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表1-1 CH系列车削中心参数
机床型号 单位 CH61100/1 720 1000 1500~17000 10000 (加中心架) Ra≤1.6 950 22/30kW CH61125 950 1250 刀架上最大回转直径 mm 床身上最大回转直径 mm 最大加工长度 最大工件重量 mm kg 加工工件表面粗糙度 mm 床身宽度 mm 主电机功率(S1/30分kW 钟) 转速范围（36级） 快速移动速度Z/X 刀架型式 r/min 1.8~400 mm/min 6000 类型 卧式/立式电动刀架 1. 简介
车削中心的伺服轴可根据不同要求而灵活布置。直线类分为X、Y、Z轴，约有3～5个；回转类分为C轴、B轴，约有1～2个。
X、Y、Z轴组成基本的三维运动。C轴围绕z轴旋转，使工件实现圆周进给、分度定位。B轴绕Y轴旋转，使刀具与工件轴线形成特定夹角，可完成斜面、斜孑L等的加工。根据大重型零件的结构特点，常采用四轴联动，如X、Y、Z、C轴就可完成复杂形状的加工，如曲轴连杆颈的加工。
相对于小型车削中心零部件所采用的专有独立结构，大重型车削中心一般以类似规格的数控机床(Comput er Numer i cal Cont r ol ，CNC) 、数控车床为基础，通过借鉴其他种类机型的特点，如加工中心，对各种加工模块的结构和功能进行科学合理设计，构建出符合大重型车削中心所需的框架，能满足多方面的功能及效率要求。 刀盘重复定位精度：≤3″ 控制系统：T65n1/T65n2。
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2. 关键技术
与普通车削中心相比较，各种大重型车削中心虽然均以完成多任务的复合加工为目标，但所采用的技术、结构却各不相同，各有特点，其所适用的范围也有 较大差异。主要结构与所用技术对比如表1所示。
表1-2 主要结构与所用技术比较
2.1 C轴种类
C轴包括2种类型：①车削传动链与C轴传动链采用同一电动机驱动，称为复合C，轴，成本较低；②采用不同电动机驱动，为独立C，轴形式，其定位精度、可靠性、传动刚性更高，但成本也较高
大重型车削中心主要采用C，轴形式，即直接由伺服电动机经减速机驱动主轴，C轴传动链与切削传动链可脱离，以确保两种传动互不干涉。另外，为保证C轴运行的精度及稳定性，必须采取有效措施以控制C轴传动链间隙。
(1) 定轴单驱消隙方式。主要形式为精密减速机构加可控传动装置、离合器方式。减速机构可采用双导程蜗轮蜗杆副、低背隙精密行星减速机等。
如图1所示，由伺服电动机驱动，通过双导程蜗杆蜗轮副减速实现主轴的低速运动，调整双导程蜗杆轴向位置就可控制啮合间隙，此时切削传动链采用空档位的方法予以切断；主轴转为切削传动链驱动时，蜗轮与法兰之间的可控传动轴脱离，即可断开C轴传动链。通过控制系统对离合器及档位的分别组合，就可实现切削传动链与C轴传动链的相互可靠脱离。主轴尾部安装角度编码器，实时检测，反馈角度位置，实现全闭环控制。
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图1-2定轴单驱消隙
2) 动轴单驱消隙方式。通过控制C轴传动链齿轮的啮合与脱开，达到传动、消隙并与主传动链脱离的目的，主要形式为齿轮摆动。
如图2所示，伺服电动机、精密行星减速机与小齿轮安装于传动架上，整套传动架由油缸带动围绕定轴旋转，限位块限位后由机械锁紧装置锁紧，达到控制齿隙、承受径向力的作用。为防止C轴大、
图1-3动轴单驱消隙
当主轴转为由切削传动链驱动时，通过油缸驱动传动架，C轴大、小齿轮脱离啮合，切削传动链拨叉由空档位进人啮合档位，主轴即可进入切削状态。
( 3) 双驱消隙方式。C轴传动链采用双传动链形式，分为第1、第2支链，共同作用于主轴大齿轮，通过数控系统控制，双传动链内部产生张力，提高
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主轴传动刚度及定位的准确性，定位精度达5以内。
每个支链结构与定轴单驱结构相同，主要形式为精密减速机构并加离合器方式，精密减速机构可采用蜗轮蜗杆副、低背隙精密行星减速机等型式。
当C轴第1支链由主电动机驱动旋转时，第2支链保持静止，双传动链内部通过第1支链电动机的预载作用，张力达到一定程度后，电动机驱动第2支链同方向带动主轴大齿轮旋转，双传动链此时同时驱动大齿轮。预载参数可在系统中根据实际运行要求设定。
如需转入切削传动链，C轴双传动链的离合器脱离后，切削传动链拨叉由空档位进入啮合档位，主轴即可进入切削工作状态。 2.2 刀具加工角度形成
为完成斜面、斜孔、斜槽等的加工，刀具与工件轴线必须处于所需角度，根据控制不同，可分为手动、机动、控( B轴) 等式。
( 1) 采用模块化角度可变动力刀具。这是产生角度变化最简单的方式。如图3所示，刀具绕定轴旋转至一定角度后，手工锁紧。该方法虽然结构简单，成本较低，但不能与其他轴实现联动插补，加工能力有限。
图1-4模块化角度动力刀具
( 2) 数控B轴方式。B轴的功能是可使机床有能力进行多轴定位加工以及3～5轴的联动加工；在工件一次装卡定位的情况下，能完成几乎所有范围 内的铣削加工，可涵盖2台机床的加工能力。
B轴的主要结构为动力转塔，其借助回转模块通过数控系统控制产生角度变化。回转模块采用的主要结构包括齿圈回转机构、蜗轮蜗杆回转机构、力矩马达驱动机构、三齿盘锁紧单元、摩擦环锁紧单元等。
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如图4所示，动力转台底座安装蜗轮蜗杆，齿圈3由油缸控制同时与齿圈1、齿圈2啮合时，实现固定角度的定位及锁紧，定位精度达2’以内；当齿圈脱离，摩擦环处于锁紧状态时，可实现任意位置的锁紧；当齿圈脱离，摩擦环处于放松状态时，B轴可与其他轴实现联动插补。
图1-5数控B轴结构
2.3 Z轴形式
( 1) 机械预载双齿轮消隙。传动链采用一分二形式，主链的2个斜齿轮角度相同但旋向相反，分别与二支链斜齿轮啮合。主链斜齿轮可轴向移动，带动支链输出小齿轮反向旋转，与齿条异侧齿面接触产生内作用力，即可消除间隙。控制主链斜齿轮移动作用力的大小即可控制传动刚度。优点是成本较低，采用检测元件反馈后可实现较高的定位精度，但由于传动链零件要求较高，调整维护不便。
( 2) 双电动机预载消隙。原理同C轴的双驱消隙方式，传动链采用主、副双传动链形式，共同作用于Z轴齿条异侧齿面。优点是结构简单，调整方便准确，通过数控系统可灵活地控制双传动链内部张力，提高传动刚度及定位的准确性。 2.4 Y轴形式
为配合动力刀具加工所需，根据原理不同可采用实y轴与虚拟Y轴两种形式
( 1) 实Y轴。借鉴镗铣床结构并结合车削中心特点而开发，为立柱形式。受整机结构限制少，有利于Y轴行程的扩大及对不同加工模块的配置。拖板( 箱体) 结构可采用前置、偏
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