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数控铣床的用途及结构设计关键部分

数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似。数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。数控铣床加工除了具有普通铣床加工的特点外,还适用于一下零件的加工:
 
(1)零件加工的适应性强、灵活性好,能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件,如模具类零件、壳体类零件等。
 
(2)能加工普通机床无法加工或很难加工的零件,如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。
 
(3)能加工一次装夹定位后需进行多道工序加工的零件。
 
(4)加工精度高、加工质量稳定可靠,数控装置的脉冲当量一般为0.001 mm,高精度的数控系统可达0.1 μm,另外,数控加工还能避免操作者的操作失误。
 
(5)生产自动化程度高,可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。
 
数控立式铣床
数控立式铣床
 
(6)生产效率高。首先,数控铣床一般不需要使用专用夹具等专用工艺设备,在更换工件时只需调用存储于数控装置中的加工程序、装夹工具和调整刀具数据即可,因而大大缩短了生产周期。其次,数控铣床具有铣床、镗床、钻床的功能,使工序高度集中,大大提高了生产效率。最后,数控铣床的主轴转速和进给速度都是无级变速的,因此有利于选择最佳切削用量。
 
数控铣床的设计结构方案:
 
根据工件的重量、尺寸、与布局的关系等,可分别采取以下四种不同的布局方案:
 
(1)工件进给运动的升降台铣床。
 
(2)铣头垂直进给运动的升降台铣床。
 
(3)工件沿一个方向进给运动的数控铣床。
 
(4)铣头垂直进给运动的龙门数控铣床。
 
2)运动的分配与部件的布局
 
一般如需要对工件的顶面进行加工,则铣床主轴应布局成立式的。
一般如需要对工件的多个侧面进行加工,则主轴应布局成卧式的。
 
3)铣床的布局与结构性能
 
数控铣床的布局应兼顾铣床良好的精度、刚度、抗振性和热稳定性等结构性能。运动要求与加工功能相同的数控机床,结构的总体布局不同,结构性能是有差异的。T形床身布局的优点:刚性好。框式立柱布局的优点:热变形对加工精度的影响小。
 
4)主传动系统的结构
 
主传动系统包括主轴电动机、传动系统和主轴部件。由于主传动系统的变速功能一般采用变频或交流伺服主轴电动机,通过同步齿形带带动主轴旋转,对于功率较大的数控铣床,为了实现低速大转矩,有时加一级或二级或多级齿轮减速。对于经济型数控铣床的主传动系统,则采用普通电动机通过V带、塔轮、手动齿轮变速箱带动主轴旋转。通过改变电动机的接线形式和手动换挡方式进行有级变速。
 
主轴具有刀具自动锁紧和松开机构,用于固定主轴和刀具的连接,由碟形弹簧、拉杆和气缸或液压缸组成。主轴具有吹气功能,在刀具松开后,向主轴锥孔吹气,达到清洁锥孔的目的。

 
数控龙门铣床
数控龙门铣床
 
5)进给伺服系统的结构
进给伺服系统即进给驱动装置,驱动装置是指将伺服电动机的旋转运动变为工作台直线运动的整个机械传动链,主要包括减速装置、丝杆螺母副及导向元件等。在数控铣床上,将回转运动与直线运动相互转换的传动装置一般采用双螺母滚珠丝杆螺母副。进给系统的X、Y、Z轴传动结构使伺服电动机固定在支承座上,通过弹性联轴器带动滚珠丝杠旋转,从而使与工作台联结的螺母移动,实现X、Y、Z轴的进给。
 
数控铣床的基础件通常是指床身、立柱、横梁、工作台、底座等结构件,其尺寸较大(俗称大件),井构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上,有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支撑和导向的作用,因而对基础件的本要求是刚度好。数控铣床加工是把刀具与工件的运动坐标分割成最小的单位量,即最小位移量。由数控系统根据工件程序的要求,使各坐标移动若干个最小位移量,从而实现刀具与工件的相对运动,以完成零件的加工。山东威力重工机床有限公司是滕州地区较大的铣床厂家,设计生产有立式铣床、卧式铣床、万能铣床、炮塔铣床、床身铣床、数控铣床等,型号全,采购定做高质量、高性价比的数控铣床设备,就找山东威力重工,咨询张经理:18306370898(可加微信)
 


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