2013年7月8日星期一

銑刀-CNC雕刻與數控銑床的聯合加工策略

銑刀-CNC雕刻與數控銑床的聯合加工策略
CNC電腦雕刻及數控銑與頂針加工中心在機械加工中都有各自的優勢,將CNC雕刻和數控銑相結合,充分發揮各自的優勢,相互取長補短無疑是一種明智的選擇。基于利弊對比,本文討論一種將CNC雕刻與數控銑床組合應用的聯合加工策略。

1承包引言

CNC雕刻機最近幾年在國內有較大的發展,在國外早就有了雕銑機(CNCEngravingAndMillingMachine)。確切地說,雕是銑的一部分,傳統的數控銑床、CNC加工中心功率大,加工效率高,機床穩定性較好,但加工銅、鋁等軟質材料時存在著加工表面光潔度低、加工效率不高等缺點,而高速CNC加工中心雖然可以克服以上的缺點,但價格昂貴,一般的廠家難以承受。和傳統的CNC數控設備相比,CNC電腦雕刻機有著轉速高、加工軟質材料效率高、表面光潔度高、性價比高等優點,雕刻加工是飽含著人類高智能和高技能的工匠型勞動,當代雕刻制造技術正經曆著從手工雕刻向CNC雕刻的變革。將CNC雕刻和數控銑相結合,充分發揮各自的優勢,相互取長補短無疑是一種明智的選擇,這就是CNC雕刻與數控銑床的聯合加工策略,以下對相關技術關鍵略作討論。

2 CNC電腦雕刻及數控銑與加工中心的對比

2。1機械部分

機床機械由兩個部分構成:工作台,主軸滑板等爲移動部分;床身、底座,立柱等爲非移動部分。

(1)數控銑、CNC加工中心

對數控銑與CNC加工中心的非移動部分和移動部分剛CNC車床性要求高,因此能進行重切削。但由于移動部分同樣龐大,犧牲了機床靈活性,對于細小的鎢鋼切削和快速進給就顯得力不從心。

(2)CNC雕銑機

雕銑機的非移動部分剛性要求也要盡可能地好,而移動部分的剛性則要以靈活爲前題,要設計得盡可能地輕巧一些,同時保持一定的剛性。如此設計的CNC雕刻機就可以進行比較細小的精加工,加工精度較高,對于軟金屬可以進行高速加工,但由于移動部分的剛性較差,所以不可能進行重切削。如何從機械結構上解決移動部分重量輕、剛性又好的矛盾,車床其關鍵在于機械結構設計,可采用以下的技術措施:

1)采用超中古機械寬的立柱和橫梁,因爲式的結構有極好的對稱性和極佳的剛性,它是高速切削設備的首選結構。與傳統的C型床身結構相比,架形式的床身剛性較高,受力平均,工件只在一個軸向移動,各運動軸及相對慣性低,設計緊湊精密,可確保高剛性,高精度銑刀及高動態特性。機床的橫梁可采用傾斜30度結構,使主軸鞍座的的重心向後方移動,並且使橫梁的導軌間距盡量加大,如此可大大提高主軸的穩定性和剛性。由于立柱的質量遠遠大于主軸等移動部件的質量,所以爲機床的高速運動和主軸的高速運轉及負荷切削提供了CNC銑床堅實的保障。

2)底座采用鑄鐵整體鑄造,采用高低筋配合的網狀箱型架構,或直接采用蜂巢相接的內六角網狀結構,確保底座有足夠的重量以增加機床的穩定性,如此高剛性的底座設計可確保對固定工作台和立柱以及鞍座、主軸等移動部件的剛性支持,使機床動態加工的穩定性最好,全行程範圍內完全支撐立柱,使加工産生的變形量最小。

3)其移動部分與數控銑顯著的不同之處在于加寬了導軌與導軌之間的距離,以克服不良力矩的影響。

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