落地鏜銑與臥式銑床 - 加工中心
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、直線電機、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。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，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。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，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。以兩坐標(biāo)擺角銑頭為代表的各種銑頭附件成為實現(xiàn)高速、高效復(fù)合加工的主要手段，其工藝性能更廣，功率更大，剛性更強，是落地鏜銑床發(fā)展的一大突破。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，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，這種結(jié)構(gòu)******特點是剛性、平衡性、散熱性能好，為主軸箱高速運行提供了可靠保證。但是，雙立柱結(jié)構(gòu)不便于維護(hù)保養(yǎng)，是當(dāng)今采用的廠家不多的原因。主軸箱移動多通過電機驅(qū)動滾珠絲杠進(jìn)行傳動，是主軸驅(qū)動核心傳動裝置，多采用靜壓軸承支承，由伺服電機驅(qū)動滾珠絲桿進(jìn)行驅(qū)動。由于主軸轉(zhuǎn)速越來越高，主軸升溫快，現(xiàn)在，已有很多廠家將采用油霧冷卻以替代油冷卻，更有效地控制主軸升溫，使其精度得到有效保證。主軸系統(tǒng)主要有兩種結(jié)構(gòu)型式，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；另一種是現(xiàn)代高速電主軸結(jié)構(gòu)，具有轉(zhuǎn)速高，運行速度快，高效、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，除了主軸速度和精度大幅提高外，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(jìn)行高速切削，電主軸轉(zhuǎn)速最高可大10000r/min以上。不足之處在于功率受到限制，其制造成本較高，尤其是不能進(jìn)行深孔加工。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)，但可進(jìn)行深孔加工，且功率大，可進(jìn)行滿負(fù)荷加工，效率高，是電主軸無法比擬的。因此，兩種結(jié)構(gòu)并存，工藝性能各異，卻給用戶提供了更多的選擇。 現(xiàn)在，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，用戶根據(jù)不同的加工對象選擇使用，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，還大大降低了成本。是當(dāng)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(jìn)給，大大提高了機床的精度和效率。 臥式鏜銑床運行速度越來越高，快速移動速度達(dá)到25~30m/min，鏜桿最高轉(zhuǎn)速6000r/min。而臥式加工中心的速度更高，快速移動高達(dá)50m/min，加速度5m/s2，位置精度0.008~0.01mm，重復(fù)定位精度0.004~0.005mm。 落地式銑鏜床 由于落地式銑鏜床以加工大型零件為主，銑削工藝范圍廣，尤其是大功率、強力切削是落地銑鏜床的一大加工優(yōu)勢，這也是落地銑鏜床的傳統(tǒng)工藝概念。而當(dāng)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，高速加工的工藝概念正在替代傳統(tǒng)的重切削概念，以高速、高精、高效帶來加工工藝方法的改變，從而也促進(jìn)了落地式銑鏜床結(jié)構(gòu)性改變和技術(shù)水平的提高。 當(dāng)今，落地式銑鏜床發(fā)展的******特點是向高速銑削發(fā)展，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。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是滑枕的截面大，剛性好，行程長，移動速度快，便于安裝各種功能附件，主要是高速鏜、銑頭、兩坐標(biāo)雙擺角銑頭等，將落地銑鏜床的工藝性能及加工范圍達(dá)到極致，大大提高了加工速度與效率。 傳統(tǒng)的銑削是通過鏜桿進(jìn)行加工，而現(xiàn)代銑削加工，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，其優(yōu)點不僅是銑削的速度、效率高，更主要是可進(jìn)行多面體和曲面的加工，這是傳統(tǒng)加工方法無法完成的。因此，現(xiàn)在，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，在于它的經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)優(yōu)勢很明顯，還能大大提高機床的工藝水平和工藝范圍。同時，又提高了加工精度和加工效率。當(dāng)然，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，主軸箱居中的結(jié)構(gòu)較為普遍，其剛性高，適合高速運行。滑枕驅(qū)動結(jié)構(gòu)采用線性導(dǎo)軌，直線電機驅(qū)動，這種結(jié)構(gòu)是高速切削所必需的，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，僅在中小規(guī)格機床上采用線性導(dǎo)軌。高速加工還對環(huán)境、安全提出了更高的要求，這又產(chǎn)生了宜人化生產(chǎn)的概念，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(hù)與可操作性，將操作臺、立柱實行全封閉式結(jié)構(gòu)，既安全又美觀。 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，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，對機械結(jié)構(gòu)要求越來越簡化，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，機械傳動多采取直接驅(qū)動，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。因此，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，即以高速加工中心完成各種零件的加工。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，另一方面也提高了性能水平和加工精度，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，既能鏜銑，又能鉆孔、攻絲，裝上精工擺角銑頭附件，還能加工各種曲面體零件。配備交換式工作臺組成柔性加工單元，可對零件進(jìn)行批量加工。 落地式銑鏜床主要加工各種型面的大型、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），可加工超長、超寬的零件。同時，還可配備回轉(zhuǎn)式工作臺，即能作回轉(zhuǎn)分度，還可作徑向直線運動，通過分度完成對零件的多序加工，大大提高了工藝范圍?，F(xiàn)在，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，進(jìn)一步拓寬了加工范圍。而大功率、高效切削是落地式銑鏜床的一大加工優(yōu)勢，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，是提高落地式銑鏜床工藝水平的重要手段。因此，落地式銑鏜床正在改變單一的大功率、高效切削，而更多地融入高速、高精的工藝技術(shù)內(nèi)涵?，F(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，滑枕截面大，剛性高，高速運行穩(wěn)定性好，便于裝卡各種銑頭附件以實現(xiàn)高速加工。 落地式的X行程上有很大優(yōu)勢，在加工重型工件時，更能達(dá)到一次裝夾就出產(chǎn)品。臥式的精度穩(wěn)定性比較好，操作更靈活，小型件加工工效高。******的區(qū)別就是X行程，僅此而已。