精确的建筑师：桥式数控铣床

桥式数控铣床 是现代制造业的支柱，以最高的精度和可重复性生产复杂的产品。准确度、精确度和速度是制造过程中唯一有效的因素。随着产品变得越来越复杂，公差越来越小，对精确、可靠和高效加工的需求也在增加。

CNC 机器彻底改变了机械零件生产，使企业能够高效且经济地提供高质量的产品。凭借先进的控制系统、强大的主轴和坚固的结构，桥式 CNC 铣床成为行业的主力，提供最佳的性能和可靠性。

这些机器是开启制造效率和质量新水平的关键。但是，是什么让 CNC 铣床如此特别？它们是如何工作的？它们与其他铣床的区别是什么？

我们将仔细研究桥式 CNC 铣床，探索它们的特性、优势和在塑造未来方面的作用。

什么是桥式数控铣床？

桥式CNC（计算机数控）铣床提供高精度的加工能力，使制造商能够快速进行复杂的操作。

在 数控铣，自动机器切割金属以精确地塑造它们。 CNC 铣床执行使用计算机控制切削操作的加工过程。它控制刀具顺序、刀具和主轴转速，并使用旋转刀具来切割材料。

此外，多轴铣床允许复杂的切削。为了处理简单材料，使用了 3 个运动轴（x、y 和 z）。否则，五个或更多运动轴可以管理复杂的铣削过程。

历史简介

追溯到 20 世纪，当时所有机器都是手动操作的。在 1940 年末和 1950 年初，开发了 CNC 铣床来执行自动化制造操作。早期的机器用于打孔纸带。

今天，它使用计算机来存储和执行机器运动的指令。这些机器使用龙门架或桥架，可提供更大的刚度和稳定性。此外，铣床的设计允许更大的工件更精确地运行。

桥式数控铣床的部件

桥式数控铣床 是高度自动化和精密驱动的机器。这些用于切割、成型和钻孔材料，如金属、木材和塑料。 CNC 铣床的主要部件包括：

1. 框架

铣床的框架提供支撑和刚度以抵抗操作过程中产生的切削力。框架旨在吸收和抑制振动和冲击。它控制机器的主要部件，包括底座、主轴、轴和线性运动系统。

2. 根据

它是框架的稳定基础，允许机器以适当的水平切割或塑造金属。重型铸铁或钢材构成底座，吸收振动并防止变形。

此外，底座用作冷却液或润滑液的储存器。它包含收集和回收这些流体的通道和凹槽，确保高效和环保的操作。

3. 主轴

主轴是装有切削刀具并高速旋转以执行切削操作的旋转部件。它由一个向多个方向旋转的高扭矩电机提供动力，以运行复杂的机械功能。

4. 轴

轴是线性运动系统，它向主轴发出信号以在三个方向（x、y 和 z）上移动。这些公共轴对应于水平、垂直和深度移动。精密滚珠丝杆、直线导轨、伺服电机控制轴，确保运动精准准确。

机器的计算机数控系统 (CNC) 控制 CNC 铣床的轴，从机器的编程语言接收指令。这些指令规定了切削工具的移动和定位，从而实现精确和复杂的加工过程。

5. 换刀器（自动换刀器ATC）

在机器操作过程中，自动工具可以快速高效地更换切削工具。它有一本杂志，展示了多种工具及其将它们移入或移出主轴的用途。

ATC 由一个存储多把刀具的刀库和一个换刀器组成，将其拾取并放置在主轴中。然后控制器管理工具更换过程。该过程是自动、快速和准确的，确保铣削以最高效率和生产率运行。

6. 直线运动系统

这些系统专为高精度和准确度而设计，这对执行功能至关重要。线性运动系统可实现主轴和工作台的精确运动。

7. 控制系统

控制系统包括计算机、软件和其他对机器进行编程和控制的电子设备。这些系统使操作员能够输入机器指令并控制主轴和轴的运动。

桥式数控铣床用设备

该设备执行 CNC 铣床中的顺序、切割和精炼材料的过程。

1. 工作表

工作台是加工时放置工件的平面。它由铸铁制成，在 x 和 y 方向上移动以将工件定位在刀具下方。此外，它还有用于用夹具或螺栓固定工件的 T 型槽。

2. 鞍 

它放置在工作台下方或膝盖上，拿着一个工作台来支撑工件和刀具。它沿 x 轴方向移动。该机器的计算机数控 (CNC) 系统通过接收来自预编程刀具路径的输入来控制鞍座的速度和方向。

3. 膝盖 

膝盖安装在机器的床上。它的垂直分量通过燕尾槽便于鞍座在 z 方向上下移动。其大型矩形铸件为铣削、升高和降低主轴以调整其厚度提供了刚性和稳定性。它为鞍座和工件提供支撑和运动控制。

4. 主轴

主轴是一个旋转部件，装有切削刀具并提供切削所需的平移和旋转速度及扭矩。电动机或电源驱动切割过程。主轴有多种配置，包括皮带驱动、直接驱动或齿轮驱动设计。

5. 乔木 

Arbor 是一个圆柱形的轴，所有的工具都固定在上面。它被插入主轴并用拉杆锁定到位。心轴具有与铣床主轴匹配的标准锥度或接口。它允许快速、轻松地安装和拆卸心轴和切削工具。

6. 内存 

附加到列顶部的垂直组件沿 y 方向移动。此外，它还支持主轴头和刀具，因为滑枕在立式或角铣床中运行。

液压或气动系统驱动活塞，控制其运动和位置。根据具体的机器设计，它有一定的运动范围，包括垂直和水平运动。

7. 机械工具 

机床是制造过程中用于将材料成型、成型或切割成特定形状或尺寸的设备。这些是用于加工工件的切削工具。刀具固定在心轴中并由主轴旋转以从工件上去除材料。它包括立铣刀、钻头、铰刀、丝锥和埋头孔。

8. 界面

与机器控制系统交互的操作员是界面。它包括一个视觉显示器、键盘或触摸屏等输入设备，以及允许操作员对机器进行特定加工操作编程的软件。该界面可设置机器、输入工具并监控加工操作的进度。

数控铣床如何工作？

桥式 CNC 铣床使用旋转切削工具去除材料以生成所需的最终产品形状。以下是 CNC 铣床工作过程的逐步分解：

1. 设计与编程

在切割材料之前，第一步是通过计算机辅助设计 (CAD) 软件创建所需产品的设计或 3D 模型。它有助于指定尺寸和公差以正确执行机加工操作。

然后程序将设计转换为机器可读代码，使用计算机辅助制造 (CAM) 软件自动执行该过程。

2. 工件设置

其次，工件通过夹具或虎钳安装在铣床工作台上。工作台沿 z 轴移动，将工件定位在相对于切削工具的所需高度。

通过高度规、千分表和千分尺等测量工具实现精确的工件设置，以验证工件的位置和对齐情况。

3. 工具设置

第三，工具艺术升级涉及选择、安装和调整切削工具以保持最佳性能和精度。切削工具放置在机器的主轴中。这些工具高速旋转并沿三个轴移动以创建具有适当顺序的形状。

4. 加工过程

第四，当工件和工具设置好后，加工过程就开始了。这 数控系统 读取程序并向机器的线性运动系统发送命令。

在铣削过程中，它通过切削工具和编程路径，在保持静止的同时从工件上去除不需要的材料。它手动执行流程或使用车床、铣床和钻床。

5. 材料整理

第五，加工后的工件需要抛光、去毛刺或喷漆等精加工工序，以呈现精致的外观。精加工可提高各种材料的质量和耐用性。

此过程细化材料的表面以获得所需的纹理、光滑度或外观。但是，它可以去除瑕疵、平滑粗糙度并进行抛光达到镜面般的效果。

6. 检查

第六，工程师检查成品以确保其符合要求的质量标准和规格。它涉及专用设备或使用坐标测量机 (CMM) 将产品与 3D 模型进行比较。

通过识别缺陷，公司可以最大限度地减少浪费、降低成本并提高客户满意度。

桥式数控铣削方法

不同的铣削方法会在工件上生成各种形状和特征的机器零件。看看五种类型的铣削：

1. 平铣

平面铣削是最早开发的数控铣削类型。这是一个简单的操作，可以形成平行于旋转轴的平面。铣刀的周边有齿，可在刀具旋转时去除材料。工件安装在铣床工作台上并通过 x 轴和 y 轴移动以将它们定位在旋转刀具下方。

调整铣床工作台的垂直位置以控制切削深度，同时将铣床主轴调整为直接进给率。因此，它会产生一个成品平面，用作进一步加工操作的参考。

2. 面铣

切削工具在大型零件（例如发动机缸体和机器底座）上创建垂直于刀具旋转轴的平面。面铣刀在其周边具有圆形图案。切削刀具旋转并以圆周运动从工件上切削材料。

工件安装在低于工件表面的主轴上。主轴和刀具高速旋转，铣削工作台在x和y轴上移动，将工件进给到旋转的刀具上。

3. 角度铣削

它涉及以特定角度加工工件以产生用于去除材料的角表面。该工艺使用带有倾斜切削刃的铣刀来形成倒角和斜角。

角度铣削需要对机床和刀具进行精确定位和控制。即使仔细选择切削参数对于确保高效的加工过程也是必不可少的。

通常，具有倾斜表面的机器零件是通过角度铣削形成的。例如，汽车部件、涡轮叶片和航空航天部件。

4. 成型铣削

使用铣削刀具将工件加工成特定形状称为成型铣削。铣刀排列边缘以匹配工件的所需形状或形式。切割器旋转并以特定图案切割旋转工具下的材料。

成型铣削在工件上产生复杂的形状和轮廓，例如齿轮、凸轮和模具。

5. 排铣

使用铣刀（设置在水平心轴上）分离材料可提高材料产量。两个铣刀安装在一个刀杆上，可同时加工多个工件表面。

通常，它会生产具有多种特征（例如孔、键槽和槽）的大批量相同零件，在这些情况下加工多个零件比加工单个零件效率更高。

选择桥式数控铣床时应考虑的因素

评估具体因素以确保您的机器能够容纳所需的工件。此外，还要考虑预算限制。

选择桥式数控铣床时，应考虑以下因素：

1. 尺寸和重量

机器的工作台尺寸、主轴运动和工作区域应适应和匹配加工过程中工件的尺寸和复杂性。

2. 准确度和精密度

铣床应生产具有所需准确度和精度的零件。它包括机器的可重复性、主轴跳动和定位。

3. 主轴转速

铣床采用切削速度和进给率来生产零件，而不会影响成品的质量。

4. 主轴功率

强大的主轴可以处理机加工材料。主轴额定功率决定了主轴为铣床切削刀具提供的最大马力。

5. 刀库容量

铣床换刀器有助于在加工过程中更换刀具。它减少了停机时间并提高了生产率。

6. 控制系统特点

控制系统应易于使用，并具有编程和控制机器的必要功能。它可以导入 CAD 或 CAM 文件并创建自定义程序。

7. 成本

购买铣床时，请牢记您的预算。此外，选择 CNC 机床可为特定加工工艺提供良好的投资回报。

数控铣床的进步

技术进步提高了精度和生产率。 5 轴和 6 轴铣床运行复杂的功能，而自适应控制系统实时调整切削参数。

实时监控系统会在问题造成损害之前检测到它们。它与 CAD/CAM 软件的集成简化了制造过程。

维护保养

保养对于长寿和适当的保养是必不可少的数控铣床的性能。每周执行维护任务，以保持定期润滑和清洁。解决常见问题以避免进一步损坏。

CNC 铣床的优点

了解桥式 CNC 铣床如何帮助制造商快速高效地操作其流程。

1. 加工适应性

CNC 铣床可处理各种材料并执行机加工操作。它可以加工各种硬度和形状的材料，例如金属、木材、塑料和复合材料。这些机器通过各种切削工具执行钻孔、攻丝、轮廓加工和雕刻。

制造商的一大优势是，他们可以设置一台机器来生产范围广泛的产品，从而减少对多台机器和设备的需求。它提供制造设施，节省空间并减少资本投资和维护成本。

此外，铣床允许快速改装和重新编程，使制造商能够响应产品设计的变化。这种灵活性提醒公司在这个竞争激烈的时代保持敏捷。

2. 加工效率高

CNC 龙门铣床具有主轴和进给率，可提高切削过程的效率。它有可能在切割材料时保持结构的刚度。

与普通机床相比，CNC 在辅助运动中更快地执行强大的材料切削，消耗更少的机动时间。

加工中心占用自动换刀装置、进给装置、主轴同时承载多个工序。它减少了制成品和成品的物流和周转时间。

3. 加工精度高

电脑控制切割，精密直线运动，加工精度高。切削工具随直线运动系统移动，能够实现高精度。

CNC 铣床具有先进的反馈系统，可为控制系统提供实时信息。它调整加工过程以保持准确度和精度。反馈系统包括测量切削力、温度和振动的传感器，使机器能够调整控制过程。

4. 经济效益

尽管 CNC 铣床及其设备价格昂贵，但小批量生产可减少加工时间和成本。高通用性和质量稳定性可防止浪费，有助于实现高产量。

除此之外，CNC 机器还支持流程、管理物流和降低管理费用。减少调整和检查成本。

5. 加工劳动强度低

在 CNC 型铣床中，所有繁重的工序都是自动执行的。人工只是装卸工件、观察工具、测量过程、选择程序和启动机器。操作人员无需进行人工操作，降低了劳动强度和出错风险。

在传统的铣床中，操作员手动调整刀具的位置和速度，这需要高度的技能和经验。但是，CNC 铣床通过计算机执行自动化过程和控制机器。

CNC 铣床连续运行，需要最少的人工干预。它允许制造商优化他们的劳动力，最大限度地降低劳动力成本。

下面列出了使用桥式数控铣床的更多好处：

● 提供高精度和准确度

● 提高生产力和效率

● 减少时间和劳动力

● 减少操作员疲劳

● 提高安全性

用途

桥式数控铣床用于航空航天、汽车、医疗和电子等各个行业。这些机器生产的材料公差较小，因此在零件生产中必不可少。

● 航天

● 汽车

● 医疗的

● 电子产品

● 家具

● 模具制造

桥式数控铣床的未来

自动化和人工智能的进步使这些机器更加高效和多产。它们在一系列行业的材料生产中发挥着越来越重要的作用。

此外，新材料和新技术的开发需要专门的加工能力。

1. 航天工业

此外，CNC 铣床对航空航天业也有影响。这些机器制造飞机部件以确保安全。双柱机器是该行业的理想选择，因为它们可以精确且可重复地创建复杂的形状。

2. 医用器材

桥式铣床在医疗行业越来越受欢迎，需要具有精确规格的手术器械、假肢和骨科植入物。

汽车行业

随着对电动汽车的需求上升，汽车行业使用桥式数控铣床来制造发动机和传动部件。

3. 软件与自动化

计算机辅助制造 (CAM) 软件变得越来越复杂，直觉的。自动化过程还减少了对体力劳动的需求，提高了效率和生产力。

结论

桥式数控机床是真正的工程奇迹，可将原材料转化为高度特殊的复杂部件。其先进的技术具有坚固的设计和无与伦比的准确性，使其成为各行各业制造商的重要工具。

此外，它处理各种材料、复杂几何形状和细节的能力使其成为精密制造的首选解决方案。

因此，如果您想将制造能力提升到一个新的水平，没有比桥式 CNC 铣床更好的选择了。