『壹』 如何選擇數控機床主要考慮哪些因素特別注意哪些內容
機床的機械分為兩個有些,挪動有些和不挪動有些:工作台,滑板,十字花 台等為挪動有些,床座,立柱等為非挪動有些
1、數控銑加工中心: 非挪動有些鋼性需求非常好 挪動有些鋼性需求非常好 長處:能進行重切削; 缺陷:因為挪動有些相同巨大,獻身了機床靈敏性,關於細微的有些和疾速進給力不從心。
2、數控雕銑機 非挪動有些鋼性需求好 挪動有些鋼性要以靈敏為前題下,盡可能的輕一些,一起堅持必定的鋼性。 長處:可進行比擬細微的加工,加工精度高。關於軟金屬可進行高速加工; 缺陷:因為鋼性差所以不可能進行重切削。
3、高速切削機床 非挪動有些鋼性需求非常好 挪動有些鋼性需求比擬好,並且盡可能的輕盈。 長處:能進行中小量的切削(例通常φ10的平底刀,關於45號鋼(300)殷切深度以0.75為好);缺陷:正確運用下能發揚高效,低成本,使打磨量變為很少。不正確運用,立刻就會使刀具的廢品堆積如山。 怎麼從機械上做到上面又輕、剛性又好對立的需求,關鍵在於機械布局上的功夫。
1、床體選用凹凸筋合作的網狀架構,有的直接選用蜂巢的相接的內六角網狀布局 2、超寬的立柱和橫梁,我們曉得龍門式的布局因為其極好的對稱性和極佳的鋼性被高速切削設備廠家一向做為首選布局。
3、關於挪動有些有與數控銑明顯的不同之處是加寬了許多導軌與導軌之間的間隔,以戰勝不良力矩的難題。
4、從資料上講通常選用了米漢那鑄鐵,也就是孕育鑄鐵,在澆注鐵水時參加必定份額的硅(Si)然後改變了鐵的內部布局,使之愈加耐沖壓,剛性上有明顯進步。
5、數控車床的剛性首要用於戰勝挪動有些在高速挪動時對非挪動有些的強壯沖擊,所以導軌、絲桿需求粗一些,以及加強銜接有些剛性
『貳』 佳鐵鑽攻中心540怎麼樣
佳鐵鑽攻中心540好。佳鐵鑽攻中心540性價比高,能夠高速完成銑削,鑽孔,攻絲等。佳鐵鑽攻中心540鑽攻中心是一款高效的產品加工數控機床,目前市場上經常把鑽攻中心稱作鑽攻機。這款機床採用和立式加工中心一致的結構設計。
『叄』 簡述選用機床的原則。
數控機床的選用原則至今日,10年來我國數控機床品種又有了較大發展,產品性能、質量和可靠性也有了較大提高。據不完全統計,到2004年我國國產數控機床產品品種已達 1500種,數控機床產量已突破5萬台,在五軸聯動、復合加工、高速加工、超精加工和數字化設計等一批關鍵技術的掌握上也取得較大進展,一些高檔數控機床已進入交通、能源、航空航海、軍工等重點領域,有力地支援了國家建設項目,並形成了一批中檔數控機床產業化基地,使我國中檔(普及型)數控機床在產量中的比重由2000年的25%提高到2004年的43.5%為廣大用戶提供了更為廣闊的選擇餘地。
對數控機床的選用原則,雖然本文寫於10年之前,但我們覺得在當前仍具有指導意義,特將原文轉載,供廣大讀者參閱。有關近年來投入市場的數控新產品,本刊也將陸續予以推介。
從世界上第一台數控機床誕生以來,迄今已有40多年的歷史。如今,數控機床的品種幾乎覆蓋了所有的機床門類,在機械加工領域中的應用范圍越來越廣。
由於數控機床是運用數字控制技術控制的機床,它是隨著電子元器件、電子計算機、感測技術、信息技術和自動控制技術的發展而發展起來,是涉及到電子、機械、電氣、液壓、氣動、光學等多種學科的綜合技術產物,因此,數控機床的選擇、使用、操作和維修,遠比一般傳統機床要復雜得多。
同一般傳統機床相比,數控機床具有以下明顯特點:
⑴適合於復雜異形零件的加工。依靠數控系統實現多坐標控制和多坐標聯動,形成復合運動,可以進行復雜型面的加工,例如平面凸輪、立體凸輪、樣板、模具型面、螺旋葉輪等。
⑵由於實現計算機控制,可以排除操作中的人為誤差,保持加工條件的重復。這樣按預先編制的數控程序,通過指令使機床實現加工,可以保證一致的加工質量,尤其是加工尺寸的一致性好,重復精度高。
⑶由於通過計算機軟體可以實現精度補償和優化控制,能夠獲得比傳統機床加工更高的零件精度。
⑷在數控機床基礎上發展起來的加工中心、車削中心、磨削中心、電加工中心等,具有刀庫和換刀功能(或換砂輪、換電極),可以使工件在機床上一次裝夾後,完成多道工序的加工,把原來需多次裝夾、分散的工序變為一次裝夾定位後集中加工。這樣,減少裝夾次數,不僅大大減少輔助時間,縮短製造周期,而且可以保證加工基準的一致,提高加工精度。
⑸數控機床使機械加工設備增加了柔性化的特點。
柔性化體現在數控機床的單機上是生產不同零件時換批方便。一般來說,在數控機床上加工可不採用專用的夾具,只要改變輸入程序,改變刀具的配置,就可以實現其他件的加工。因此數控機床不僅適合於多品種、中小批量生產中使用,也適用於大批量生產。
柔性加工單元(FMC),能在一台機床上交替完成兩種或更多種不同零件的加工,這樣除了更換刀具的功能外,又增加了自動變換工件的功能,可以實現夜間無人看管的操作。
可變換主軸箱的數控機床(加工中心),實際上是使剛性加工的組合機床柔性化,使原來只能加工一種零件的專用的組合機床也具備有變換工件的可能。
由幾台數控機床(加工中心)組成的柔性製造系統(FMS)是集數控加工技術、計算機管理技術和柔性搬運與倉儲技術於一起,組成具有更高柔性的自動化製造系統,包括加工、裝配和檢驗等環節,使剛性生產的自動生產線實現柔性化。
柔性化的進一步擴大是計算機集中製造系統(CIMS)。它是一個包括製造工廠的全部生產、管理和經營活動在內的,適用於多品種、中小批量和大批量生產的高效益、高柔性和高質量的智能製造系統。
以上這些特點充分地表明,由於數控技術的應用,大大地擴展了機床的加工范圍,使機床用戶有了極為廣闊的選擇餘地。
從另一個角度看,數控機床發展到目前的階段,除去門類廣、品種多外,而且技術層次也呈現多樣化,由此價格相差十分懸殊。按我國的具體情況,數控機床可劃分為三個層次:
1)高檔型數控機床
高檔型數控機床是指加工復雜形狀的多軸控制或工序集中、自動化程度高、高度柔性的數控機床。一般採用的數控系統具有32位或64位微處理器;機床的進給大多採用交流伺服驅動,能控制5軸或5軸以上,並實現5軸或5軸以上的聯動;進給解析度為0.1μm,快速進給速度可達100m/min,且具有通訊聯網、監控、管理等功能。這類機床功能齊全、價格昂貴。這類機床有5軸以上的數控銑床,大、重型數控機床、五面加工中心,車削中心和柔性加工單元,柔性製造系統等。
2)普及型數控機床
這一檔次的數控機床,具有人機對話功能,應用較廣,價格適中,通常稱之為全功能數控機床。所配置的數控系統採用16位或32位微處理器,機床的進給多用交流或直流伺服驅動,其控制的軸數和聯動軸數在4軸和4軸以下,進給解析度為1μm,快速進給速度為20m/min以上。這類數控機床的品種門類極多,幾乎覆蓋了各種機床類別。這類數控機床總的趨勢是趨向於簡單、實用、不追求過多的功能,從而使機床的價格適當地降低。
3)經濟型數控機床
這一檔次的數控機床僅能滿足一般精度要求的加工,能加工形狀較簡單的直線、斜線、圓弧及帶螺紋類的零件。採用的數控系統是單板機或單片機,機床進給由步進電機實現開環驅動,控制的軸數和聯動軸數在3軸或3軸以下,進給解析度為10μm,快速進給速度可達10m/min。經濟型數控機床是我國的特色產品,特點是結構簡單,精度中等,但價格便宜。在品種上,已較普遍採用的是數控車床和快速走絲的數控線切割機。近幾年又已經擴大范圍,出現了數控鑽床、數控銑床、數控磨床、數控專用機床和數控鍛壓機械等。而且隨著技術的發展,經濟型數控系統的功能也有進一步發展,能解決比以前更多的數控加工問題。因此可以說,經濟型數控機床是一類很有前途的數控機床,適用面還將進一步擴大,技術上也會更趨於成熟,而且有出口的前景。
由上述可知,不同的數控機床各有特色,任何數控機床都絕非萬能。對一台具體的數控機床來說,只能具備其中的部分功能。因此在選用數控機床時,必須做具體的研究和分析。選用得合理,就能使有限的投資獲得極佳的效果和效益。反之,也有可能花費很大的代價,不能達到解決問題的目的,反而會造成累贅。
選用數控機床需遵循的原則是:
1)實用性
選用數控機床時總是有一定的出發點,目的是解決生產中的某一個或幾個問題。因此選是為了用,這是最首要的。實用性就是要使選中的數控機床最終能最佳程度地實現預定的目標。例如選數控機床是為了加工復雜的零件?是為了提高加工效率?是為了提高精度?還是為了集中工序,縮短周期?或是實現柔性加工要求?有了明確的目標,有針對性地選用機床,才能以合理的投入,獲得最佳效果。近幾年來,國外機床企業發展機床產品有一個新的趨勢。以往機床企業在開發機床產品時,常常是提高機床的萬能性,使一種機床具有較多的功能,使用戶在選用機床時有很大的選擇餘地。但這必然造成結構復雜,生產成本提高,製造周期加長,而且用戶購置機床的投資也增加。而在機床的實際使用中,對每一個具體用戶來說又往往是只用其中少部分功能,結果造成功能浪費。因此,現在機床產品(也包括數控機床)的發展趨向是功能專門化和品種多樣化。這種變革,大大地簡化了機床結構,降低了生產成本,並且縮短了交貨周期,給用戶帶來了極大的好處。機床用戶在選用設備時需要有明確的使用要求。
2)經濟性
經濟性是指所選用的數控機床在滿足加工要求的條件下,所支付的代價是最經濟的或者是較為合理的。經濟性往往是和實用性相聯系的,機床選得實用,那麼經濟上也會合理。在這方面要注意的是不要以高代價換來功能過多而又不合用的較復雜的數控機床。否則,不僅是造成了不必要的浪費,而且也會給使用、維護保養及修理等方面帶來困難,況且數控系統的更新期越來越縮短,兩年不用,就有新的系統和新的機床出現,而且到那時候所需花費的代價會比現在更低。因此在選用數控機床中一定要量「力」而行。
3)可操作性
用戶選用的數控機床要與本企業的操作和維修水平相適應。選用了一台較復雜、功能齊全、較為先進的數控機床,如果沒有適當的人去操作使用、沒有熟悉的技工去維護修理,那麼再好的機床也不可能用好,也發揮不了應有的作用。因此,在選用數控機床時要注意對加工零件的工藝分析、考慮到零件加工工序的制訂、數控編程、工裝准備、機床安裝與調試,以及在加工過程中進行的故障排除與及時調整的可能性,這樣才能保證機床能長時期正常運轉。愈是高檔的、復雜的數控機床,可能在操作時非常簡單,而加工前准備和使用中的調試和維修卻比較復雜。因此,在選用數控機床時,要注意力所能及。
4)穩定可靠性
這雖是指機床本身的質量,但卻與選用有關。穩定可靠性高,既有數控系統的問題,也有機械部分的問題,尤其是數控系統(包括伺服驅動)部分。數控機床如果不能穩定可靠地工作,那就完全失去了意義。要保證數控機床工作時穩定可靠,在選用時,一定要選擇名牌產品(包括主機、系統和配套件),因為這些產品技術上成熟、有一定生產批量和已有相當的用戶。
以上的數控機床選用原則,只能提示在選用數控機床中應該注意到的一些問題。理解數控機床與普通機床之間的差別,了解數控機床選用中的復雜性,因此不要簡單地像訂購通用機床那樣去選購數控機床。在國外,機床企業接受數控機床的訂貨時都要經過雙方詳細的討論,才能最後確定下來,並且還有一些咨詢服務機構來幫助用戶選擇和用好數控機床。在國內,也已經注意到這個方面,不少生產企業開始加強售前服務,幫助用戶做好數控機床的選擇,但在程度上還很不夠,因此需要由用戶作客觀的判別。此外,專門的咨詢服務機構已經出現,但為數不多,工作也還有待於在實踐中積累經驗。
『肆』 我想買一台鑽攻中心20w以內不知道哪個品牌的好
20萬左右,可以買國內中檔品牌的鑽攻中心,有很多選擇,20萬的,大約配置,可以用三菱系統、台灣絲桿、導軌,主軸,刀庫,床身用300#的鑄件,這樣配置精度在0.005,國內的東莞碩凱機械,深圳的太群,東莞的居高等等
『伍』 怎樣選擇入手合適的機床
機床特徵規格的包括機型、機床的規格參數和機床主電機功率等。在確定工藝內容前提下,機型選擇就比較明確了。例如,回轉體零件加工,主要可供選擇設備有車床、車削中心、數控磨床等;箱體的加工則應以立式或卧式的加工中心為主。
數控機床已經發展成品種繁多、可供廣泛的選擇商品,在機型的選擇中應在滿足加工工藝要求的前提下越簡單越好。例如,車削中心與數控車床都可以加工軸類零件,但一台滿足同樣加工規格的車削中心價格要比數控車床貴幾倍,如果沒有進一步工藝要求,選數控車床應是合理的。在加工型腔模具零件中,同規格的數控銑床和加工中心都能滿足基本加工要求,但兩種機床價格相差20%~50%,所以在模具加工中要採用常更換刀具的工藝可安排選用加工中心,而固定一把刀具長時間銑削的可選用數控銑床。
數控機床的最主要規格是幾個數控軸的行程范圍和主軸電機功率。機床的三個基本直線坐標(X、Y、Z)行程反映該機床允許的加工空間,在車床中兩個坐標(X、Z)反映允許回轉體的大小。一般情況下加工工件的輪廓尺寸應在機床的加工空間范圍之內,例如,典型工件是450 mm ×450 mm ×450 mm的箱體,那麼應選取工作檯面尺寸為500mm×500 mm的加工中心。選用工作檯面比典型工件稍大一些是出於安裝夾具考慮的。機床工作檯面尺寸和三個直線坐標行程都有一定的比例關系,如上述工作台(500 mm ×500 mm)的機床,x軸行程一般為(700~800)mm、y軸為(500~700)mm、z軸為(500~600)mm左右。因此,工作檯面的大小基本上確定了加工空間的大小。個別情況下也允許工件尺寸大於坐標行程,這時必須要求零件上的加工區域處在行程范圍之內,而且要考慮機床工作台的允許承載能力,以及工件是否與機床交換刀刀具的空間干涉、與機床防護罩等附件發生干涉等系列問題。
數控機床的主電機功率在同類規格機床上也可以有各種不同的配置,一般情況下反映了該機床的切削剛性和主軸高速性能。例如,輕型機床比標准型機床主軸電機功率就可能小1~2級。目前一般加工中心主軸轉速在(4000~8000)r/min,高速型機床立式機床可達(20000~70000)r/min,卧式機床(10000~20000)r/min,其主軸電機功率也成倍加大。主軸電機功率反映了機床的切削效率,從另一個側面也反映了切削剛性和機床整體剛度。在現代中小型數控機床中,主軸箱的機械變速已較少採用,往往都採用功率較大的交流可調速電機直聯主軸,甚至採用電主軸結構。這樣的結構在低速中扭矩受到限制,即調速電機在低轉速時輸出功率下降,為了確保低速輸出扭矩,就得採用大功率電機,所以同規格機床數控機床主軸電機比普通機床大好幾倍。當使用單位的一些典型工件上有大量的低速加工時,也必須對選擇機床的低速輸出扭矩進行校核。輕型機床在價格上肯定便宜,要求用戶根據自己的典型工件毛坯餘量大小、切削能力(單位時間金屬切除量)、要求達到的加工精度、實際能配置什麼樣刀具等因素綜合選擇機床。
近年來數控機床上高速化趨勢發展很快,主軸從每分鍾幾千轉到幾萬轉,直線坐標快速移動速度從(10~20)m/min上升到80m/min以上,當然機床價格也相應上升,用戶單位必須根據自己的技術能力和配套能力做出合理選擇。例如,立式加工中心上主軸最高轉速可達(50000~80000)r/min,除了一些加工特例以外,一般相配套的刀具就很昂貴。一些高速車床都可以達到(6000~8000)r/min以上,這時車刀的配置要求也很高。
對少量特殊工件僅靠三個直線坐標加工不能滿足要求,要另外增加回轉坐標(A、B、C)或附加工坐標(U、V、W)等,目前機床市場上這些要求都能滿足,但機床價格會增長很多,尤其是對一些要求多軸聯動加工要求,如四軸、五軸聯動加工,必須對相應配套的編程軟體、測量手段等有全面考慮和安排。
『陸』 如何選購加工中心機床 讓加工效率更高
機床的配置很重要,好機床配置一定不會差,但品質差的機床配置不一定差。決定機床品質的不僅僅是優良的部件,還有嚴謹的裝配和合理的搭配。
1、 數控系統
國內加工中心數控系統的市場份額基本被進口品牌所把持。高端機系統幾乎是德國西門子840D的禁臠,中端則是日本發那科(Fanuc)和日本三菱的天下,低端則由台灣寶元、台灣新代、國產凱恩帝、國產華中、國產廣數等系統來瓜分少的可憐的市場份額。
選擇方法:五軸立加系統建議用西門子840D或者Fanuc 31i,不是老金刻薄,在五軸的世界裡國產和世界先進水平的差距是10年以上,象華中和廣數的五軸用來教學倒是可以勝任的;高速高精密加工的三軸四軸立加上,Fanuc 18i和三菱M700斗得難解難分;一般應用的三軸立加中,Fanuc 0i和三菱M70是一對歡喜冤家:Fanuc 0i MD-A適合模具加工,Fanuc 0i MD-B適合產品加工,Fanuc 0i Mate-MD是經濟型系統,三菱M70-A用於模具機,三菱M70-B適用於產品機,一般認為Fanuc的操控更簡易穩定性更高,同檔次的三菱功能更強大;在要求不高以及預算限制的場合,國產數控系統也是可以大展身手的,平心而論,近年來,國產加工中心系統發展迅猛,是他們的進步才迫使國外數控系統品牌的價格急劇下降;台灣的寶元和新代,主要應用在雕銑機行業,在立加中有一定的應用。
至於各個數控系統間的功能區別,不是三言兩語能說清的,以後開個專題來講。
2、 電器系統
立加電器系統中,美國的GE、法國的施耐德、日本的歐姆龍占據了主流地位,低端機型中,也不乏國產正泰、國產德力西的影子。隨著主軸伺服技術的成熟和價格的降低,變頻器由於無法解決剛性攻絲的問題,已經逐步退出了立加領域。
選擇方法:電器元件之間的搭配很關鍵,電氣性能的配合度、適應度,決定了電器系統的穩定性。並不是所有元件使用同一品牌就可以解決兼容性問題,兼容性的好壞需要精密計算、經驗和技術積累。
3、 潤滑系統
良好的潤滑是確保立加機械運動順暢的必要條件。凡是有接觸運動的部件之間都需要有潤滑保障,沒有機床的潤滑系統,機床的壽命和精度都會受到很大的影響。仔細觀察機床的油路潤滑系統,是購買立加之前的必修課。
選擇方法:絲桿的軸承座、螺母座、導軌、滾珠絲桿這幾個部位必須有油路到達,同時要考慮油路布局是否合理、維修更換是否便利。油路布線混亂,油管和其他管線混雜、干涉,主要運動部件缺乏潤滑的機床不能購買。做菜要放油,機床使用同樣需要油。
4、 床體(含導軌)
隨著台正加工中心光機模式的成功,如雨後春筍般冒出無數光機廠,主要集中在雲南、福建、山東、浙江等地。雲南的台正、昆數,福建的隆盛、威諾、德豪,山東的高登、海達、科聖,浙江的馬特、伍道、江南等等,是比較典型的光機廠,不一而述,行業內比較公認台正的光機靠譜率較高。自行製造床體的加工中心廠家已經屈指可數,南通科技、常州新瑞(原江蘇多棱)、蘇州紐威、自貢長征、青海一機、寧波海天、新昌日發等,是碩果僅存的其中幾家廠,台系的東台、台中、麗偉、福裕、友嘉、艾格瑪等也自行製造床體。
選擇方法:模具機用硬軌,產品機用線軌,這是行業公認的選型方法。高端機請從瑞士米克朗、德國德馬吉、美國哈挺、日本大偎、日本馬扎克等品牌中選取;中端機可以考慮韓國現代、台系機床、新昌日發、南通科技、常州新瑞等國產一線品牌;低端機就是光機幫的天下,國內著名的沈機、雲機、寶雞,都在光機幫的行列中,哪家配置合理、價格適中、服務到位就選哪家吧,最便宜的機床不可能有最優的性價比,銷量最大的機床不一定是最好的機床,這你我都應該懂的。
『柒』 台灣福道高速鑽攻中心機都是29.5萬么為什麼比啞迪也選他們的機床
是的,他們的還不錯,
『捌』 鑽攻機有哪些特點以及優勢
鑽攻中心是一種切削金屬的機床,通常也稱為「鑽銑攻牙中心」「鑽孔攻牙中心」「「鑽銑中心」「鑽銑加工中心」等是目前市場上集切削、鑽孔、攻牙為一體工作效率最快且高精度的機床只是整體佔地面積要比加工中心小一些,一般行程不超過800*400,雖然可以鏜銑加工,但機床主軸功率一般不會太大,所以不能進行強力銑削等大負荷加工,主要用來鑽孔、攻絲。通常採用轉塔式刀庫,以減少換刀時間,一般採用線型導軌,快移速度比加工中心快。機床加工效率比較明顯。
『玖』 高速鑽攻機加工參數
高速鑽攻機加工參數是尺寸:620×390,行程:500前後:390上下:320,工作台T型槽數尺寸:314×120。高速鑽攻機是一種集切削、鑽孔、攻牙為一體的切削金屬的機床,運用的范圍廣泛。
『拾』 數控機床高速主軸是什麼,有什麼選擇要求
高速電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術。高速數控機床主傳動系統取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機床主軸由內裝式電動機直接驅動,從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零,實現了機床的「零傳動」。這種主軸電動機與機床主軸「合二為一」的傳動結構形式,使主軸部件從機床的傳動系統和整體結構中相對獨立出來,因此可做成「主軸單元」,俗稱「電主軸」。
高速電主軸所融合的技術:
電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術,它與直線電機技術、高速刀具技術一起,將會把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置。
高速電主軸所融合的技術:
高速軸承技術:電主軸通常採用復合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統軸承的幾倍;有時也採用電磁懸浮軸承或靜壓軸承,內外圈不接觸,理論上壽命無限;
高速電機技術:電主軸是電動機與主軸融合在一起的產物,電動機的轉子即為主軸的旋轉部分,理論上可以把電主軸看作一台高速電動機。關鍵技術是高速度下的動平衡;
潤滑:電主軸的潤滑一般採用定時定量油氣潤滑;也可以採用油脂潤滑,但相應的速度要打折扣。所謂定時,就是每隔一定的時間間隔注一次油。所謂定量,就是通過一個叫定量閥的器件,精確地控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑,指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下,被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要,太少,起不到潤滑作用;太多,在軸承高速旋轉時會因油的阻力而發熱。
冷卻裝置:為了盡快給高速運行的電主軸散熱,通常對電主軸的外壁通以循環冷卻劑,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
內置脈沖編碼器:為了實現自動換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內置一脈沖編碼器,以實現准確的相角控制以及與進給的配合。
自動換刀裝置:為了應用於加工中心,電主軸配備了自動換刀裝置,包括碟形簧、拉刀油缸等;
高速刀具的裝卡方式:廣為熟悉的BT、ISO刀具,已被實踐證明不適合於高速加工。這種情況下出現了HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置:要實現電主軸每分鍾幾萬甚至十幾萬轉的轉速,必須用一高頻變頻裝置來驅動電主軸的內置高速電動機,變頻器的輸出頻率必須達到上千或幾千赫茲。
高速主軸的優勢分析:
在高速主軸單元中,由於機床既要進行粗加工,也要進行精加工,因此對主軸單元提出了較高的靜剛度和工作精度的要求。另外,高速機床主軸單元的動態特性也在很大程度上決定或者制約了機床的價格質量和切削能力。當切削過程出現較大的在振動時,會使刀具出現劇烈的磨損或破損,也會增加主軸軸承所承受的動載荷,降低軸承的精度和壽命,影響加工精度和表面質量。因此,主軸單元應具有較高的抗振性。
相比一般的傳統主軸,電主軸將電機內置,傳動上摒棄了皮帶和齒輪,在高速運轉情況下,很好的解決了振動和雜訊問題,提高了機床的加工精度和加工表面粗糙度,可以最快地實現較高的速度變化,即主軸回轉時要具有極大的角加速度,這極大的提高了生產效率。
用在高精度機床上的電主軸,不但要求主軸轉速高,而且要求其旋轉精度也高、並且振動小。因此,在電主軸的設計階段,必須對它進行動力學特性分析,以確定其各階臨界轉速和各階振型。對於高速軸系,其轉子動力學性能的分析和設計是直接決定主軸性能設計的一項重要內容。主軸的轉子動力學性能如何,對整台機床能否實現高速加工以及加工精度、主軸軸承的壽命和其它關鍵部件的正常工作等方面都有著至關重要的影響。另外,陶瓷角接觸球軸承具有製造精度高、極限轉速高、承載能力強,能同時承受徑向和軸向載荷等特點而被廣泛地應用於高速機床主軸的支承中。軸承內部各元件的運動及所受載荷比較復雜,特別是高速球軸承中,離心力和陀螺力矩作用的結果使軸承的運轉狀態發生變化,影響到軸承的變形與載荷關系特性,從而影響到球軸承支撐的轉子系統的動力學性能。
高速主軸電機的轉速選擇:
高速主軸電機,不管輕金屬加工還是重金屬加工,其的選擇都根據加工材料的本質來選擇轉速。加工密度高的材料之所以要選擇24000~60000轉,是因為材料密度高,硬度強,低轉速加工會造成出行毛邊,表面不光滑等現象。加工低密度的材料之所以選擇3000~24000轉的,是因為高轉速對低密度材料來說有造成拉裂的危險等因素。
高速主軸的變速方式:
1、無級變速
數控機床一般採用直流或交流主軸伺服電動機實現主軸無級變速。
交流主軸電動機及交流變頻驅動裝置(籠型感應交流電動機配置矢量變換變頻調速系統),由於沒有電刷,不產生火花,所以使用壽命長,且性能已達到直流驅動系統的水平,甚至在雜訊方面還有所降低。因此,目前應用較為廣泛。
主軸傳遞的功率或轉矩與轉速之間的關系。當機床處在連續運轉狀態下,主軸的轉速在437~3500r/min范圍內,主軸傳遞電動機的全部功率11kW,為主軸的恆功率區域Ⅱ(實線)。在這個區域內,主軸的最大輸出扭矩(245N.m)隨著主軸轉速的增高而變小。主軸轉速在35~437r/min范圍內,主軸的輸出轉矩不變,稱為主軸的恆轉矩區域Ⅰ(實線)。在這個區域內,主軸所能傳遞的功率隨著主軸轉速的降低而減小。圖中虛線所示為電動機超載(允許超載30min)時,恆功率區域和恆轉矩區域。電動機的超載功率為15kW,超載的最大輸出轉矩為334N.m。
2、分段無級變速
數控機床在實際生產中,並不需要在整個變速范圍內均為恆功率。一般要求在中、高速段為恆功率傳動,在低速段為恆轉矩傳動。為了確保數控機床主軸低速時有較大的轉矩和主軸的變速范圍盡可能大,有的數控機床在交流或直流電動機無級變速的基礎上配以齒輪變速,使之成為分段無級變速。
高速主軸的潤滑方式:
高速主軸的主軸軸承常見的潤滑方式有脂潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑、噴射潤滑及環下潤滑等。
脂潤滑不需任何設備,是低速主軸普遍採用的潤滑方式。dn值在1.0×106以上的主軸,多採用油潤滑的方式。
油霧潤滑是將潤滑油(如透平油)經壓力空氣霧化後對軸承進行潤滑的。這種方式實現容易,設備簡單,油霧既有潤滑功能,又能起到冷卻軸承的作用,但油霧不易回收,對環境污染嚴重,故逐漸被新型的油氣潤滑方式所取代。
油氣潤滑是將少量的潤滑油不經霧化而直接由壓縮空氣定時、定量地沿著專用的油氣管道壁均勻地被帶到軸承的潤滑區。潤滑油起潤滑的作用,而壓縮空氣起推動潤滑油運動及冷卻軸承的作用。油氣始終處於分離狀態,這有利於潤滑油的回收,而對環境卻沒有污染。實施油氣潤滑時,一般要求每個軸承都有單獨的油氣噴嘴,對軸承噴射處的位置有嚴格的要求,否則不易保證潤滑效果,油氣潤滑的效果還受壓縮空氣流量和油氣壓力的影響。一般地講,增大空氣流量可以提高冷卻效果,而提高油氣壓力,不僅可以提高冷卻效果,而且還有助於潤滑油到達潤滑區,因此,提高油氣壓力有助於提高軸承的轉速。
實驗表明,加大壓力比採用常規壓力進行油氣潤滑可使軸承的轉速提高20%。噴射潤滑是直接用高壓潤滑油對軸承進行潤滑和冷卻的,功率消耗較大,成本高,常用在dn值為2.5×106以上的超高速主軸上。
環下潤滑是一種改進的潤滑方式,分為環下油潤滑和環下油氣潤滑。實施環下油或者油氣潤滑時,潤滑油或油氣從軸承的內圈噴入潤滑區,在離心力的作用下潤滑油更易於到達軸承潤滑區,因而比普通的噴射潤滑和油氣潤滑效果好,可進一步提高軸承的轉速,如普通油氣潤滑,角接觸陶瓷球軸承的dn值為2.0×106左右,採用加大油氣壓力的方法可將dn值提高到2.2×106,而採用環下油氣潤滑則可達到2.5×106。