数控镗铣床的选型与加工范围

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数控镗铣床的选型与加工范围

摘 要 随着社会的不断进步与发展，数控镗床和铣床已经成为一种非常重要的模具加工设备。相比于普通机床，数控镗铣床具有加工效率高、技术精度高、无需打磨等明显优点。设备的选型主要体现在某些精度测量方法的不同；数控镗铣床主要适用于加工平面、斜角、曲面及孔类零件。



关键字 结构；主轴；加工对象

1 数控镗铣床的选型

通常情况下如果要同时满足零件的形状、大小、种类及加工精度的要求，单靠数控镗铣床加工时存在一定困难的。所以，综合考虑了加工成本与加工范围以后，数控镗铣床的选型不能局限于零件的极限尺寸，只需要80%满足需要即可。因为Z轴承受的切削力和Z轴的行程，使Z轴成为加工中最重要的参数，所以当加工要求都满足时，Z轴的行程需要尽量缩短。由于加工的材料与所选择的机床不同，数控镗铣床分为轻型镗铣床和重型镗铣床两大类。只有我们很好的掌握了被加工材料的属性，才能更好的运用这两类机床。



2 数控镗铣床的结构与加工范围

2.1数控镗铣床的主要结构

图1 数控立式镗铣床

1.刀夹2.拉钉3.主轴4.拉杆5.蝶形弹簧6.活塞7.液压缸

1）主轴

机床的主轴由镗轴和铣轴组成，主轴轴承采用刚性好，精度高，转速高的轴承组成。为防止主轴高速旋转时温度升高而影响轴承的精度，系统需采用冷却油对轴承降温。



主轴尾端变形量Y的计算：

2）主轴的变形与刚度

主轴在运动时变形主要是两个截面绕轴线的扭角来表示，对于Mn为常值的等截面圆轴，由于其很小，可得：



将胡克定律带入得：

式中，反映了截面抗扭转的能力，也称截面的抗扭刚度。






3）导轨

机床的X/Y/Z直线运动方向的导轨是由贴塑滑动导轨与滚动导轨结合而成的复合式导轨；其优点是：精度高、吸振性好、高频振动小、摩擦系数小等优点。



4）直线进给机构

通常机床的X坐标进给机构采用齿轮齿条传动，Y/Z/W坐标进给机构采用齿轮减速箱及丝杠螺母副组成的传动机构。这一结构很好的保证了传动精度并消除了传动间隙使各移动部件能平稳驱动。



5）液压系统

通常情况下，液压系统内都有一个油温冷却机来控制油温。

6）精度补偿机构

所谓的精度补偿机构就是主轴箱滑枕的重心位移装置采用了吊臂随动机构，可以消除滑枕移动时的挠度和主轴箱重心的偏移，能很好地平衡重心偏移问题，保证了机床的精度。



7）导轨润滑

导轨面由电动间隙润滑泵按预定的周期和时间对各润滑点供油，满足了性能要求。



8）检测元件

X、Y轴采用反射式光栅尺进行检测；回转工作台常采用圆光栅，构成闭环控制系统；Z、W、V轴常采用编码器进行检测，构成了半闭环控制系统；很好的实现了机床的故障率低，精度稳定可靠等优点。



2.2切削加工的对象

1）平面类零件

加工垂直或平行于水平面，或与水平面成一定角度的零件。

2）曲面零件

加工空间曲面和不能展开的零件，例如模具中的叶片和螺旋件等，如图1所示：






图2 空间曲面零件

（3）斜角类零件

加工不能展开的零件，加工件与水平面成一定的角度沟槽类零件的加工，例如机床的梁、框，肋等工件，如图2所示：



（4）孔件

主要用于钻孔、扩孔、镗孔，以及数量多，需多次换刀进行的孔类零件的加工。



3 机床的选取

机床的选取根据电机的功率，主轴的型号（需要几轴），加工零件的需求，总体来说是根据用户的需要来选取机床。



在选择主轴电机时候我们可以根据下列表格进行选取。

参考文献

[1]卓迪仕.数控技术及应用[M].北京：国防工业出版社，1997.

[2]赵葛宵，司徒忠，李杨.数控加工中心选型问题探讨[J].机床与液压，2001.

本文来源：https://www.wddqxz.cn/5a74246ae618964bcf84b9d528ea81c758f52eec.html