2)底座采用铸铁整体铸造,采用高低筋配合的网状箱型架构,或直接采用蜂巢相接的内六角网状结构,确保底座有足够的重量以增加机床的稳定性,如此高刚性的底座设计可确保对固定工作台和立柱以及鞍座、主轴等移动部件的刚性支持,使机床动态加工的稳定性最HAO,全行程范围内完全支撑立柱,使加工产生的变形量最XIAO。
3)其移动部分与数控铣显着的不同之处在于加宽了导轨与导轨之间的距离,以克服不良力矩的影响。
4)由于机床的刚性主要用于克服移动部分在高速移动时对非移动部分的强大冲击,所以导轨、丝杆要求粗一些,以及加强连接部分的刚性。
最后,为了适应高速和负荷切削的双重要求,X/Y/Z三轴都采用伺服电机加高精度弹性联轴节连接高精度滚珠丝杠副,所有导轨和丝杠均采用高等级低摩擦系数、高淬硬层的优质产品,这样既保证了重载下机床的刚性,又保证了高速运动的精度,确保机床在长期连续高速加工状态下的低磨损和精度保持性,可节省用户的维护保养费用。
(1)主轴
刀具越小,所需的主轴速度越高,只有这样才能提高零件的加工质量,避免刀具断裂。对于转速高达60000r/min的高频主轴而言,采用微型刀具铣削、钻削和雕刻石墨电极最为理想。高速加工技术就是采用特高的转速、较小的跨距,以及大幅度提高的进给率。
当你将手从燃烧着的蜡烛火焰上掠过时,如果移动的速度很慢,火焰就会有足够的时间烧SHANG你的手。但如果手很快地掠过火焰,那么火焰就没有足够的时间灼伤皮肤。采用微型刀具的高速加工原理也与此相同。移动太快,热量就没有足够的时间传导到零件内,造成一些问题。
采用很小的微型刀具加工石墨或其他材料,实际上不是一件简单容易的事情,尤其是在一台普通的数控机床的40锥度主轴上,很难找到能够夹持这么小刀具的夹头。因为这种主轴是专门为夹持3英寸(1英寸=25.4mm)飞刀而设计的,用于高密度基质材料的深度切削。因此,其扭力很大,很容易使小型刀具断裂,而且效率不高、费用很大。
在这种情况下,操作人员可以选用的惟一方法是降低转速和进给率,使机床处于缓慢的工作状态,这样势必功效很低,其加工周期之长是让人无法接受的。如果以更加形象的方式比喻,这好比是一辆半动力卡车与一辆赛CHE之间的关系。在现实中,这两者是无法相比的。因为卡车的设计是需要动力和力量来拖拉运输大量的货物,而赛CHE的设计是需要速度和机动灵活性。实质上,凡是表示其普通数控机床能够使用微型刀具的机床制造商,就好像汽车制造商那样,将阻流板安装在SUV车型上并喷上赛CHE条纹,然后声称它也具有保时捷汽车同样的质量。事实上,在SUV车型上安装阻流板和喷上赛CHE条纹后,并不能将其当作赛CHE使用那样,也不能将一根翻新的高速主轴安装到普通的机床上,希望其能成为可以使用微型刀具的高速加工机床。
(2)几何形状
如同普通的数控机床一样,不可能翻修成为可以有效使用微型刀具的机床,普通刀具(大型刀具)的几何形状也不可能按比例缩小成微型刀具。用于铣削加工电极的刀具,其几何形状对加工电极的质量和效率起着非常关键的作用。按比例缩小大型刀具的几何形状而制成的小格式刀具,其进给速度和加工的表面质量是无法让人满意的。
当刀具的直径缩小,并且主轴的速度降低时,对刀具的要求也发生了变化。使用镶刀片的普通刀具不适合作为微型刀具。这主要是因为其高转速,而不是刀具的直径。
高速切削因当前的机床本身的主轴和采用的刀具的限制决定了它不可能是一定好,目前国外通用的做法是第YI台设备不采用高速切削,而第二台或第三台则可考虑这种设备。
成功的做法例如:
1台仿形铣把大部分切削量完成(重切削)而剩于2~3mm的加工余量
把剩余的切削量在高速机床上快速完成,这样做有很多好处 :
1)--重切削机床很多,加工费很低
2)--加工量大,精度要求不高极易达到
3)--刀具便宜
4)--转入高速切削后,因为加工对象已接近成形,所以第YI刀的切削量很均匀
5)--成形快速准确
6)--免太多打磨,配合尺寸精QUE
7)--刀具虽贵,但时间短,切削量不大,性能价格比率很好
8)--很多细微之处,如小角度导度等,细致加工一次完成而不用电火花帮快,
9)--极好的表面光洁度(镜面效果)
如此看来,设备的协条本是取胜之道,因为它的剩余量有2~3个mm所以在工作台上XY上做两个校准G54的档板就完成工件装夹的问题,而对于切削量不大的工件则直接在高速机床完成了。
六、还有一个问题要讨论是主轴的问题
对于数控铣和加工中心因为要求低转速大扭据,所以一定需要主轴变速箱来的减速比来提升扭力的转速低而精度差是不可避免的,所以不大可能用小半径刀具。 对于雕铣机来说要主轴工作在2~3万RPM才可工作,回转精度一般2个μ左右,不然断刀现象全很严重,所以一定要用电主轴,即电机和主轴是一体的。 对于高速切削设备来讲,要求内藏式电主轴,而且在低转速时也要用一定的扭矩要有油水冷却机来保持主轴工作温度恒定主轴功率要在7.5~8KW以上,转速要超过25000RPM。