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數控銑床的主要功能
時間 : 2018-08-28 11:25 瀏覽量 : 6

   銑床是用銑刀對工件進行銑削加工的機床。銑床除能銑削平麵、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外,還能加工比較複雜的型麵,效率較刨床高,在機械製造和修理部門得到廣泛應用。
    最早的銑床是美國人惠特尼於1818年創製的臥式銑床;為了銑削麻花鑽頭的螺旋槽,美國人布朗於1862年創製了第一台萬能銑床,這是升降台銑床的雛形;1884年前後又出現了龍門銑床;二十世紀20年代出現了半自動銑床,工作台利用擋塊可完成“進給-決速”或“決速-進給”的自動轉換。 
    1950年以後,銑床在控製係統方麵發展很快,數字控製的應用大大提高了銑床的自動化程度。尤其是70年代以後,微處理機的數字控製係統和自動換刀係統在銑床上得到應用,擴大了銑床的加工範圍,提高了加工精度與效率。 
    銑床種類很多,一般是按布局形式和適用範圍加以區分,主要的有升降台銑床、龍門銑床、單柱銑床和單臂銑床、儀表銑床、工具銑床等。 
    升降台銑床有萬能式、臥式和立式幾種,主要用於加工中小型零件,應用最廣;龍門銑床包括龍門銑鏜床、龍門銑刨床和雙柱銑床,均用於加工大型零件;單柱銑床的水平銑頭可沿立柱導軌移動,工作台作縱向進給;單臂銑床的立銑頭可沿懸臂導軌水平移動,懸臂也可沿立柱導軌調整高度。單柱銑床和單臂銑床均用於加工大型零件。 
    儀表銑床是一種小型的升降台銑床,用於加工儀器儀表和其他小型零件;工具銑床主要用於模具和工具製造,配有立銑頭、萬能角度工作台和插頭等多種附件,還可進行鑽削、鏜削和插削等加工。其他銑床還有鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、軋輥軸頸銑床和方鋼錠銑床等,它們都是為加工相應的工件而製造的專用銑床。 
    另外,按控製方式,銑床又可分為仿形銑床、程序控製銑床和數控銑床等
    數控銑床是一種加工功能很強的數控機床,目前迅速發展起來的加工中心、柔性加工單元等都是在數控銑床、數控鏜床的基礎上產生的,兩者都離不開銑削方式。由於數控銑削工藝最複雜,需要解決的技術問題也最多,因此,人們在研究和開發數控係統及自動編程語言的軟件係統時,也一直把銑削加工作為重點。 


    一. 數控銑床的分類 
    1. 按主軸的位置分類 

    1) 數控立式銑床 
    數控立式銑床在數量上一直占據數控銑床的大多數,應用範圍也最廣。從機床數控係繞控製的坐標數量來看,目前3坐標數控立銑仍占大多數;一般可進行3坐標聯動加工,但也有部分機床隻能進行3個坐標中的任意兩個坐標聯動加工(常稱為2.5坐標加工)。此外,還有機床主軸可以繞X、Y、Z坐標軸中的其中一個或兩個軸作數控擺角運動的4坐標和5坐標數控立銑。 

    2) 臥式數控銑床 
    與通用臥式銑床相同,其主軸軸線平行於水平麵。為了擴大加工範圍和擴充功能,臥式數控銑床通常采用增加數控轉盤或萬能數控轉盤來實現4、5坐標加工。這樣,不但工件側麵上的連續回轉輪廓可以加工出來,而且可以實現在一次安裝中,通過轉盤改變工位,進行“四麵加工”。 

    3) 立臥兩用數控銑床 
    目前,這類數控銑床已不多見,由於這類銑床的主軸方向可以更換,能達到在一台機床上既可以進行立式加工,又可以進行臥式加工,而同時具備上述兩類機床的功能,其使用範圍更廣,功能更全,選擇加工對象的餘地更大,且給用戶帶來不少方便。特別是生產批量小,品種較多,又需要立、臥兩種方式加工時,用戶隻需買一台這樣的機床就行了。 


    2. 數控銑床按構造上分類 
    1) 工作台升降式數控銑床 
    這類數控銑床采用工作台移動、升降,而主軸不動的方式。小型數控銑床一般采用此種方式。
    2) 主軸頭升降式數控銑床 
    這類數控銑床采用工作台縱向和橫向移動,且主軸沿垂向溜板上下運動;主軸頭升降式數控銑床在精度保持、承載重量、係統構成等方麵具有很多優點,已成為數控銑床的主流。 
    3) 龍門式數控銑床 
    這類數控銑床主軸可以在龍門架的橫向與垂向溜板上運動,而龍門架則沿床身作縱向運動。大型數控銑床,因要考慮到擴大行程,縮小占地麵積及剛性等技術上的問題,往往采用龍門架移動式。 
    銑床的工裝夾具


    1.基本要求  
    在數控銑削加工中一般不要求很複雜的夾具,隻要求簡單的定位、夾緊就可以了,其設計的原理也與通用銑床夾具相同,結合數控銑削加工的特點,這裏提出一些基本要求:       
    為保證工件在本工序中所有需要完成的待加工麵充分暴露在外,夾具要做的盡可能開敞,因為夾緊機構元件和加工麵之間應保持一定的安全距離,同時要求夾緊機構元件能低則低,以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發生幹涉。 
    為保持零件的安裝方位與機床坐標係及編程坐標係方向的一致性,夾具應保證在機床上實現定向安裝,還要求協調零件定位麵與機床之間保持一定的坐標聯係。  
   夾具的剛性與穩定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點的設計,當非要在加工過程中更換夾緊點時,要特別注意不能更換因更換夾緊點而破壞夾具或工件的定位精度。

 
    2.常用夾具的種類  
    數控銑削加工常用的夾具大致有以下幾種:  
    萬能組合夾具。適合小批量生產或研製時的中小、小型工件在數控銑床上進行銑削加工。
    專用銑削夾具。這是特別為某一項或類似的幾項工件設計製造的夾具,一般在年產量較大或研製時非要不可時采用。其結構固定,僅使用於一個具體零件的具體工序,這類夾具設計應力求簡化,使製造時間盡量縮短。        
    多工位夾具。可以同時裝夾多個工件,可減少換刀次數,已便於一麵加工,一麵裝卸工件,有利於縮短輔助時間,提高生產率,較適合中批量生產。  
    氣動或液壓夾具。適合生產批量較大的場合,采用其它夾具又特別費工,費力的工件,能減輕工人勞動強度和提高生產率,但此類夾具結構較複雜,造價往往很高,而且製造周期較長。 
    通用銑削夾具。有通用可調夾具、虎鉗、分度頭和三爪卡盤等。  
    3.數控銑床夾具的選用原則  
    在選用夾具時,通常需要考慮產品的生產批量、生產效率、質量保證及經濟性,選用時可參考下列原則:  
    在生產量小或研製時,應廣泛采用萬能組合夾具,隻用在組合夾具無法解決十才考慮采用其他夾具。        
    小批量或成批生產十可考慮采用專用夾具,但應盡量簡單。
    在生產批量較大的可考慮采用多工位夾具和氣動、液壓夾具。
    數控銑床的主要功能
    各種類型數控銑床所配置的數控係統雖然各有不同,但各種數控係統的功能,除一些特殊功能不盡相同外,其主要功能基本相同。 


    1、點位控製功能  
    此功能可以實現對相互位置精度要求很高的孔係加工。  
    2、連續輪廓控製功能    
    此功能可以實現直線、圓弧的插補功能及非圓曲線的加工。  
    3、刀具半徑補償功能  
    此功能可以根據零件圖樣的標注尺寸來編程,而不必考慮所用刀具的實際半徑尺寸,從而減少編程時的複雜數值計算。  
    4、刀具長度補償功能  
    此功能可以自動補償刀具的長短,以適應加工中對刀具長度尺寸調整的要求。  
    5、比例及鏡像加工功能            
    比例功能可將編好的加工程序按指定比例改變坐標值來執行。鏡像加工又稱軸對稱加工,如果一個零件的形狀關於坐標軸對稱,那麽隻要編出一個或兩個象限的程序,而其餘象限的輪廓就可以通過鏡像加工來實現。 
    6、旋轉功能  
    該功能可將編好的加工程序在加工平麵內旋轉任意角度來執行。  
    7、子程序調用功能  
    有些零件需要在不同的位置上重複加工同樣的輪廓形狀,將這一輪廓形狀的加工程序作為子程序,在需要的位置上重複調用,就可以完成對該零件的加工。  
    8、宏程序功能  
    該功能可用一個總指令代表實現某一功能的一係列指令,並能對變量進行運算,使程序更具靈活性和方便性。

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