数控铣床可以进行复杂外形和特征的加工。铣镗加工中心可进行三轴或多轴铣镗加工,用于加工,模具,检具,胎具,薄壁复杂曲面,人工假体,叶片等。在选择数控铣削加工内容时,应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。数控铣床是一种加工功能很强的数控机床,目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的,两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂,需要解决的技术问题也最多,因此,目前人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件时,也一直把铣削加工作为重点。
数控铣床加工:
铣床的加工表面形状一般是由直线、圆弧或其他曲线所组成。普通铣床操作者根据图样的要求。不断改变刀具与工件之间的相对位置,再与选定的铣刀转速相配合,使刀具对工件进行切削加工,便可加工出各种不同形状的工件。
数控机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。
数控铣床功能特点:
数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点外,还有如下特点:
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0001mm,高精度的数控系统可达01μm,另外,数控加工还避免了操作人员的操作失误;
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;
6、生产效率高,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。另外,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;
数控铣床的特点:
1、加工特点
对于加工部位是框形平面或不等高的各级台阶,那么选用点位---直线系统的数控铣床即可。如果加工部位是曲面轮廓,应根据曲面的几何形状决定选择两坐标联动和三坐标联动的系统。也可根据零件加工要求,在一般的数控铣床的基础上,增加数控分度头或数控回转工作台,这时机床的系统为四坐标的数控系统,可以加工螺旋槽、叶片零件等。
2、尺寸
规格较小的升降台式数控铣床,其工作台宽度多在400mm以下,它最适宜中小零件的加工和复杂形面的轮廓铣削任务。规格较大的如龙门式铣床,工作台在500—600mm以上,用来解决大尺寸复杂零件的加工需要。
3、精度
我国已制定了数控铣床的精度标准,其中数控立式铣床升降台铣床已有专业标准。标准规定其直线运动坐标的定位精度为004/300mm,重复定位精度为0025mm,铣圆精0035mm。实际上,机床出厂精度均有相当的储备量,比国家标准的允差值大约压缩20%左右。因此,从精度选择来看,一般的数控铣床即可满足大多数零件的加工需要。对于精度要求比较高的零件,则应考虑选用精密型的数控铣床。
4、批量
对于大批量的,用户可采用专用铣床。如果是中小批量而又是经常周期性重复投产的话,那么采用数控铣床是非常合适的,因为第一批量中准备好多工夹具、程序等可以存储起来重复使用。从长远考虑,自动化程度高的铣床代替普通铣床,减轻劳动者的劳动量提高生产率的趋势是不可避免的。
数控铣床的主要功能:
(1)点位控制功能:数控铣床的点位控制主要用于工件的孔加工,如中心钻定位、钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和镗孔等各种孔加工操作。
(2)连续控制功能:通过数控铣床的直线插补、圆弧插补或复杂的曲线插补运动,铣削加工工件的平面和曲面。
(3)刀具半径补偿功能:如果直接按工件轮廓线编程,在加工工件内轮廓时,实际轮廓线将大了一个刀具半径值;在加工工件外轮廓时,实际轮廓线又小了一个刀具半径值。使用刀具半径补偿的方法,数控系统自动计算刀具中心轨迹,使刀具中心偏离工件轮廓一个刀具半径值,从而加工出符合图纸要求的轮廓。利用刀具半径补偿的功能,改变刀具半径补偿量,还可以补偿刀具磨损量和加工误差,实现对工件的粗加工和精加工。
(4)刀具长度补偿功能:改变刀具长度的补偿量,可以补偿刀具换刀后的长度偏差值,还可以改变切削加工的平面位置,控制刀具的轴向定位精度。
(5)固定循环加工功能:应用固定循环加工指令,可以简化加工程序,减少编程的工作量。
(6)子程序功能:如果加工工件形状相同或相似部分,把其编写成子程序,由主程序调用,这样简化程序结构。引用子程序的功能使加工程序模块化,按加工过程的工序分成若干个模块,分别编写成子程序,由主程序调用,完成对工件的加工。这种模块式的程序便于加工调试,优化加工工艺。
数控铣床加工范围:
(1)平面加工:数控机床铣削平面可以分为对工件的水平面(XY)加工,对工件的正平面(XZ)加工和对工件的侧平面(YZ)加工。只要使用两轴半控制的数控铣床就能完成这样平面的铣削加工。
(2)曲面加工:如果铣削复杂的曲面则需要使用三轴甚至更多轴联动的数控铣床。
铣床的主要分类:
一、按布局形式和适用范围加以区分
1、升降台铣床:有万能式、卧式和立式等,主要用于加工中小型零件,应用最广。
2、龙门铣床:包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床,均用于加工大型零件。
3、单柱铣床和单臂铣床:前者的水平铣头可沿立柱导轨移动,工作台作纵向进给;后者的立铣头可沿悬臂导轨水平移动,悬臂也可沿立柱导轨调整高度。两者均用于加工大型零件。
4、工作台不升降铣床:有矩形工作台式和圆工作台式两种,是介于升降台铣床和龙门铣床之间的一种中等规格的铣床。其垂直方向的运动由铣头在立柱上升降来完成。
5、仪表铣床:一种小型的升降台铣床,用于加工仪器仪表和其他小型零件。
6、工具铣床:用于模具和工具制造,配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件,还可进行钻削、镗削和插削等加工。
7、其他铣床:如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等,是为加工相应的工件而制造的专用铣床。
二、按结构分
(1)台式铣床:小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。
(2)悬臂式铣床:铣头装在悬臂上的铣床,床身水平布置,悬臂一般可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动,铣头沿悬臂导轨移动。
(3)滑枕式铣床:主轴装在滑枕上的铣床。
(4)龙门式铣床:床身水平布置,其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上,可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动,工作台可沿床身导轨纵向移动,用于大件加工。
(5)平面铣床:用于铣削平面和成形面的铣床。
(6)仿形铣床:对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。
(7)升降台铣床:具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床,通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。
(8)摇臂铣床:摇臂铣床亦可称为炮塔铣床,摇臂铣,万能铣,机床的炮塔铣床是一种轻型通用金属切削机床,具有立、卧铣两种功能,可铣削中、小零件的平面、斜面、沟槽和花键等。
(9)床身式铣床:工作台不能升降,可沿床座导轨作纵向、横向移动,铣头或立柱可作垂直移动的铣床。
(10)专用铣床:例如工具铣床:用于铣削工具模具的铣床,加工精度高,加工形状复杂。
三、按控制方式分
铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。
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