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數控銑床的主要功能
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 銑床是用銑刀對工件進行銑削加工的機床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外,還能加工比較復雜的型面,效率較刨床高,在機械制造和修理部門得到廣泛應用。
        最早的銑床是美國人惠特尼于1818年創制的臥式銑床;為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽,美國人布朗于1862年創制了第一臺萬能銑床,這是升降臺銑床的雛形;1884年前后又出現了龍門銑床;二十世紀20年代出現了半自動銑床,工作臺利用擋塊可完成“進給-決速”或“決速-進給”的自動轉換。
   1950年以后,銑床在控制系統方面發展很快,數字控制的應用大大提高了銑床的自動化程度。尤其是70年代以后,微處理機的數字控制系統和自動換刀系統在銑床上得到應用,擴大了銑床的加工范圍,提高了加工精度與效率。
   銑床種類很多,一般是按布局形式和適用范圍加以區分,主要的有升降臺銑床、龍門銑床、單柱銑床和單臂銑床、儀表銑床、工具銑床等。
   升降臺銑床有萬能式、臥式和立式幾種,主要用于加工中小型零件,應用最廣;龍門銑床包括龍門銑鏜床、龍門銑刨床和雙柱銑床,均用于加工大型零件;單柱銑床的水平銑頭可沿立柱導軌移動,工作臺作縱向進給;單臂銑床的立銑頭可沿懸臂導軌水平移動,懸臂也可沿立柱導軌調整高度。單柱銑床和單臂銑床均用于加工大型零件。
   儀表銑床是一種小型的升降臺銑床,用于加工儀器儀表和其他小型零件;工具銑床主要用于模具和工具制造,配有立銑頭、萬能角度工作臺和插頭等多種附件,還可進行鉆削、鏜削和插削等加工。其他銑床還有鍵槽銑床、凸輪銑床、曲軸銑床、軋輥軸頸銑床和方鋼錠銑床等,它們都是為加工相應的工件而制造的專用銑床。
   另外,按控制方式,銑床又可分為仿形銑床、程序控制銑床和數控銑床等
   數控銑床是一種加工功能很強的數控機床,目前迅速發展起來的加工中心、柔性加工單元等都是在數控銑床、數控鏜床的基礎上產生的,兩者都離不開銑削方式。由于數控銑削工藝最復雜,需要解決的技術問題也最多,因此,人們在研究和開發數控系統及自動編程語言的軟件系統時,也一直把銑削加工作為重點。
        一. 數控銑床的分類
        1. 按主軸的位置分類
        1) 數控立式銑床
        數控立式銑床在數量上一直占據數控銑床的大多數,應用范圍也最廣。從機床數控系繞控制的坐標數量來看,目前3坐標數控立銑仍占大多數;一般可進行3坐標聯動加工,但也有部分機床只能進行3個坐標中的任意兩個坐標聯動加工(常稱為2.5坐標加工)。此外,還有機床主軸可以繞X、Y、Z坐標軸中的其中一個或兩個軸作數控擺角運動的4坐標和5坐標數控立銑。
        2) 臥式數控銑床
        與通用臥式銑床相同,其主軸軸線平行于水平面。為了擴大加工范圍和擴充功能,臥式數控銑床通常采用增加數控轉盤或萬能數控轉盤來實現4、5坐標加工。這樣,不但工件側面上的連續回轉輪廓可以加工出來,而且可以實現在一次安裝中,通過轉盤改變工位,進行“四面加工”。
         3) 立臥兩用數控銑床
        目前,這類數控銑床已不多見,由于這類銑床的主軸方向可以更換,能達到在一臺機床上既可以進行立式加工,又可以進行臥式加工,而同時具備上述兩類機床的功能,其使用范圍更廣,功能更全,選擇加工對象的余地更大,且給用戶帶來不少方便。特別是生產批量小,品種較多,又需要立、臥兩種方式加工時,用戶只需買一臺這樣的機床就行了。
          2. 數控銑床按構造上分類
        1) 工作臺升降式數控銑床
        這類數控銑床采用工作臺移動、升降,而主軸不動的方式。小型數控銑床一般采用此種方式。
        2) 主軸頭升降式數控銑床
        這類數控銑床采用工作臺縱向和橫向移動,且主軸沿垂向溜板上下運動;主軸頭升降式數控銑床在精度保持、承載重量、系統構成等方面具有很多優點,已成為數控銑床的主流。
        3) 龍門式數控銑床
        這類數控銑床主軸可以在龍門架的橫向與垂向溜板上運動,而龍門架則沿床身作縱向運動。大型數控銑床,因要考慮到擴大行程,縮小占地面積及剛性等技術上的問題,往往采用龍門架移動式。
        銑床的工裝夾具
        1.基本要求 
        在數控銑削加工中一般不要求很復雜的夾具,只要求簡單的定位、夾緊就可以了,其設計的原理也與通用銑床夾具相同,結合數控銑削加工的特點,這里提出一些基本要求:      
       為保證工件在本工序中所有需要完成的待加工面充分暴露在外,夾具要做的盡可能開敞,因為夾緊機構元件和加工面之間應保持一定的安全距離,同時要求夾緊機構元件能低則低,以防止夾具與銑床主軸套筒或刀套、刃具在加工過程中發生干涉。
        為保持零件的安裝方位與機床坐標系及編程坐標系方向的一致性,夾具應保證在機床上實現定向安裝,還要求協調零件定位面與機床之間保持一定的坐標聯系。 
        夾具的剛性與穩定性要好。盡量不采用在加工過程中更換夾緊點的設計,當非要在加工過程中更換夾緊點時,要特別注意不能更換因更換夾緊點而破壞夾具或工件的定位精度。
          2.常用夾具的種類 
        數控銑削加工常用的夾具大致有以下幾種: 
        萬能組合夾具。適合小批量生產或研制時的中小、小型工件在數控銑床上進行銑削加工。       
        專用銑削夾具。這是特別為某一項或類似的幾項工件設計制造的夾具,一般在年產量較大或研制時非要不可時采用。其結構固定,僅使用于一個具體零件的具體工序,這類夾具設計應力求簡化,使制造時間盡量縮短。       
        多工位夾具。可以同時裝夾多個工件,可減少換刀次數,已便于一面加工,一面裝卸工件,有利于縮短輔助時間,提高生產率,較適合中批量生產。 
        氣動或液壓夾具。適合生產批量較大的場合,采用其它夾具又特別費工,費力的工件,能減輕工人勞動強度和提高生產率,但此類夾具結構較復雜,造價往往很高,而且制造周期較長。
        通用銑削夾具。有通用可調夾具、虎鉗、分度頭和三爪卡盤等。 
        3.數控銑床夾具的選用原則 
        在選用夾具時,通常需要考慮產品的生產批量、生產效率、質量保證及經濟性,選用時可參考下列原則: 
        在生產量小或研制時,應廣泛采用萬能組合夾具,只用在組合夾具無法解決十才考慮采用其他夾具。       
        小批量或成批生產十可考慮采用專用夾具,但應盡量簡單。
        在生產批量較大的可考慮采用多工位夾具和氣動、液壓夾具。
        數控銑床的主要功能
       各種類型數控銑床所配置的數控系統雖然各有不同,但各種數控系統的功能,除一些特殊功能不盡相同外,其主要功能基本相同。
        1、點位控制功能 
        此功能可以實現對相互位置精度要求很高的孔系加工。 
        2、連續輪廓控制功能    
        此功能可以實現直線、圓弧的插補功能及非圓曲線的加工。 
        3、刀具半徑補償功能 
        此功能可以根據零件圖樣的標注尺寸來編程,而不必考慮所用刀具的實際半徑尺寸,從而減少編程時的復雜數值計算。 
        4、刀具長度補償功能 
        此功能可以自動補償刀具的長短,以適應加工中對刀具長度尺寸調整的要求。 
        5、比例及鏡像加工功能            
        比例功能可將編好的加工程序按指定比例改變坐標值來執行。鏡像加工又稱軸對稱加工,如果一個零件的形狀關于坐標軸對稱,那么只要編出一個或兩個象限的程序,而其余象限的輪廓就可以通過鏡像加工來實現。
          6、旋轉功能 
        該功能可將編好的加工程序在加工平面內旋轉任意角度來執行。 
        7、子程序調用功能 
        有些零件需要在不同的位置上重復加工同樣的輪廓形狀,將這一輪廓形狀的加工程序作為子程序,在需要的位置上重復調用,就可以完成對該零件的加工。 
        8、宏程序功能 
        該功能可用一個總指令代表實現某一功能的一系列指令,并能對變量進行運算,使程序更具靈活性和方便性。

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