臥式鏜銑床和落地銑鏜床的技術(shù)特點(diǎn)

　　近幾年來，國內(nèi)外臥式鏜銑床和落地銑鏜床的技術(shù)發(fā)展非�？�,其特點(diǎn)是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷更新，新技術(shù)應(yīng)用層出不窮，工藝性能復(fù)合化，速度、效率不斷提高，突出精細(xì)化制造。

　　臥式鏜銑床的發(fā)展以其注入加速度概念而倍受關(guān)注，為高速運(yùn)行作技術(shù)支撐的傳動(dòng)元件電主軸、直線電機(jī)、線性導(dǎo)軌等得到廣泛應(yīng)用，將機(jī)床的運(yùn)行速度推向了新的高度。而主軸可更換式臥式鏜銑加工中心的創(chuàng)新設(shè)計(jì)解決了電主軸與鏜桿移動(dòng)伸縮式結(jié)構(gòu)各存利弊的不足，具有復(fù)合加工與一機(jī)兩用的功效，也是臥式鏜銑床的一大技術(shù)創(chuàng)新。

　　落地式銑鏜床的發(fā)展以其新的設(shè)計(jì)理念引領(lǐng)現(xiàn)代加工的潮流，以高速加工為理念的無鏜軸滑枕式、多種銑頭交換使用的結(jié)構(gòu)型式盡顯風(fēng)采，大有替代傳統(tǒng)銑削加工的趨勢。以兩坐標(biāo)擺角銑頭為代表的各種銑頭附件成為實(shí)現(xiàn)高速、高效復(fù)合加工的主要手段，其工藝性能更廣，功率更大，剛性更強(qiáng)，是落地銑鏜床發(fā)展的一大突破。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

臥式鏜銑床

　　臥式鏜銑床的主要關(guān)鍵部件是主軸箱，安裝在立柱側(cè)面，也有少數(shù)廠家采用雙立柱的熱對稱結(jié)構(gòu),將主軸箱置于立柱中間，這種結(jié)構(gòu)最大特點(diǎn)是剛性、平衡性、散熱性能好，為主軸箱高速運(yùn)行提供了可靠保證。但是，雙立柱結(jié)構(gòu)不便于維護(hù)保養(yǎng)，是當(dāng)今采用的廠家不多的原因。主軸箱移動(dòng)多通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿進(jìn)行傳動(dòng)，是主軸驅(qū)動(dòng)核心傳動(dòng)裝置，多采用靜壓軸承支承，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由于主軸轉(zhuǎn)速越來越高，主軸升溫快，現(xiàn)在，已有很多廠家將采用油霧冷卻以替代油冷卻，更有效地控制主軸升溫，使其精度得到有效保證。

　　主軸系統(tǒng)主要有兩種結(jié)構(gòu)型式，一種是傳統(tǒng)的鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu)，具有鏜深孔及大功率切削的特點(diǎn);另一種是現(xiàn)代高速電主軸結(jié)構(gòu)，具有轉(zhuǎn)速高，運(yùn)行速度快，高效、高精的優(yōu)點(diǎn)。

　　高速電主軸在臥式鏜銑床上的應(yīng)用越來越多，除了主軸速度和精度大幅提高外，還簡化了主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)，縮短了制造周期，尤其是能進(jìn)行高速切削，電主軸轉(zhuǎn)速最高可大10000r/min以上。不足之處在于功率受到限制，其制造成本較高，尤其是不能進(jìn)行深孔加工。而鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu)其速度有限，精度雖不如電主軸結(jié)構(gòu)，但可進(jìn)行深孔加工，且功率大，可進(jìn)行滿負(fù)荷加工，效率高，是電主軸無法比擬的。因此，兩種結(jié)構(gòu)并存，工藝性能各異，卻給用戶提供了更多的選擇。

　　現(xiàn)在，又開發(fā)了一種可更換式主軸系統(tǒng)，具有一機(jī)兩用的功效，用戶根據(jù)不同的加工對象選擇使用，即電主軸和鏜桿可相互更換使用。這種結(jié)構(gòu)兼顧了兩種結(jié)構(gòu)的不足，還大大降低了成本。是當(dāng)今臥式鏜銑床的一大創(chuàng)舉。電主軸的優(yōu)點(diǎn)在于高速切削和快速進(jìn)給，大大提高了機(jī)床的精度和效率。

　　臥式鏜銑床運(yùn)行速度越來越高，快速移動(dòng)速度達(dá)到25～30m/min，鏜桿最高轉(zhuǎn)速6000r/min。而臥式加工中心的速度更高，快速移動(dòng)高達(dá)50m/min，加速度5m/s2，位置精度0.008～0.01mm，重復(fù)定位精度0.004～0.005mm。

落地式銑鏜床銑刀

　　由于落地式銑鏜床以加工大型零件為主，銑削工藝范圍廣，尤其是大功率、強(qiáng)力切削是落地銑鏜床的一大加工優(yōu)勢，這也是落地銑鏜床的傳統(tǒng)工藝概念。而當(dāng)代落地銑鏜床的技術(shù)發(fā)展，正在改變傳統(tǒng)的工藝概念與加工方法，高速加工的工藝概念正在替代傳統(tǒng)的重切削概念，以高速、高精、高效帶來加工工藝方法的改變，從而也促進(jìn)了落地式銑鏜床結(jié)構(gòu)性改變和技術(shù)水平的提高。

　　當(dāng)今，落地式銑鏜床發(fā)展的最大特點(diǎn)是向高速銑削發(fā)展，均為滑枕式(無鏜軸)結(jié)構(gòu)，并配備各種不同工藝性能的銑頭附件。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是滑枕的截面大，剛性好，行程長，移動(dòng)速度快，便于安裝各種功能附件，主要是高速鏜、銑頭、兩坐標(biāo)雙擺角銑頭等，將落地銑鏜床的工藝性能及加工范圍達(dá)到極致，大大提高了加工速度與效率。

　　傳統(tǒng)的銑削是通過鏜桿進(jìn)行加工，而現(xiàn)代銑削加工，多由各種功能附件通過滑枕完成，已有替代傳統(tǒng)加工的趨勢，其優(yōu)點(diǎn)不僅是銑削的速度、效率高，更主要是可進(jìn)行多面體和曲面的加工，這是傳統(tǒng)加工方法無法完成的。因此，現(xiàn)在，很多廠家都競相開發(fā)生產(chǎn)滑枕式(無鏜軸)高速加工中心，在于它的經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)優(yōu)勢很明顯，還能大大提高機(jī)床的工藝水平和工藝范圍。同時(shí)，又提高了加工精度和加工效率。當(dāng)然，需要各種不同型式的高精密銑頭附件作技術(shù)保障，對其要求也很高。

　　高速銑削給落地式銑鏜床帶來了結(jié)構(gòu)上的變化，主軸箱居中的結(jié)構(gòu)較為普遍，其剛性高，適合高速運(yùn)行�；�枕驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)采用線性導(dǎo)軌，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)是高速切削所必需的，國外廠家在落地式銑鏜床上都已采用，國內(nèi)同類產(chǎn)品還不多見，僅在中小規(guī)格機(jī)床上采用線性導(dǎo)軌。高速加工還對環(huán)境、安全提出了更高的要求，這又產(chǎn)生了宜人化生產(chǎn)的概念，各廠家都非常重視機(jī)床高速運(yùn)行狀態(tài)下，對人的安全保護(hù)與可操作性，將操作臺、立柱實(shí)行全封閉式結(jié)構(gòu)，既安全又美觀。

工藝特點(diǎn)

　　傳統(tǒng)的臥式鏜銑床主要適合各種機(jī)械零件的加工，尤其是機(jī)械傳動(dòng)箱體以及各種曲面體零件。由于各種裝備技術(shù)水平的提高，對機(jī)械結(jié)構(gòu)要求越來越簡化，所需傳動(dòng)部件更少，特別是作為傳動(dòng)箱體的零件會越來越少，機(jī)械傳動(dòng)多采取直接驅(qū)動(dòng)，且傳動(dòng)件的精度要求非常高，這對臥式鏜銑床的工藝性能提出了更高要求。因此，作為傳統(tǒng)的鏜軸式結(jié)構(gòu)的加工對象呈減少的趨勢，將以無鏜軸式電主軸所替代，即以高速加工中心完成各種零件的加工。臥式鏜銑床向高速加工中心發(fā)展，一方面工藝適應(yīng)性更強(qiáng)，另一方面也提高了性能水平和加工精度，在提高了加工工藝范圍的同時(shí)，需要各種功能附件作工藝保障，既能鏜銑，又能鉆孔、攻絲，裝上數(shù)控?cái)[角銑頭附件，還能加工各種曲面體零件。配備交換式工作臺組成柔性加工單元，可對零件進(jìn)行批量加工。

　　落地式銑鏜床主要加工各種型面的大型、超大型零件，其工藝特點(diǎn)是配有大型落地式平臺(工作臺尺寸不受限)，可加工超長、超寬的零件。同時(shí)，還可配備回轉(zhuǎn)式工作臺，即能作回轉(zhuǎn)分度，還可作徑向直線運(yùn)動(dòng)，通過分度完成對零件的多序加工，大大提高了工藝范圍�，F(xiàn)在，意大利Pama(帕瑪)公司生產(chǎn)的落地式銑鏜床專門配備了傾斜式可調(diào)角度的工作臺，進(jìn)一步拓寬了加工范圍。而大功率、高效切削是落地式銑鏜床的一大加工優(yōu)勢，高速、高精的技術(shù)要求越來越影響著落地式銑鏜床的技術(shù)發(fā)展，是提高落地式銑鏜床工藝水平的重要手段。因此，落地式銑鏜床正在改變單一的大功率、高效切削，而更多地融入高速、高精的工藝技術(shù)內(nèi)涵�，F(xiàn)在，滑枕式結(jié)構(gòu)成已為高速銑鏜加工的主要結(jié)構(gòu)型式，滑枕截面大，剛性高，高速運(yùn)行穩(wěn)定性好，便于裝卡各種銑頭附件以實(shí)現(xiàn)高速加工。

發(fā)展趨勢

　　重型機(jī)床的發(fā)展將呈現(xiàn)兩大趨勢。一方面是技術(shù)上以加工中心或大型柔性加工單元、大型組合式復(fù)合加工機(jī)床為發(fā)展方向，其中，臥式鏜銑床將逐步由高速加工中心和柔性加工單元所替代;落地式銑鏜床以發(fā)展大型組合式復(fù)合加工中心為主，即由兩臺或更多主機(jī)組合成復(fù)合加工機(jī)床，以適應(yīng)大型加工零件的單件小批量生產(chǎn)，工藝復(fù)雜，輔助時(shí)間和加工周期長的特點(diǎn)，往往由一臺機(jī)床很難完成所有加工工序，而由兩臺組合加工中心就完全可以實(shí)現(xiàn)。如：兩臺數(shù)控龍門鏜銑床組成復(fù)合加工中心，并共用床身及導(dǎo)軌，分別配一個(gè)矩形工作臺和一個(gè)回轉(zhuǎn)工作臺(分度)，可進(jìn)行鏜、銑加工;一臺落地式銑鏜床與一臺數(shù)控單柱立車組成大型復(fù)合加工中心，共用床身導(dǎo)軌，配一個(gè)落地平臺和一個(gè)回轉(zhuǎn)臺，可完成車、鏜、銑、鉆等加工，回轉(zhuǎn)臺可分度。還有兩臺大型落地銑鏜床共用床身導(dǎo)軌等多種組合形式。這樣即節(jié)約了占地面積，降低成本，也提高了加工效率。另一發(fā)展趨勢是追求精細(xì)化制造，提高裝備制造的工藝含量，體現(xiàn)機(jī)床的安全、環(huán)保及人性化的特點(diǎn)。

　　綜上所述，當(dāng)代臥式鏜銑床與落地式銑鏜床技術(shù)發(fā)展非�？欤�主要體現(xiàn)在設(shè)計(jì)理念的更新和機(jī)床運(yùn)行速度及制造工藝水平有很大的提高，另一方面是機(jī)床結(jié)構(gòu)變化大，新技術(shù)的應(yīng)用層出不窮。臥式鏜銑床的結(jié)構(gòu)向高速電主軸方向發(fā)展，落地式銑鏜床向滑枕式(無鏜軸)結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，功能附件呈高速、多軸聯(lián)動(dòng)、結(jié)構(gòu)型式多樣化的發(fā)展態(tài)勢，這將是今后一個(gè)時(shí)期技術(shù)發(fā)展的新趨勢。