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      機床知識
      機床知識:漫話數控雕銑機    
      發布時間:2013/12/12  查看次數:1799    
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              雕銑機(CNC engraving and milling machine)它是數控機床的一種。雕銑機是使用小刀具、大功率和高速主軸電機的數控銑床。國外加工模具是以加工中心銑削為主的,加工中心在用小刀具加工小型模具時顯出了局限性,成本的不經濟。數控雕刻機的優勢在雕刻,如果加工材料硬度比較大,同樣也顯出加工性能的不足。雕銑機彌補李了兩者的不足,雕銑機既可以雕刻,也可銑削,是一種高效高精的數控機床。
        數控雕銑機和雕刻機、加工中心在外觀結構上都非常類似,下面就三者進行比較分析:
        加工中心:是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數控機床。它可以實現了工件一次裝夾后即可進行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工,功能特別強調“銑”。
        雕刻機:它主軸轉速高適合小刀具的加工,扭矩比較小,著重于“雕刻”功能,例如木材、亞克力板等硬度不高的板材,不太適合強切削的大工件,不宜用于模具開發;例如晶片雕刻機。
        雕銑機:它在雕刻機的基礎上加大了主軸、伺服電機功率,床身承受力,同時保持主軸的高速,更重要的是精度很高。雕銑機還向高速發展,一般稱為高速機,切削能力更強,加工精度非常高,還可以直接加工硬度在HRC60以上的材料,一次成型。
        加工中心體積最大,采用懸臂式,雕銑機和雕刻機一般多用龍門式架構,龍門式又分為棟梁式和定梁式,目前雕銑機以定梁式居多。
        主軸最高轉速(r/min):加工中心8000;雕銑機最常見24000,高速機最低30000;雕刻機一般與雕銑機相同,用于高光處理的雕刻機可以達到80000,用的是氣浮主軸。
        主軸功率:加工中心最大,從幾千瓦到幾十千瓦都有;雕銑機次之,一般在十千瓦以內;雕刻機最小。
        切削量:加工中心最大,特別適合重切削,開粗;雕銑機次之,適合精加工;雕刻機最小。
        速度:由于雕銑機和雕刻機都比較輕巧,它們的移動速度和進給速度比加工中心要快,特別是配備直線電機的高速機移動速度最高達到120m/min
        精度:三者的精度差不多。
        加工范圍:工作臺面積可以比較好的反應這個。國內加工中心最小的工作臺面積(mm)在830*500(850機);雕銑機的最大的工作臺面積在700*620(750機),最小的是450*450(400機);雕刻機一般不會超過450*450,常見的是45*270(250機)。
        應用范圍
        數控銑和加工中心用于完成較大銑削量的工件的加工設備
        數控雕銑機用于完成較小銑削量,或軟金屬的加工設備
        高速切深入分析削機床用于完成中等銑削量,并且把銑削后的打磨量降為最低的加工設備
        機械特性
        機床的機械分為兩個部分,移動部分和不移動部分:工作臺,滑板,十字花臺等為移動部分,床座,立柱等為非移動部分
        -床體采用高低筋配合的網狀架構,有采用蜂巢的相接的內六角網狀結構
        超寬的立柱和橫梁,龍門式的結構由于其極好的對稱性和極佳的鋼性被高速切削設備廠家做為首選結構。
        移動部分有與數控銑顯著的不同之處是加寬了很多導軌與導軌之間的距離,以抗鈕力矩。
        采用了米漢那鑄鐵,也就是孕育鑄鐵,在澆注鐵水時加入一定比例的硅(Si)從而改變了鐵的內部結構,更加耐沖壓,剛性顯著提高。
        機床的剛性主要用于克服移動部分在高速移動時對非移動部分的強大沖擊,所以導軌、絲桿要求粗壯,加強連接部分剛性
        編程軟件
        軟件,數控銑加工中心,高速切削機床雕銑機都使用標準的CAD/CAM軟件如:MasterCam Cimatron PE UG等。
        銑床通常以為Cimatron刀路較好一點,新版的軟件充分考究到刀具的每時每刻的切削量的均勻性,尤其是刀進入走出工作的一刻的速度和圓滑性,以及在拐點的跟隨差算法問題(followingError),使結果和設計圖形更加貼進,CAD部分則大量采用直觀的三維實體造型如Solidworks等再通過IGS等轉入CAM軟件進行加工。
        雕刻加工因其刀具的特殊性的有相當的細小的角度控制,用TYPE3為好。
        刀庫的選擇
        加工中心是一個體面的名詞,對刀庫的要求一定要結合實際。
        加工中心是為了完成多種工序于自動狀態的數控設備,主要是對于一些固定的大批量的生產作業,對于模具行業和小批量生產單位不要動不動就上加工中心,太多的廠家買加工中心,當數控銑來使用,使用刀庫對數控系統的成本上來講很簡單,主軸,刀庫,空壓機以及各種刀柄等會增加成本,一臺設備的差價增加了10萬元人民幣,編程人員要清醒。不然悲劇就會發生,問題也相對增多了。生產同一品種不到一、二百個的工件盡量不要使用加工中心.  
              主軸
        對于數控銑和加工中心要求低轉速大扭矩,主軸變速箱減速,提升扭力的低轉速,配置機械主軸,所以不大可能用小半徑刀具。雕銑機主軸在2~3萬RPM才可工作,回轉精度一般2個μ左右,不然斷刀嚴重,所以一定要配置電主軸,即電機和主軸是一體的。對于高速切削設備來講,要求內藏式電主軸,而且在低轉速時也要有一定的扭矩,要有油水冷卻機來保持主軸工作溫度恒定,主軸功率要在7.5~8KW以上,轉速要超過25000RPM。


       

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