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          機床知識
          機床知識:漫話(huà)數控雕銑機    
          發(fā)布時(shí)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(shí)顯出了局限性,成本的不經(jīng)濟。數控雕刻機的優(yōu)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(guān)結構上都非常類(lèi)似,下面就三者進(jìn)行比較分析:
            加工中心:是帶有刀庫和自動(dòng)換刀裝置的一種高度自動(dòng)化的多功能數控機床。它可以實(shí)現了工件一次裝夾后即可進(jìn)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(zhù)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(kāi)發(fā);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(shí)保持主軸的高速,更重要的是精度很高。雕銑機還向高速發(fā)展,一般稱(chēng)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(mén)式架構,龍門(mén)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(jiàn)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?xún);雕刻機最小。
            切削量:加工中心最大,特別適合重切削,開(kāi)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(dòng)速度和進(jìn)給速度比加工中心要快,特別是配備直線(xiàn)電機的高速機移動(dòng)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(gè)。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(huì )超過(guò)450*450,常見(jiàn)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(gè)部分,移動(dòng)部分和不移動(dòng)部分:工作臺,滑板,十字花臺等為移動(dòng)部分,床座,立柱等為非移動(dòng)部分
            -床體采用高低筋配合的網(wǎng)狀架構,有采用蜂巢的相接的內六角網(wǎng)狀結構
            超寬的立柱和橫梁,龍門(mén)式的結構由于其極好的對稱(chēng)性和極佳的鋼性被高速切削設備廠(chǎng)家做為首選結構。
            移動(dòng)部分有與數控銑顯著(zhù)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(shí)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(zhù)提高。
            機床的剛性主要用于克服移動(dòng)部分在高速移動(dòng)時(shí)對非移動(dòng)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(diǎn),新版的軟件充分考究到刀具的每時(shí)每刻的切削量的均勻性,尤其是刀進(jìn)入走出工作的一刻的速度和圓滑性,以及在拐點(diǎn)的跟隨差算法問(wèn)題(followingError),使結果和設計圖形更加貼進(jìn),CAD部分則大量采用直觀(guān)的三維實(shí)體造型如Solidworks等再通過(guò)IGS等轉入CAM軟件進(jìn)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(gè)體面的名詞,對刀庫的要求一定要結合實(shí)際。
            加工中心是為了完成多種工序于自動(dòng)狀態(tài)的數控設備,主要是對于一些固定的大批量的生產(chǎn)作業(yè),對于模具行業(yè)和小批量生產(chǎn)單位不要動(dòng)不動(dòng)就上加工中心,太多的廠(chǎng)家買(mǎi)加工中心,當數控銑來(lái)使用,使用刀庫對數控系統的成本上來(lái)講很簡(jiǎn)單,主軸,刀庫,空壓機以及各種刀柄等會(huì )增加成本,一臺設備的差價(jià)增加了10萬(wàn)元人民幣,編程人員要清醒。不然悲劇就會(huì )發(fā)生,問(wèn)題也相對增多了。生產(chǎn)同一品種不到一、二百個(gè)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(wàn)RPM才可工作,回轉精度一般2個(gè)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(lái)講,要求內藏式電主軸,而且在低轉速時(shí)也要有一定的扭矩,要有油水冷卻機來(lái)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(guò)25000RPM。


           

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