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什么是數(shù)控走心機(jī)?
閱讀:996 發(fā)布時(shí)間:2021-11-23一、數(shù)控走心機(jī)的名稱定義
數(shù)控走心機(jī),全稱走心式數(shù)控車床,簡稱走心機(jī),學(xué)名定義:主軸移動式數(shù)控車床。在國際市場稱瑞士精密自動車床,在中國市場又稱縱切式數(shù)控車床,因數(shù)控走心機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置都帶有側(cè)面動力頭又稱走心式車銑復(fù)合車床。
二、走心機(jī)的原理
1、數(shù)控走心機(jī)與數(shù)控車床的區(qū)別
數(shù)控走心機(jī)屬于數(shù)控車床的其中一種設(shè)備。
傳統(tǒng)的數(shù)控車床以走刀模式為主,稱為走刀機(jī),產(chǎn)品單次夾持位不動,通過主軸的旋轉(zhuǎn)及刀具移動對產(chǎn)品進(jìn)行加工;而走心機(jī)則是刀具在固定的。
因此相比于走刀式的機(jī)床,走心機(jī)車削時(shí),棒料軸向進(jìn)給通過中心導(dǎo)套,刀具切削點(diǎn)緊靠導(dǎo)套口端,剛性好,消除了棒料在刀具切削壓力作用下的變形,保證了零件的精度,加工細(xì)長軸類零件有性的優(yōu)勢。
但走心機(jī)正常情況下只支持長棒料批量加工;不能像走刀機(jī)一樣,可短料單件加工。同時(shí)因?yàn)榘袅闲枰ㄟ^整個(gè)主軸及夾頭、導(dǎo)套,走心機(jī)對原材料的直線度、橢圓度要求也較高。
2、走心機(jī)有導(dǎo)套模式與無導(dǎo)套模式的區(qū)別
因走心機(jī)采用長棒料加工,在整根材料的末端需要留有余量給予夾具夾持的空間,因此走心機(jī)加工存在尾料浪費(fèi)的弊端。
走心機(jī)具備有導(dǎo)套(走心)與無導(dǎo)套(走刀)兩種切削模式,
三、走心機(jī)加工區(qū)域的結(jié)構(gòu)走心機(jī)主要加工區(qū)域的結(jié)構(gòu)由主軸(副主軸)及刀架構(gòu)成。
1、主軸:具備Z1軸方向移動及C1軸任意分度旋轉(zhuǎn)及定位,支持多次送料;
2、副主軸:具備Z2、X2軸方向移動及C1軸任意分度旋轉(zhuǎn)及定位,輔助主軸加工、接料,以及在副軸對應(yīng)的刀架上完成產(chǎn)品的后續(xù)工序,加工過程中使用獨(dú)立的控制通道,與主軸互補(bǔ)干預(yù),實(shí)現(xiàn)兩個(gè)主軸同時(shí)加工,縮短產(chǎn)品的整體加工效率。
3、刀架:
①、車刀:位于主軸刀架,可實(shí)現(xiàn)車槽、車外徑、車螺紋、切斷等工藝。
②、側(cè)面動力頭:位于主軸刀架可對產(chǎn)品進(jìn)行鉆孔、攻絲、鋸槽、銑扁、銑槽等工藝加工,部分機(jī)型支持拔插拓展功能,可加裝端面動力頭、旋風(fēng)銑、角度動力頭等機(jī)構(gòu),完成更復(fù)雜工藝要求。
③、端面固定座:位于主軸刀架端面,以產(chǎn)品中心為圓心,配合主軸C軸旋轉(zhuǎn),可對產(chǎn)品進(jìn)行鉆孔、攻絲、鏜孔等工藝要求。
④、副軸端面固定座:位于副軸刀架,通過與副軸的X、Z軸以及C軸配合,對產(chǎn)品可進(jìn)行鉆孔、攻絲、鋸槽、銑扁、銑槽等工藝加工,所有系列機(jī)型都支持拔插拓展功能。
四、走心機(jī)型號
走心機(jī)的型號命名一般由設(shè)備的加工直徑、主軸數(shù)量及移動軸數(shù)作為參考命名。
1、加工直徑范圍:
因走心機(jī)加工使用的是長棒料作為原材料,而且原材料要通過主軸,為了使加工精度更加穩(wěn)定,所以走心機(jī)根據(jù)不同直徑材料的離心率、主軸功率、主軸轉(zhuǎn)速等因素來確定加工范圍。
目前中國國產(chǎn)走心機(jī)的加工直徑型號為16、20、25/26、32mm。
2、移動軸以及主軸數(shù)量:
常規(guī)走心機(jī)根據(jù)主軸數(shù)量分為單主軸數(shù)控走心機(jī)及雙主軸數(shù)控走心機(jī)。
單主軸走心機(jī)由主軸的Z軸、以及刀架的X、Y軸構(gòu)成,因此又稱為三軸走心機(jī),由一個(gè)系統(tǒng)通道控制。
雙主軸走心機(jī)除了具備單主軸走心機(jī)的X、Y、Z移動軸外,再增加了一個(gè)副主軸。由兩個(gè)或者兩個(gè)以上獨(dú)立的系統(tǒng)通道控制。
在加工能力上,單主軸走心機(jī)只能完成產(chǎn)品5個(gè)面的工藝,切斷面無法進(jìn)行加工,而且在切斷產(chǎn)品的時(shí)候,受產(chǎn)品旋轉(zhuǎn)時(shí)候的離心率以及產(chǎn)品的自重的影響下,在切斷刀過產(chǎn)品中心點(diǎn)之前,產(chǎn)品已經(jīng)自行折斷,因此會存在尾釘、毛刺,對產(chǎn)品要求較高的則需要二次處理去毛刺,該弊端無法避免。
而雙主軸走心機(jī)在單主軸完成工藝的基礎(chǔ)上,由副主軸接過主軸的產(chǎn)品,在副主軸的刀架上進(jìn)行第六個(gè)面的加工。同時(shí)副主軸因?yàn)槭仟?dú)立的通道,在副主軸接到主軸的產(chǎn)品之后,主軸立刻開始加工下一個(gè)產(chǎn)品,副主軸在同一時(shí)間運(yùn)行進(jìn)行第六個(gè)面的加工,兩邊同時(shí)運(yùn)行,大大縮短了整體加工的效率。
目前中國國產(chǎn)常規(guī)走心機(jī)為六個(gè)移動軸。2014年由南京建克機(jī)械自主研發(fā)發(fā)明了支持支持九個(gè)移動軸的九軸數(shù)控走心機(jī),由三個(gè)獨(dú)立通道控制,并獲得了發(fā)明,代表中國走心機(jī)。
各個(gè)走心機(jī)生產(chǎn)廠家對走心機(jī)的常規(guī)命名格式為(加工直徑)-(移動軸數(shù))
因此以加工直徑20mm為例,單主軸命名為20-3,雙主軸則命名為20-4、20-5等等。
五、刀架排刀結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺勢
走心機(jī)刀架排布以車刀切入方向分為側(cè)排刀結(jié)構(gòu)和上排刀結(jié)構(gòu)。
側(cè)排刀
優(yōu)勢:因刀具平均分布于兩側(cè),刀具之間的切換行程短,針對于用刀數(shù)量多、頻繁切換刀具的產(chǎn)品,加工效率有略微的節(jié)省。
缺點(diǎn):刀具由側(cè)面切入,對難斷屑的材料(例如鋁)容易造成屑末纏刀,導(dǎo)致設(shè)備報(bào)警停止加工。
刀具排列緊密,無法使用拔插拓展功能。
上排刀
優(yōu)勢:刀具由上方切入,與側(cè)排刀結(jié)構(gòu)相比較,更容易排屑。
刀具一字排開,動力頭之間的排距比較充裕,支持各種拔插拓展功能。
缺點(diǎn):因刀具都在刀架的上方,導(dǎo)致刀具行程較長,與側(cè)排刀結(jié)構(gòu)相比較,在頻繁切換刀具的情況下,所花的時(shí)間略微增加。
六、走心機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
根據(jù)走心機(jī)可同時(shí)一次完成車﹑銑﹑鉆﹑鏜﹑攻、雕刻等復(fù)合加工的特性,走心機(jī)主要應(yīng)用于醫(yī)療、、汽配、五金、電子、鐘表、通信等行業(yè)的精密五金、軸類異型非標(biāo)件的批量加工。