數(shù)控銑床簡介

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. 數(shù)控銑床 數(shù)控銑床引是在一般銑床的基礎上發(fā)展起來的，兩者的加工工藝基本相同，結(jié)構也有些相似，但數(shù)控銑床是靠程序控制的自動加工機床，所以其結(jié)構也與普通銑床有很大區(qū)別。 主要系統(tǒng)描述 主軸箱 　　包括主軸箱體和主軸傳動系統(tǒng)，用于裝夾刀具并帶動刀具旋轉(zhuǎn)，主軸轉(zhuǎn)速范圍和輸出扭矩對加工有直接的影響。 進給伺服系統(tǒng) 　　由進給電機和進給執(zhí)行機構組成，按照程序設定的進給速度實現(xiàn)刀具和工件之間的相對運動，包括直線進給運動和旋轉(zhuǎn)運動。 控制系統(tǒng) 　　數(shù)控銑床運動控制的中心，執(zhí)行數(shù)控加工程序控制機床進行加工。 輔助裝置 　　如液壓、氣動、潤滑、冷卻系統(tǒng)、排屑和防護等裝置。 機床基礎件 　　通常是指底座、立柱、橫梁等，它是整個機床的基礎和框架 數(shù)控銑床的特點 1、零件加工的適應性強、靈活性好，能加工輪廓形狀特別復雜或難以控制尺寸的零件，如模具類零件、殼體類零件等。 2、能加工普通機床無法加工或很難加工的零件，如用數(shù)學模型描述的復雜曲線零件以及三維空間曲面類零件。 3、能加工一次裝夾定位后，需進行多道工序加工的零件。 4、加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 5、生產(chǎn)自動化程度高，可以減輕操作者的勞動強度。有利于生產(chǎn)管理自動化。 6、生產(chǎn)效率高。 7、從切削原理上講，無論是端銑或是周銑都屬于斷續(xù)切削方式，而不像車削那樣連續(xù)切削，因此對刀具的要求較高，具有良好的抗沖擊性、韌性和耐磨性。在干式切削狀況下，還要求有良好的紅硬性。 數(shù)控銑床的基本結(jié)構 數(shù)控銑床形式多樣，下面以XK5040A型數(shù)控立式升降臺銑床為例介紹其組成情況。該機床由6個主要部分組成．即床身部分，銑頭部分，工作臺部分，橫進給部分，升降臺部分，冷卻、潤滑部分。 (1)床身 床身內(nèi)部布局合理，具有良好的剛性，底座上設有4個調(diào)節(jié)螺栓，便于機床進行水平調(diào)整，切削液儲液襤設在機床座內(nèi)部。 (2)銑頭部分 銑頭部分由有級 (或無級)變速箱和銑頭兩個部件組成。銑頭主軸支承在高精度軸承上．保證主軸具有高回轉(zhuǎn)精度和良好的剛性；主軸裝有快速換刀螺母，前端錐采用1$0505錐度；主軸采用機械無級變速，其調(diào)節(jié)范圍寬，傳動平穩(wěn)，操作方便。剎車機構能使主軸迅速制動，可節(jié)省輔助時間，剎車時通過制動手柄撐開止動環(huán)使主軸立即制動。啟動主電動機時，應注意松開主軸制動手柄。銑頭部件還裝有伺服電機、內(nèi)齒帶輪、滾珠絲杠副及主軸套簡，它們形成垂直方向(z方向)進給傳動鏈，使主軸作垂向直線運動。 (3)工作臺 工作臺與床鞍支承在升降臺較寬的水平導軌上，工作臺的縱向進給是由安裝在工作臺右端的伺服電機驅(qū)動的。通過內(nèi)齒帶輪帶動精密滾珠絲杠剮，從而使工作臺獲得縱向進給。工作臺左端裝有手輪和刻度盤，以便進行手動操作。床鞍的縱橫向?qū)к壝婢捎昧薚uRcllE B貼塑面，從而提高了導軌的耐磨性、運動的平穩(wěn)性和精度的保持性，消除了低速爬行現(xiàn)象。 (4)升降臺(橫向進路部分) 升降臺前方裝有交流伺服電機．驅(qū)動床鞍作橫向進給運動，其傳動原理與工作臺的縱向進給相同。此外．在橫向滾珠絲杠前端還裝有進給手輪，可實現(xiàn)手動進給。升降臺左側(cè)裝有鎖緊手柄，軸的前端裝有長手柄，可帶動錐齒輪及升降臺絲桿旋轉(zhuǎn)，從而獲得升降臺的升降運動。 (5)冷卻與潤滑裝置 ①冷卻系統(tǒng)。機床的冷卻系統(tǒng)是由冷卻泵、出水管、回水管、開關及噴嘴等組成，冷卻泵安裝在機床底座的內(nèi)腔里，冷卻泵將切削液從底座內(nèi)儲液池打至出水管，然后經(jīng)噴嘴噴出，對切削區(qū)進行冷卻。 ②潤滑系統(tǒng)及方式。潤滑系統(tǒng)是由手動潤捐油泵、分油器、節(jié)流閥、油管等組成。機床采用周期潤滑方式，用手動潤滑油泵，通過分油器對主軸套筒、縱橫向?qū)к壖叭驖L珠絲桿進行潤滑，以提高機床的使用壽命。 數(shù)控銑床機械結(jié)構 從數(shù)字控制技術特點看．由于效控機床采用了伺服電機，應用數(shù)字技術實現(xiàn)了對機床執(zhí)行部件工作順序和運動位移的直接控制，傳統(tǒng)機床的變速箱結(jié)構被取消或部分取消了，因而機械結(jié)構也大大簡化了。數(shù)字控制還要求機械系統(tǒng)有較高的傳動剛度和無傳動間隙，以確保控制指令的執(zhí)行和控制品質(zhì)的實現(xiàn)。同時．由于計算機水平和控制能力的不斷提高，同一臺機床上允許更多功能部件同時執(zhí)行所需要的各種輔助功能已成為可能，因而數(shù)控機床的機械結(jié)掏比傳統(tǒng)機床具有更高的集成化功能要求。 從制造技術發(fā)展的要求看，隨著新材料和新工藝的出現(xiàn)，以及市場競爭對低成本的要求，金屬切削加工正朝著切削速度和精度越來越高、生產(chǎn)效率越來越高和系統(tǒng)越來越可靠的方向發(fā)展。這就要求在傳統(tǒng)機床基礎上發(fā)展起來的數(shù)控機床精度更高．驅(qū)動功率更太，機械機構動’靜、熱態(tài)剛度更好，工作更可靠，能實現(xiàn)長時同連續(xù)運行和盡可能少的停機時間。典型數(shù)控銑床的機械結(jié)構主要由基礎件、主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺及其他機械功能附件等幾部分組成。 數(shù)控銑床的選用 尺寸選用 規(guī)格較小的升降臺式數(shù)控銑床，其工作臺寬度多在400mm以下，它最適宜中小零件的加工和復雜形面的輪廓銑削任務。規(guī)格較大的如龍門式銑床，工作臺在500—600mm以上，用來解決大尺寸復雜零件的加工需要。 精度要求選用 我國已制定了數(shù)控銑床的精度標準，其中數(shù)控立式銑床升降臺銑床已有專業(yè)標準。標準規(guī)定其直線運動坐標的定位精度為0.04/300mm，重復定位精度為 0.025mm，銑圓精0.035mm。實際上，機床出廠精度均有相當?shù)膬淞?，比國家標準的允差值大約壓縮20%左右。 加工特點選擇 對于加工部位是框形平面或不等高的各級臺階，那么選用點位---直線系統(tǒng)的數(shù)控銑床即可。如果加工部位是曲面輪廓，應根據(jù)曲面的幾何形狀決定選擇兩坐標聯(lián)動和三坐標聯(lián)動的系統(tǒng)。也可根據(jù)零件加工要求，在一般的數(shù)控銑床的基礎上，增加數(shù)控分度頭或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，這時機床的系統(tǒng)為四坐標的數(shù)控系統(tǒng)，可以加工螺旋槽、葉片零件等。 數(shù)控銑床功能 1. 數(shù)控銑床的主要功能 1)點位控制功能　數(shù)控銑床的點位控制主要用于工件的孔加工，如中心鉆定位、鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔和鏜孔等各種孔加工操作。 2) 連續(xù)控制功能　通過數(shù)控銑床的直線插補、圓弧插補或復雜的曲線插補運動，銑削加工工件的平面和曲面。 3)刀具半徑補償功能 如果直接按工件輪廓線編程，在加工工件內(nèi)輪廓時，實際輪廓線將大了一個刀具半徑值;在加工工件外輪廓時，實際輪廓線又小了一個刀具半徑值。使用刀具半徑補償?shù)姆椒?，?shù)控系統(tǒng)自動計算刀具中心軌跡，使刀具中心偏離工件輪廓一個刀具半徑值，從而加工出符合圖紙要求的輪廓。利用刀具半徑補償?shù)墓δ?，改變刀具半徑補償量，還可以補償?shù)毒吣p量和加工誤差，實現(xiàn)對工件的粗加工和精加工。 4)刀具長度補償功能　改變刀具長度的補償量，可以補償?shù)毒邠Q刀后的長度偏差值，還可以改變切削加工的平面位置，控制刀具的軸向定位精度。 5)固定循環(huán)加工功能　應用固定循環(huán)加工指令，可以簡化加工程序，減少編程的工作量。 6)子程序功能　如果加工工件形狀相同或相似部分，把其編寫成子程序，由主程序調(diào)用，這樣簡化程序結(jié)構。引用子程序的功能使加工程序模塊化，按加工過程的工序分成若干個模塊，分別編寫成子程序，由主程序調(diào)用，完成對工件的加工。這種模塊式的程序便于加工調(diào)試，優(yōu)化加工工藝。 7) 特殊功能　在數(shù)控銑床上配置仿形軟件和仿形裝置，用傳感器對實物掃描及采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后自動生成NC程序，進而實現(xiàn)對工件的仿形加工，實現(xiàn)反向加工工程?？傊?，配置一定的軟件和硬件之后，能夠擴大數(shù)控銑床的使用功能。 2. 數(shù)控銑床加工范圍 1)平面加工：數(shù)控機床銑削平面[1]可以分為對工件的水平面(XY)加工，對工件的正平面(XZ)加工和對工件的側(cè)平面(YZ)加工。只要使用兩軸半控制的數(shù)控銑床就能完成這樣平面的銑削加工。 2)曲面加工：如果銑削復雜的曲面則需要使用三軸甚至更多軸聯(lián)動的數(shù)控銑床。 3. 數(shù)控銑床的裝備 1)夾具　數(shù)控銑床的通用夾具主要有平口鉗、磁性吸盤和壓板裝置。對于加工中、大批量或形狀復雜的工件則要設計組合夾具，如果使用氣動和液壓夾具，通過程序控制夾具，實現(xiàn)對工件的自動裝缷，則能進一步提高工作效率和降低勞動強度。 2)刀具　常用的刀具有立銑刀、端面銑刀、成形銑刀和孔加工刀具。 .