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加工中心知识

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怎么选购立式加工中心?

发布时间:2020-02-20 21:55:56来源:

立加床体可分为单立柱式(C型)和双立柱式(龙门型)。单立柱立加从侧面看为C型结构,此种结构只适合Y轴小于1200mm的立加,如大于此数值,因主轴头部悬伸过长,会造成主轴头部刚性不足,在加工时会产生振颤现象,所以很少看到Y向行程较大的立加。龙门式刚性更佳,Y向行程不受限制,一般应用在大型立加和高转速的雕铣机上。本文仅谈单立柱式立加。

立加床体根据立柱是否移动又分为定柱式和动柱式两类。常规立加为定柱式,即立柱是固定的,由工作台的X轴、Y轴移动,加上立柱上主轴的Z轴移动组成了全部运动。动柱式立加是工作台固定不动,X轴、Y轴、Z轴的三向运动均由立柱实现,动柱式的优点是占地面积小,操作技工的行动不受工作台移动的影响,一般用于双工作台或者附加旋转交换工作台的场合。数控交换式工作台可选择台湾的潭兴和国产的烟台环球。

重切削一般采用矩形导轨(即硬轨),高速进给一般选用线性导轨(即直线导轨)。为了增加加工中心的支撑刚性,有些立加采用了四导轨甚至六导轨的结构。

笔者认为,加工中心厂可以去买各种各样的功能型部件,但床体应该自行生产,一可以让加工中心的品质可控,二是如果用几把螺丝刀和扳手就可以造加工中心的话,这行业还有存在的价值吗?

丝杠

直线电机的出现让滚珠丝杆很尴尬。直线电机驱动的特点是速度快,效率高,刚性佳,存在的问题是价格昂贵、发热量大、传动平稳性略差,所以常规数控加工中心中滚珠丝杆传统依然是主流。但随着直线电机技术的逐步成熟,价格逐步降低,可以预见,滚珠丝杠在数控加工中心中的应用会逐步减少,市场是很残酷的,该退出历史舞台的必然会退出,适者生存。

滚珠丝杆的螺距直接决定了加工中心的进给速度,大螺距和高速度相对应,但牺牲的是精度,有得必有失,上帝是公平的。一味的强调高进给速度、高转速、高精度,没有什么实用意义,买加工中心是来用的不是当花瓶,适用的才是最好的。

滚珠丝杆在立加上的安装方式有两种:一种是一端固定,一端游动,通过游动端预拉伸滚珠丝杆消除滚珠丝杆的轴向间隙,避免因温升产生的热变形,这是最常见的安装方式;另一种是两端固定,适用于高转速高精度加工中心,安装调试困难,但可解决预拉伸影响轴承寿命的问题。

滚珠丝杆螺母座的结构对加工中心的刚性影响也很大,整体螺母座制造困难,刚性好,但损坏后需要更换整个工作台。

选择方法:用国产滚珠丝杆的立加极少,德国博世力士乐东西好价格高,厂家一般选用日本THK、台湾上银、台湾银泰、台湾PMI。国产滚珠丝杆厂家们,努力啊!

主轴

主轴是立加最关键的功能型部件,基本由主轴专业生产厂家提供,有能力自行生产主轴的加工中心厂很少。加工中心主轴的技术含量很高,如果没有特殊能力的话,专业的事情还是交给专业的厂家去做吧。

主轴按照传动结构一般分为四类。

齿轮传动主轴:高刚性,适合重切削场合,转速一般小于6000转/分。

同步带转动主轴:结构简单,制造容易,缓冲能力强,过载滑动保护可有效保护主轴。是主流的立加主轴结构之一。转速一般为6000-12000转。

直联主轴:伺服电机通过联轴器直接驱动主轴,扭矩大,能耗少,也是主流的立加结构。转速一般为8000-15000转。

电主轴:也叫主轴单元,台湾叫内胀式主轴。即电动机内置于主轴,电动机和主轴合二为一,把主传动链的长度缩短为零。转速一般为18000-40000转/分。国外使用磁浮轴承和空气静压轴承的电主轴转速甚至可以高达10万转/分。

选择方法:齿轮传动主轴首选是德国ZF,或者是用德国ZF齿轮组装的台湾品牌。瑞士Step-Tec、瑞士IBG、德国Cytec、瑞典SKF都是著名的主轴厂商,台湾旭泰、台湾罗翌、台湾建椿、台湾罗森等是最常见的主轴品牌,国产的星辰、星轮在雕铣机上应用比较多,也可以在一些低端机上见到。
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