不管是什么形式的数控铣床,与普通铣床相比,由于增加了数控系统,设备的自动化程度很高,这就使机床在安全性、可操作性等方面有着非常明显的特点。
1)采用封闭防护罩壳。数控铣床常采用封闭防护罩壳来防止切屑或切削液飞出,减少给操作者带来的意外伤害。
2)主轴无级变速且变速范围宽。数控铣床的主轴一般采用伺服电动机实现无级变速,其调速范围较宽。这既保证了良好的加工适应性,也为小直径铣刀工作提供了必要的切削速度。高速铣削时采用无级传动方式的电主轴来提高主轴转速。
3)采用装夹方便的手动换刀。与加工中心相比,在结构上数控铣床没有配备刀库,不能进行自动换刀,只能采用手动换刀,但由于采用了标准化的刀具,在主轴套筒内一般都设有自动拉、退刀装置,所以数控铣床的刀具安装也非常方便。
4)进给传动系统一般采用滚珠丝杠螺母副传动,传动精度高。三个进给轴可联动,能够加工复杂的三维型面。如果再加上第四、第五轴,则可以加工发动机叶片、螺旋桨等空间扭曲的型面。高速加工时,进给系统采用直线电动机,进给速度更高。
5)为了安全,每个进给轴的正负极限位置都装有限位开关。
6)与数控车削相比,数控铣削有着更为广泛的应用范围,它在现代航空航天、民用工业、模具制造等领域都有着不可替代的作用。
2.数控铣床的种类
数控铣床的种类很多,按不同的分类方法有不同的机床,常见的有数控镗铣床、数控铣钻床等。
(1)按主轴布置形式分类
1)立式数控铣床。立式数控铣床的主轴轴线与工作台面垂直,是数控铣床中数量最多的一种布局形式。立式数控铣床一般为三坐标联动。工作台纵、横向移动并升降,主轴只完成主运动,这是小型数控铣床一般采用的方式;工作台纵、横向移动,主轴升降,这是中型数控铣床常采用的方式。立式数控铣床结构简单,工件安装方便,机床进给轴的布置与习惯的三维坐标系一致,加工时便于观察,但工件加工范围有限(尤其在Z向),排屑不便。(www.xing528.com)
大型立式数控铣床多采用龙门式布局,在结构上采用对称的双立柱结构,以保证机床整体刚性、强度。主轴可在龙门架的横梁与溜板上运动,而纵向运动则由龙门架沿床身移动或由工作台移动实现。
龙门式数控铣床适合加工大型零件,主要在汽车、航空航天、机床等行业使用。
2)卧式数控铣床。卧式数控铣床的主轴轴线与工作台面平行,主要用来加工箱体类零件。
卧式数控铣床与立式数控铣床相比,结构复杂,占地面积相对较大,如果配备数控回转工作台可方便地对工件进行四面加工。卧式数控铣床特别适用于对位置公差要求较多的需一次装夹的箱体类零件进行加工。它排屑顺畅,缺点是不便于观察加工过程。
3)立卧两用数控铣床。立卧两用数控铣床的主轴轴线可以变换,使一台铣床具备立式数控铣床和卧式数控铣床的功能。这类机床适应性更强,应用范围更广,尤其适合于多品种、小批量且需立卧两种方式加工的情况,但其主轴部分结构较为复杂。
不管是哪种类型的数控铣床,如果配有可联动的数控回转工作台,则可以实现四轴或五轴加工,从而扩大了功能和加工范围。
(2)按数控系统的功能分类
1)经济型数控铣床。经济型数控铣床一般是在普通立式铣床或卧式铣床的基础上改造而来的。采用经济型数控系统,成本低,机床功能较少,主轴转速调速范围小,进给传动系统精度低,主要用于精度要求不高的平面或曲面零件的加工。
2)全功能数控铣床。全功能数控铣床一般采用半闭环或闭环控制,控制系统功能较强,数控系统功能丰富,加工适应性强,应用最为广泛。
3)高速铣削数控铣床。一般把主轴转速在8000r/min以上的数控铣床称为高速铣削数控铣床,其进给速度在10m/min以上。这种数控铣床可对大面积的曲面进行高效率、高质量的加工,有时可以取代抛光工序。
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