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探讨数控铣床部件及工作原理

Jul 18, 2023

在制造和工程领域,很少有机器能像数控铣床那样彻底改变我们对材料进行成型和成型的方式。我们始终追求精确!

完全满足规范和几乎满足规范之间存在差异;这就是铣床发挥作用的地方!

在深入了解铣床的组成和工作原理之前,我们先概述一下数控铣床。

cnc milling machine

数控铣床基础知识

数控铣床 是一种常见且广泛使用的数控机床,用于在硬质固体材料中钻孔和切割形状。

这些机器进行的切削称为“铣削”。当零件沿 X、Y 和 Z 轴移动工作时,切削主轴保持静止。

数控铣床的核心功能是通过使用旋转多点切削刀具和计算机控制逐步去除工件上的材料来生产定制设计的零件。

这些计算机控制涉及数字化数据来监视和控制机器的运动。

数控铣床具有化学、电气、机械和热能生产能力,用于汽车制造、木工、电气行业等。

 

CNC的作用是什么 铣床?

数控铣床使用减材加工技术为工业生产复杂的零件。机器使用 3、4 或 5 轴切割工件并加工最终工件。

最终工件的复杂程度取决于机器的轴数量。因此,它在医学和航空航天工业中具有多种应用。

Co数控铣床的组成部分

现在,让我们探讨一下数控铣床的主要部件。

 

输入设备

输入设备包括用于将编程数据输入到数控机床中的设备。它们包括打孔带阅读器、磁带阅读器和通过 RS-232-C 连接的计算机。

 

MCU(机器控制单元)

将 MCU 称为数控铣床的大脑并没有错。它执行所有 CNC 机床操作。它对编码指令进行解码并读取它们以进行作业。这些轴采用线性、螺旋和球面插补来创建运动命令。

它还根据从 CNC 程序接收的指令生成精确的运动信号。它控制机器轴 X、Y 和 Z 的运动。

MCU计算加速度、速度和减速度,保证部件运动平稳。

机器控制单元还控制主轴并接收来自各种传感器的反馈。

此外,它还协调刀具和工件的运动,确保加工精度。

 

驱动系统

驱动系统在数控铣床组件中非常重要,因为它提供移动机器轴和执行铣削操作的动力。

它由电机、滚珠丝杠、驱动放大器、线性导轨和皮带组成。

所有这些部件协同工作,执行来自机器控制单元的命令并以协调的方式移动机器的轴。驱动器的精度和响应能力对于高效加工操作至关重要。

 

机械工具

机床包括对工件进行切割和成形以形成所需形状的设备。它们连接到机床主轴上,并由 CNC 系统控制来执行铣削操作。

常见的铣削刀具包括立铣刀、面铣刀、钻头、铰刀、丝锥、镗刀、螺纹铣刀等。

 

反馈机制

反馈机制提供有关机器位置和其他相关参数的信息。它协助控制系统确保准确性和精确性。

数控铣床中使用的一些反馈机制包括编码器、线性标尺、探头、限位开关、主轴负载监视器、冷却液液位传感器、刀具破损检测等。它们都用于监控不同的参数,这些参数结合起来可提高加工操作的准确性。

 

显示单元

显示单元是操作员与CNC控制系统的接口。它为操作员提供视觉反馈,使他们能够监视和控制操作。

铣床中显示单元的关键方面包括显示屏、状态信息、用户界面、程序和刀具显示、报警和错误消息以及诊断信息。

 

床身是加工过程中放置工件的水平平坦表面。它提供了一个平滑、稳定的空间,用于将工件固定到位以进行成型。

CNC 铣床床身的关键方面包括 T 形槽、材料、工作范围、工件对准和夹具、冷却剂和切屑管理以及外壳和安全。

 

琴头

主轴箱固定并驱动切削刀具。它位于机器的一端,在工件保持静止的同时旋转刀具。

主轴箱由主轴组成,主要固定并高速旋转刀具以进行切削。

这其他部件包括刀柄、电机、轴承和换刀系统。简而言之,主轴箱提供必要的旋转运动,同时牢固地固定工件。

 

尾座

在数控铣床部件中,尾座很重要,因为它为工件提供稳定性。它位于琴头的对面。

如上所述,主轴箱使工件旋转,因此尾座部分有助于保持其对准。

尾座由以下关键元件组成:本体、主轴、主轴手柄、锁定机构和尾座主轴。

 

踏板

踏板也称为脚踏开关,是附加功能的可选功能。数控铣床中的踏板可用作脚踏开关、进给控制踏板和急停踏板。

 

查克

卡盘是在切削过程中用来夹持工件的装置。它安装在机床主轴上,在加工过程中根据需要旋转工件或刀具。

根据机器和切削要求,使用多种类型的卡盘。

 

控制面板

它是操作员与机器交互并控制其各种功能的界面。它有物理按钮、旋钮、开关和显示屏。

通常,您会在数控铣床的控制面板上看到这些功能和按钮。电源开关、急停、模式选择、点动控制、主轴控制、进给速度控制、显示屏、程序输入、功能按钮。

 

数控铣床工作原理

数控铣床的工作原理涉及所有组件和流程如何协同工作以成功执行加工过程。

让我们深入了解更多信息!

该过程首先使用 CAD 软件创建所需零件的数字模型。然后,它用于生成定义刀具路径和铣削操作所需的其他指令的加工程序。

然后将工件安装在夹具上,并将合适的切削刀具安装在主轴上。操作员确保工件和机器设置正确对齐。

机器通电,程序加载到控制系统中。该程序由 G 代码组成,其中包含有关在多个(X、Y、Z)轴上移动刀具的指令。

步进电机驱动 X、Y 和 Z 轴,有时旋转或倾斜。工具的运动取决于这些轴的运动是否适当。

随着工具逐渐移动,它会将材料切割并成形为所需的输出。可以调整切削深度和速度以优化加工过程。

您还可以在切削过程中和工件上涂抹润滑剂,以减少摩擦并改善排屑8,或者也可以自动化)。

反馈系统提供有关机器位置和其他变量的实时信息。您也可以做出调整,采取相应的纠正措施。

加工操作完成后,机器可以执行其他操作,例如更换刀具、工件检查或测量。这些措施确保了加工零件的精度和质量。

CNC 铣削加工的类型 

CNC 铣削操作可以有多种类型,包括以下类型。

 

平面铣削

平面铣削也称为平面铣削,是一种立柱和膝关节操作,用于铣削平面。它涉及使用多齿刀具从工件表面去除材料。

 

面铣

它涉及从工件表面切割材料以形成光滑平坦的表面。面铣刀用于进行面铣削,在刀具的外周和面上都有切削刃。

 

角度铣削

它涉及以 90 度以外的角度铣削平面,该过程与普通铣削类似。两者之间的唯一区别是角度设置。它用于创建有角度的表面、倒角、斜角等。

 

成型铣削

成形铣削涉及使用专门设计的铣刀或成形铣刀切削工件。它经过定制,可以在工件上创建特定的形状,从而可以生产特定的功能。

 

排铣

联铣涉及使用安装在同一心轴上的多个铣刀同时切削多个表面。它用于在单个设置中生成复杂的形状。

除了这些 CNC 铣削操作之外,还有其他类型,包括滑动铣削和槽铣削操作。

 

数控铣床的特点

现在,我们来探讨一下数控铣床的主要特点。

 

数控系统

它是数控铣床的心脏。它解释加工程序并控制其操作,确保轴、主轴和进给率运动精确且准确。

轴运动

这是数控铣床的另一个基本特征。 X、Y 和 Z 轴提供多方向移动切削刀具的能力方向,能够创建复杂的形状和轮廓。

 

主轴及工装系统

功能强大且多功能的主轴具有可调节的速度和扭矩,可实现高效的材料去除并能够使用各种切削刀具。强大而高效的刀具系统(包括自动换刀装置)可在加工操作期间实现快速换刀,从而提高生产率。

 

控制面板和人机界面

它提供了与数控铣床交互的接口。直观且用户友好的控制面板带有清晰标记的按钮、开关和显示屏,有助于轻松编程、监控和调整加工过程。

 

冷却液和切屑管理

有效的 冷却剂 和切屑管理系统是数控铣床的基本功能。冷却系统向切削刀具和工件施加冷却剂或润滑,散热、减少摩擦、提高刀具寿命和表面光洁度。切屑管理系统(例如切屑输送机或螺旋钻)可有效地从加工区域清除切屑,防止切屑堆积并确保不间断加工。

 

1、雕铣机专利主轴箱

主轴箱内有阶梯孔;电主轴安装在阶梯孔内,用法兰固定主轴箱

2. 工作台

箱体结构与滚珠丝杆一体成型。

3. 光学光栅尺

可选Heidenhain、Fagor光学光栅尺,精度在±5um以下

4. 底座

多层壁盒结构,后部芯片抽取

5、桥柱三角肋结构

本实用新型的门桥三角筋结构,提高了机床的动、静刚度,提高了加工精度。

6. 可选直驱 BBT40 主轴

7. 升级配置

标准伺服转盘刀库; HSK-E40电主轴;石墨保护包;激光刀具探头;油雾收集器系统等

8. 精度稳定

定位精度高的闭环光学光栅尺,可有效抑制丝杠热伸长引起的定位误差。

9. 系统稳定性

配备西门子828D系统。

 

数控铣床的应用

由于数控铣床用途广泛,因此在各个行业都有不同的应用。一些常见的应用包括:

制造业

数控铣床用于加工金属、塑料和复合材料等各种材料,可以生产复杂的形状和零件。它们广泛应用于制造业生产精密零部件。

 

航空航天工业

数控机床在航空工业中有广泛的应用,因为它们可以制造涡轮叶片、飞机结构和多功能齿轮等关键部件,同时保持安全性和高精度。

 

汽车行业

汽车工业使用铣床生产发动机部件、变速箱部件、底盘部件以及内外饰件。它们能够实现复杂汽车零部件的高效生产和高质量生产。

 

电子行业

数控铣床在电子行业中用于制造印刷电路板、外壳组件、连接器和其他电子零件。它们提供精确的加工能力,可在印刷电路板和其他电子元件上创建复杂的设计和图案。

 

医疗行业

由于精度和准确度在医疗行业至关重要,数控铣床也同样重要。它们用于制造手术器械、牙科组件和医疗设备零件。

 

快速制造流程

在快速需要功能部件的原型设计或快速制造过程中,数控铣床因其提供快速周转、高效迭代和经济高效的生产而得到使用。

 

模具制造行业

数控铣床制造工具和模具制造,以生产冲模、模具和固定装置。精密的加工工艺可实现准确且可重复的生产过程。

 

珠宝制作

数控铣床用于在贵金属上创建复杂而详细的设计。它们可以在商业水平上对工件进行精确切割和成型。

 

教育与研究部门

铣床对于教学和进行工程、制造和材料科学研究非常有用,因为它们提供制造创新零件的实践培训。

 

包起来!

本文介绍了数控铣床的概述和基础知识。它们通常用于在坚硬的固体材料中钻孔和切割形状。

此外,它还涵盖了数控铣床的工作原理和工作原理。上面已经详细解释了它的工作原理。

无论是汽车行业还是任何其他需要以较低成本获得精确零件的部门周转快,数控机床是最佳选择!

如果您也在寻找一台出色的数控铣床以提高效率,那么无需再犹豫,可以根据您的要求和愿望从我们这里获得一台数控铣床 杨森!

 

常问问题

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数控铣床有哪些用途?

数控铣床广泛应用于医疗、汽车、航空航天、珠宝、模具制造等领域。

使用数控铣床有哪些优点?

无浪费

精度高、准确度高

周转速度快

减少能源消耗

人员安全

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