〕：

(1)分离原则：将机床分离为能满足多种需要、性能合理的八组模块。卧式车床设计的模块具体划分如下：
　　①主轴箱：基本变速范围主轴箱、小变速范围主轴箱、大变速范围主轴箱、可调变速范围主轴箱、单速主轴箱、卧式双轴主轴箱、立式双轴主轴箱。
　　②进给机构：进给与车螺纹机构、无螺纹机构、单速进给机构、金刚石镗孔用桥座、双刀架用快速行程机构、快速行程机构。
　　③刀架：双刀架、仿形刀架、转位刀架、立轴式转塔、回轮式刀架。
　　④尾架：机械式尾架、气动尾架、液压尾架、钻孔用尾架、双轴尾架。
　　⑤夹紧装置：气动夹紧装置、液压夹紧装置、电磁夹紧装置。
　　⑥床身：普通床身、双刀架用床身。
　　⑦自动送料架
　　⑧程序控制器
　　图1为卧式车床的模块化设计示意图(图中只给出了部分模块)。

1、2、3、4、5.主轴箱　6、7.双轴主轴箱　8、9、10、11.进给机构 12、13.快速行程机构　14、15、16、17、18.刀架　19、20、21.夹紧 装置　22、23、24、25、26.尾架　27、28.床身 图1　卧式车床的模块化设计 (2)统一原则：将模块统一为具有合理尺寸、符合我国规定的普通车床尺寸系列。例如为了适合各种主轴箱宽度尺寸不同的情况，将床身宽度尺寸按系列分为：普通床身、双刀架用床身。 (3)联接原则：设计各模块之间的接口要素同一，以确保模块间的装配精度和联接刚度，以及模块重复使用时的可靠性。 (4)适应原则：为了更好地发挥模块化构造的经济效果，模块化设计技术趋向于同模块群的跨类模块化构造。卧式车床、卧式铣床和立式钻床尤为适合跨类模块化，图2为相同模块群的跨类构造示意图。因此，为了能满足将模块任意组合成所需机床，设计时采用尽可能不详细区分模块的机床构造方法。 1.转塔刀架　2.压紧油缸　3.转位油缸　4.进给油缸 图3　立轴式转塔刀架进给系统工作原理 (2)可编程控制器的控制原理及接口设计 控制采用手动和自动二种方式，启动自动循环后可自动实现工作过程。图4为可编程控制器的控制方框图。整个进给系统有前进和后退两个方向的位置控制和加速进退、工作进给快速退出等多种速度的控制。需要可编程控制器的输入点19个(对应X400—X506)，输出点12个(对应Y430—Y533)。输入端分别接来自卧式车床操纵箱的按钮和床体行程开关，输出控制信号控制液压控制系统的各类电磁阀的动作，以实现立轴式转塔刀架的工作。可编程控制器的输入输出分配见图5。 本刊由产品互链网提供，资料仅供参考 打印本页 关闭页面 收藏本页 TOP   • 凸轮轴有什么作用   • 电动机轴承过热的原因及处理方法   • 桥式整流电路   • 宽槽圆柱凸轮数控加工的研究   • 拜耳材料科技出新型模内涂装法   • 分梳技术再树新标杆

申请编辑员 欢迎共同编辑加工中心相关知识 注 册 登 陆  相关知识 铣床 机床 钻床 磨床 加工中心 剪板机 订阅该栏目知识