臥式鏜銑床和落地銑鏜床的特點分析
近幾年來剩知,國內(nèi)外臥式鏜銑床和落地銑鏜床的技術(shù)發(fā)展非车匚妫快,其特點是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷更新,新技術(shù)應(yīng)用層出不窮袭澎,工藝性能復(fù)合化够堆,速度、效率不斷提高鞭眠,突出精細化制造吩秫。
臥式鏜銑床的發(fā)展以其注入加速度概念而倍受關(guān)注,為高速運行作技術(shù)支撐的傳動元件電主軸抑希、直線電機嘲绷、線性導(dǎo)軌等得到廣泛應(yīng)用,將機床的運行速度推向了新的高度勤适。而主軸可更換式臥式鏜銑加工中心的創(chuàng)新設(shè)計解決了電主軸與鏜桿移動伸縮式結(jié)構(gòu)各存利弊的不足耽效,具有復(fù)合加工與一機兩用的功效,也是臥式鏜銑床的一大技術(shù)創(chuàng)新括享。
落地式銑鏜床的發(fā)展以其新的設(shè)計理念引領(lǐng)現(xiàn)代加工的潮流搂根,以高速加工為理念的無鏜軸滑枕式、多種銑頭交換使用的結(jié)構(gòu)型式盡顯風(fēng)采,大有替代傳統(tǒng)銑削加工的趨勢剩愧。以兩坐標擺角銑頭為代表的各種銑頭附件成為實現(xiàn)高速猪叙、高效復(fù)合加工的主要手段,其工藝性能更廣仁卷,功率更大穴翩,剛性更強,是落地銑鏜床發(fā)展的一大突破锦积。
結(jié)構(gòu)特點
臥式鏜銑床
臥式鏜銑床的主要關(guān)鍵部件是主軸箱藏否,安裝在立柱側(cè)面,也有少數(shù)廠家采用雙立柱的熱對稱結(jié)構(gòu),將主軸箱置于立柱中間充包,這種結(jié)構(gòu)最大特點是剛性、平衡性遥椿、散熱性能好基矮,為主軸箱高速運行提供了可靠保證。但是舶卧,雙立柱結(jié)構(gòu)不便于維護保養(yǎng)熬慎,是當今采用的廠家不多的原因。主軸箱移動多通過電機驅(qū)動滾珠絲桿進行傳動乔胆,是主軸驅(qū)動核心傳動裝置鳖建,多采用靜壓軸承支承,由伺服電機驅(qū)動滾珠絲桿進行驅(qū)動济季。由于主軸轉(zhuǎn)速越來越高淌窄,主軸升溫快,現(xiàn)在韭购,已有很多廠家將采用油霧冷卻以替代油冷卻权炫,更有效地控制主軸升溫,使其精度得到有效保證膜狈。
主軸系統(tǒng)主要有兩種結(jié)構(gòu)型式岁且,一種是傳統(tǒng)的鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu),具有鏜深孔及大功率切削的特點缺沿;另一種是現(xiàn)代高速電主軸結(jié)構(gòu)乃楣,具有轉(zhuǎn)速高,運行速度快童叠,高效框喳、高精的優(yōu)點。
高速電主軸在臥式鏜銑床上的應(yīng)用越來越多厦坛,除了主軸速度和精度大幅提高外帖努,還簡化了主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu),縮短了制造周期,尤其是能進行高速切削拼余,電主軸轉(zhuǎn)速最高可大10000r/min以上污桦。不足之處在于功率受到限制,其制造成本較高匙监,尤其是不能進行深孔加工凡橱。而鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu)其速度有限,精度雖不如電主軸結(jié)構(gòu)亭姥,但可進行深孔加工稼钩,且功率大,可進行滿負荷加工达罗,效率高猛糯,是電主軸無法比擬的。因此放干,兩種結(jié)構(gòu)并存轨府,工藝性能各異,卻給用戶提供了更多的選擇闹彩。
現(xiàn)在座序,又開發(fā)了一種可更換式主軸系統(tǒng),具有一機兩用的功效投充,用戶根據(jù)不同的加工對象選擇使用耗膊,即電主軸和鏜桿可相互更換使用。這種結(jié)構(gòu)兼顧了兩種結(jié)構(gòu)的不足敷液,還大大降低了成本八察。是當今臥式鏜銑床的一大創(chuàng)舉。電主軸的優(yōu)點在于高速切削和快速進給粱祟,大大提高了機床的精度和效率驼功。
臥式鏜銑床運行速度越來越高,快速移動速度達到25~30m/min冒窍,鏜桿最高轉(zhuǎn)速6000r/min递沪。而臥式加工中心的速度更高,快速移動高達50m/min综液,加速度5m/s2款慨,位置精度0.008~0.01mm,重復(fù)定位精度0.004~0.005mm谬莹。
落地式銑鏜床
由于落地式銑鏜床以加工大型零件為主檩奠,銑削工藝范圍廣,尤其是大功率附帽、強力切削是落地銑鏜床的一大加工優(yōu)勢埠戳,這也是落地銑鏜床的傳統(tǒng)工藝概念井誉。而當代落地銑鏜床的技術(shù)發(fā)展,正在改變傳統(tǒng)的工藝概念與加工方法整胃,高速加工的工藝概念正在替代傳統(tǒng)的重切削概念颗圣,以高速、高精屁使、高效帶來加工工藝方法的改變在岂,從而也促進了落地式銑鏜床結(jié)構(gòu)性改變和技術(shù)水平的提高。
當今阵膛,落地式銑鏜床發(fā)展的最大特點是向高速銑削發(fā)展滋箫,均為滑枕式(無鏜軸)結(jié)構(gòu),并配備各種不同工藝性能的銑頭附件哩晕。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是滑枕的截面大箕径,剛性好,行程長冯爷,移動速度快迅督,便于安裝各種功能附件,主要是高速鏜秕颖、銑頭、兩坐標雙擺角銑頭等灰铅,將落地銑鏜床的工藝性能及加工范圍達到極致疚函,大大提高了加工速度與效率。
傳統(tǒng)的銑削是通過鏜桿進行加工概栗,而現(xiàn)代銑削加工枕厅,多由各種功能附件通過滑枕完成,已有替代傳統(tǒng)加工的趨勢犁柜,其優(yōu)點不僅是銑削的速度洲鸠、效率高,更主要是可進行多面體和曲面的加工馋缅,這是傳統(tǒng)加工方法無法完成的扒腕。因此,現(xiàn)在萤悴,很多廠家都競相開發(fā)生產(chǎn)滑枕式(無鏜軸)高速加工中心瘾腰,在于它的經(jīng)濟性,技術(shù)優(yōu)勢很明顯覆履,還能大大提高機床的工藝水平和工藝范圍蹋盆。同時,又提高了加工精度和加工效率硝全。當然栖雾,需要各種不同型式的高精密銑頭附件作技術(shù)保障,對其要求也很高。
高速銑削給落地式銑鏜床帶來了結(jié)構(gòu)上的變化析藕,主軸箱居中的結(jié)構(gòu)較為普遍召廷,其剛性高,適合高速運行撰蕴【┧迹滑枕驅(qū)動結(jié)構(gòu)采用線性導(dǎo)軌,直線電機驅(qū)動鳖灰,這種結(jié)構(gòu)是高速切削所必需的须涕,國外廠家在落地式銑鏜床上都已采用,國內(nèi)同類產(chǎn)品還不多見潦春,僅在中小規(guī)格機床上采用線性導(dǎo)軌肚让。高速加工還對環(huán)境、安全提出了更高的要求材哺,這又產(chǎn)生了宜人化生產(chǎn)的概念级嘀,各廠家都非常重視機床高速運行狀態(tài)下,對人的安全保護與可操作性恨摩,將操作臺胖讶、立柱實行全封閉式結(jié)構(gòu),既安全又美觀屋嘉。
工藝特點
傳統(tǒng)的臥式鏜銑床主要適合各種機械零件的加工斯娃,尤其是機械傳動箱體以及各種曲面體零件。由于各種裝備技術(shù)水平的提高院塞,對機械結(jié)構(gòu)要求越來越簡化遮晚,所需傳動部件更少,特別是作為傳動箱體的零件會越來越少拦止,機械傳動多采取直接驅(qū)動县遣,且傳動件的精度要求非常高,這對臥式鏜銑床的工藝性能提出了更高要求汹族。因此萧求,作為傳統(tǒng)的鏜軸式結(jié)構(gòu)的加工對象呈減少的趨勢,將以無鏜軸式電主軸所替代顶瞒,即以高速加工中心完成各種零件的加工饭聚。臥式鏜銑床向高速加工中心發(fā)展,一方面工藝適應(yīng)性更強搁拙,另一方面也提高了性能水平和加工精度秒梳,在提高了加工工藝范圍的同時,需要各種功能附件作工藝保障箕速,既能鏜銑酪碘,又能鉆孔熏萎、攻絲,裝上數(shù)控擺角銑頭附件解夜,還能加工各種曲面體零件吃会。配備交換式工作臺組成柔性加工單元,可對零件進行批量加工李狼。
落地式銑鏜床主要加工各種型面的大型炊办、超大型零件,其工藝特點是配有大型落地式平臺(工作臺尺寸不受限)榆模,可加工超長何哎、超寬的零件。同時积辞,還可配備回轉(zhuǎn)式工作臺拳笨,即能作回轉(zhuǎn)分度,還可作徑向直線運動菠卖,通過分度完成對零件的多序加工咏肠,大大提高了工藝范圍。現(xiàn)在相种,意大利Pama(帕瑪)公司生產(chǎn)的落地式銑鏜床專門配備了傾斜式可調(diào)角度的工作臺威恼,進一步拓寬了加工范圍。而大功率寝并、高效切削是落地式銑鏜床的一大加工優(yōu)勢箫措,高速、高精的技術(shù)要求越來越影響著落地式銑鏜床的技術(shù)發(fā)展食茎,是提高落地式銑鏜床工藝水平的重要手段蒂破。因此馏谨,落地式銑鏜床正在改變單一的大功率别渔、高效切削,而更多地融入高速惧互、高精的工藝技術(shù)內(nèi)涵“ッ模現(xiàn)在,滑枕式結(jié)構(gòu)成已為高速銑鏜加工的主要結(jié)構(gòu)型式喊儡,滑枕截面大拨与,剛性高,高速運行穩(wěn)定性好艾猜,便于裝卡各種銑頭附件以實現(xiàn)高速加工买喧。
發(fā)展趨勢
重型機床的發(fā)展將呈現(xiàn)兩大趨勢。一方面是技術(shù)上以加工中心或大型柔性加工單元首冒、大型組合式復(fù)合加工機床為發(fā)展方向榔屈,其中斑宴,臥式鏜銑床將逐步由高速加工中心和柔性加工單元所替代;落地式銑鏜床以發(fā)展大型組合式復(fù)合加工中心為主亏铭,即由兩臺或更多主機組合成復(fù)合加工機床窒埃,以適應(yīng)大型加工零件的單件小批量生產(chǎn),工藝復(fù)雜闰纪,輔助時間和加工周期長的特點宽考,往往由一臺機床很難完成所有加工工序,而由兩臺組合加工中心就完全可以實現(xiàn)畴瓜。如:兩臺數(shù)控龍門鏜銑床組成復(fù)合加工中心啃碗,并共用床身及導(dǎo)軌,分別配一個矩形工作臺和一個回轉(zhuǎn)工作臺(分度)愕匪,可進行鏜盐儿、銑加工;一臺落地式銑鏜床與一臺數(shù)控單柱立車組成大型復(fù)合加工中心涮较,共用床身導(dǎo)軌稠鼻,配一個落地平臺和一個回轉(zhuǎn)臺,可完成車狂票、鏜候齿、銑、鉆等加工闺属,回轉(zhuǎn)臺可分度慌盯。還有兩臺大型落地銑鏜床共用床身導(dǎo)軌等多種組合形式。這樣即節(jié)約了占地面積掂器,降低成本亚皂,也提高了加工效率。另一發(fā)展趨勢是追求精細化制造国瓮,提高裝備制造的工藝含量灭必,體現(xiàn)機床的安全、環(huán)保及人性化的特點乃摹。
綜上所述禁漓,當代臥式鏜銑床與落地式銑鏜床技術(shù)發(fā)展非常快踪觉,主要體現(xiàn)在設(shè)計理念的更新和機床運行速度及制造工藝水平有很大的提高泳寥,另一方面是機床結(jié)構(gòu)變化大,新技術(shù)的應(yīng)用層出不窮撕第。臥式鏜銑床的結(jié)構(gòu)向高速電主軸方向發(fā)展疹神,落地式銑鏜床向滑枕式(無鏜軸)結(jié)構(gòu)方向發(fā)展,功能附件呈高速抓深、多軸聯(lián)動掀尊、結(jié)構(gòu)型式多樣化的發(fā)展態(tài)勢捏表,這將是今后一個時期技術(shù)發(fā)展的新趨勢。
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