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2021信品新奉献:搞清楚铣镗床的工艺特点和发展趋势

落地式卧式镗铣床

卧式镗铣加工中心的发展

卧式镗铣床 (卧式镗铣加工中心) 的发展以其注入加速度概念而倍受关注,为高速运行作技术支撑的传动元件电主轴、直线电机、线性导轨等得到广泛应用,将机床的运行速度推向了新的高度。

而主轴可更换式卧式镗铣加工中心的创新设计,其解决了电主轴与镗杆移动伸缩式结构各存利弊的不足,具有复合加工与一机两用的功效,也是卧式镗铣床的一大技术创新。

卧式镗铣床的发展以其新的设计理念引领现代加工的潮流,以高速加工为理念的无镗轴滑枕式、多种铣头交换使用的结构型式尽显风采,大有替代传统铣削加工的趋势。以两坐标摆角铣头为代表的各种铣头附件成为实现高速、高效复合加工的主要手段,其工艺性能更广,功率更大,刚性更强,是落地铣镗床发展的一大突破。

设备的结构特点

主轴箱

卧式镗铣床的主要关键部件是主轴箱,安装在立柱侧面,也有少数厂家采用双立柱的热对称结构,将主轴箱置于立柱中间,这种结构最大特点是刚性、平衡性、散热性能好,为主轴箱高速运行提供了可靠保证。但是,双立柱结构不便于维护保养,是当今采用的厂家不多的原因。

主轴箱移动多通过电机驱动滚珠丝杆进行传动,是主轴驱动核心传动装置,多采用静压轴承支承,由伺服电机驱动滚珠丝杆进行驱动。由于主轴转速越来越高,主轴升温快,现在,已有很多厂家将采用油雾冷却以替代油冷却,更有效地控制主轴升温,使其精度得到有效保证。

主轴系统


主轴系统主要有两种结构型式:

  • 一种是传统的镗杆伸缩式结构,具有镗深孔及大功率切削的特点;
  • 另一种是现代高速电主轴结构,具有转速高,运行速度快,高效、高精的优点。

高速电主轴

高速电主轴在卧式镗铣床上的应用越来越多,除了主轴速度和精度大幅提高外,还简化了主轴箱内部结构,缩短了制造周期,尤其是能进行高速切削,电主轴转速最高可大10000r/min以上。不足之处在于功率受到限制,其制造成本较高,尤其是不能进行深孔加工。

镗杆伸缩式

而镗杆伸缩式结构其速度有限,精度虽不如电主轴结构,但可进行深孔加工,且功率大,可进行满负荷加工,效率高,是电主轴无法比拟的。因此,两种结构并存,工艺性能各异,却给用户提供了更多的选择。

卧式镗铣床工艺特点

无镗轴式电主轴

传统的卧式镗铣床主要适合各种机械零件的加工,尤其是机械传动箱体以及各种曲面体零件。

由于各种装备技术水平的提高,对机械结构要求越来越简化,所需传动部件更少,特别是作为传动箱体的零件会越来越少,机械传动多采取直接驱动,且传动件的精度要求非常高,这对卧式镗铣床的工艺性能提出了更高要求。

因此,作为传统的镗轴式结构的加工对象呈减少的趋势,将以无镗轴式电主轴所替代,即以高速加工中心完成各种零件的加工。

卧式镗铣加工中心

卧式镗铣床向高速加工中心发展,一方面工艺适应性更强,另一方面也提高了性能水平和加工精度,在提高了加工工艺范围的同时,需要各种功能附件作工艺保障,既能镗铣,又能钻孔、攻丝,装上数控摆角铣头附件,还能加工各种曲面体零件。

配备交换式工作台组成柔性加工单元,可对零件进行批量加工。

落地式铣镗床主要加工各种型面的大型、超大型零件,其工艺特点是配有大型落地式平台(工作台尺寸不受限),可加工超长、超宽的零件。

同时,还可配备回转式工作台,即能作回转分度,还可作径向直线运动,通过分度完成对零件的多序加工,大大提高了工艺范围。

而大功率、高效切削是落地式铣镗床的一大加工优势,高速、高精的技术要求越来越影响着落地式铣镗床的技术发展,是提高落地式铣镗床工艺水平的重要手段。因此,落地式铣镗床正在改变单一的大功率、高效切削,而更多地融入高速、高精的工艺技术内涵。

现在,滑枕式结构成已为高速铣镗加工的主要结构型式,滑枕截面大,刚性高,高速运行稳定性好,便于装卡各种铣头附件以实现高速加工。

总结

当代卧式镗铣床与落地式铣镗床技术发展非常快,主要体现在设计理念的更新和机床运行速度及制造工艺水平有很大的提高,另一方面是机床结构变化大,新技术的应用层出不穷。

卧式镗铣床的结构向高速电主轴方向发展,落地式铣镗床向滑枕式(无镗轴)结构方向发展,功能附件呈高速、多轴联动、结构型式多样化的发展态势,这将是今后一个时期技术发展的新趋势。

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