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怎么選購(gòu)立式加工中心?

發(fā)布時(shí)間:2024-12-02
立加床體可分為單立柱式(c型)和雙立柱式(龍門(mén)型)。單立柱立加從側(cè)面看為c型結(jié)構(gòu),此種結(jié)構(gòu)只適合y軸小于1200mm的立加,如大于此數(shù)值,因主軸頭部懸伸過(guò)長(zhǎng),會(huì)造成主軸頭部剛性不足,在加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生振顫現(xiàn)象,所以很少看到y(tǒng)向行程較大的立加。龍門(mén)式剛性更佳,y向行程不受限制,一般應(yīng)用在大型立加和高轉(zhuǎn)速的雕銑機(jī)上。本文僅談單立柱式立加。
立加床體根據(jù)立柱是否移動(dòng)又分為定柱式和動(dòng)柱式兩類(lèi)。常規(guī)立加為定柱式,即立柱是固定的,由工作臺(tái)的x軸、y軸移動(dòng),加上立柱上主軸的z軸移動(dòng)組成了全部運(yùn)動(dòng)。動(dòng)柱式立加是工作臺(tái)固定不動(dòng),x軸、y軸、z軸的三向運(yùn)動(dòng)均由立柱實(shí)現(xiàn),動(dòng)柱式的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,操作技工的行動(dòng)不受工作臺(tái)移動(dòng)的影響,一般用于雙工作臺(tái)或者附加旋轉(zhuǎn)交換工作臺(tái)的場(chǎng)合。數(shù)控交換式工作臺(tái)可選擇中國(guó)臺(tái)灣的潭興和國(guó)產(chǎn)的煙臺(tái)。
重切削一般采用矩形導(dǎo)軌(即硬軌),高速進(jìn)給一般選用線性導(dǎo)軌(即直線導(dǎo)軌)。為了增加加工中心的支撐剛性,有些立加采用了四導(dǎo)軌甚至六導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)。
筆者認(rèn)為,加工中心廠可以去買(mǎi)各種各樣的功能型部件,但床體應(yīng)該自行生產(chǎn),一可以讓加工中心的品質(zhì)可控,二是如果用幾把螺絲刀和扳手就可以造加工中心的話,這行業(yè)還有存在的價(jià)值嗎?
絲杠
直線電機(jī)的出現(xiàn)讓滾珠絲桿很尷尬。直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)是速度快,效率高,剛性佳,存在的問(wèn)題是價(jià)格昂貴、發(fā)熱量大、傳動(dòng)平穩(wěn)性略差,所以常規(guī)數(shù)控加工中心中滾珠絲桿傳統(tǒng)依然是主流。但隨著直線電機(jī)技術(shù)的逐步成熟,價(jià)格逐步降低,可以預(yù)見(jiàn),滾珠絲杠在數(shù)控加工中心中的應(yīng)用會(huì)逐步減少,市場(chǎng)是很殘酷的,該退出歷史舞臺(tái)的必然會(huì)退出,適者生存。
滾珠絲桿的螺距直接決定了加工中心的進(jìn)給速度,大螺距和高速度相對(duì)應(yīng),但犧牲的是精度,有得必有失,上帝是公平的。一味的強(qiáng)調(diào)高進(jìn)給速度、高轉(zhuǎn)速、高精度,沒(méi)有什么實(shí)用意義,買(mǎi)加工中心是來(lái)用的不是當(dāng)花瓶,適用的才是。
滾珠絲桿在立加上的安裝方式有兩種:一種是一端固定,一端游動(dòng),通過(guò)游動(dòng)端預(yù)拉伸滾珠絲桿消除滾珠絲桿的軸向間隙,避免因溫升產(chǎn)生的熱變形,這是見(jiàn)的安裝方式;另一種是兩端固定,適用于高轉(zhuǎn)速高精度加工中心,安裝調(diào)試?yán)щy,但可解決預(yù)拉伸影響軸承壽命的問(wèn)題。
滾珠絲桿螺母座的結(jié)構(gòu)對(duì)加工中心的剛性影響也很大,整體螺母座制造困難,剛性好,但損壞后需要更換整個(gè)工作臺(tái)。
選擇方法:用國(guó)產(chǎn)滾珠絲桿的立加極少,德國(guó)博世力士樂(lè)東西好價(jià)格高,廠家一般選用日本thk、中國(guó)臺(tái)灣上銀、中國(guó)臺(tái)灣銀泰、中國(guó)臺(tái)灣pmi。國(guó)產(chǎn)滾珠絲桿廠家們,努力??!
主軸
主軸是立加最關(guān)鍵的功能型部件,基本由主軸專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家提供,有能力自行生產(chǎn)主軸的加工中心廠很少。加工中心主軸的技術(shù)含量很高,如果沒(méi)有特殊能力的話,專(zhuān)業(yè)的事情還是交給專(zhuān)業(yè)的廠家去做吧。
主軸按照傳動(dòng)結(jié)構(gòu)一般分為四類(lèi)。
齒輪傳動(dòng)主軸:高剛性,適合重切削場(chǎng)合,轉(zhuǎn)速一般小于6000轉(zhuǎn)/分。
同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)主軸:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,緩沖能力強(qiáng),過(guò)載滑動(dòng)保護(hù)可有效保護(hù)主軸。是主流的立加主軸結(jié)構(gòu)之一。轉(zhuǎn)速一般為6000-12000轉(zhuǎn)。
直聯(lián)主軸:伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)主軸,扭矩大,能耗少,也是主流的立加結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)速一般為8000-15000轉(zhuǎn)。
電主軸:也叫主軸單元,中國(guó)臺(tái)灣叫內(nèi)脹式主軸。即電動(dòng)機(jī)內(nèi)置于主軸,電動(dòng)機(jī)和主軸合二為一,把主傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零。轉(zhuǎn)速一般為18000-40000轉(zhuǎn)/分。國(guó)外使用磁浮軸承和空氣靜承的電主軸轉(zhuǎn)速甚至可以高達(dá)10萬(wàn)轉(zhuǎn)/分。
選擇方法:齒輪傳動(dòng)主軸是德國(guó)zf,或者是用德國(guó)zf齒輪組裝的中國(guó)臺(tái)灣品牌。瑞士step-tec、瑞士ibg、德國(guó)cytec、瑞典skf都是的主軸廠商,中國(guó)臺(tái)灣旭泰、中國(guó)臺(tái)灣羅翌、中國(guó)臺(tái)灣建椿、中國(guó)臺(tái)灣羅森等是見(jiàn)的主軸品牌,國(guó)產(chǎn)的星辰、星輪在雕銑機(jī)上應(yīng)用比較多,也可以在一些低端機(jī)上見(jiàn)到。
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