臥式數(shù)控鉆銑床是一種集鉆孔、銑削、鏜孔、攻絲等功能于一體的數(shù)控機(jī)床,其主軸水平布置,工作臺(tái)可實(shí)現(xiàn)多方向移動(dòng),適用于中小型零件的高效加工,尤其在有色金屬、塑料等材質(zhì)的切削中表現(xiàn)突出。該機(jī)床由床身、立柱、工作臺(tái)、主軸箱、數(shù)控系統(tǒng)等關(guān)鍵部件組成。床身采用高剛性鑄鐵結(jié)構(gòu),確保加工穩(wěn)定性;工作臺(tái)可實(shí)現(xiàn)縱向、橫向及垂直三向進(jìn)給,部分機(jī)型配備自動(dòng)走刀功能,提升加工效率;主軸箱可垂直平面回轉(zhuǎn),擴(kuò)大加工范圍,適應(yīng)不同角度的加工需求。
臥式數(shù)控鉆銑床的主要組成部分:
1、床身(Bed/Frame)
功能:整臺(tái)機(jī)床的基礎(chǔ)和骨架,承載所有其他部件。
特點(diǎn):
通常采用高強(qiáng)度鑄鐵或焊接鋼結(jié)構(gòu),具有高的剛性和抗震性。
設(shè)計(jì)成“T”型或“C”型布局,為各運(yùn)動(dòng)部件提供穩(wěn)固的支撐。
內(nèi)部常有加強(qiáng)筋,優(yōu)化結(jié)構(gòu)以減少變形。
2、工作臺(tái)(Worktable)
功能:用于安裝和夾緊工件。
特點(diǎn):
安裝在床身上,可沿X軸(左右)方向移動(dòng)。
大多數(shù)臥式加工中心的工作臺(tái)是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(如NC Rotary Table或5-axis Table),可實(shí)現(xiàn)B軸(繞Y軸旋轉(zhuǎn))或A軸(繞X軸旋轉(zhuǎn))的分度或連續(xù)旋轉(zhuǎn),極大提高了加工靈活性(實(shí)現(xiàn)四軸、五軸聯(lián)動(dòng))。
工作臺(tái)表面有T型槽,用于安裝各種夾具和工件。
3、立柱(Column)
功能:固定在床身上,支撐主軸箱和滑座。
特點(diǎn):
沿床身導(dǎo)軌在Z軸(前后)方向移動(dòng)(部分高d機(jī)型立柱固定,由滑座帶動(dòng)主軸在Z向移動(dòng))。
具有良好的導(dǎo)向精度和剛性。
4、滑座(Saddle/Swivel Housing)
功能:連接立柱和主軸箱,實(shí)現(xiàn)主軸在Y軸(上下)方向的移動(dòng)。
特點(diǎn):
在立柱上垂直升降。
在萬(wàn)能型臥式加工中心中,滑座本身可能帶有回轉(zhuǎn)功能(如A軸),使主軸可在垂直和水平之間傾斜,實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的五軸加工。
5、主軸箱(Spindle Head)
功能:容納主軸、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),是執(zhí)行切削的核心部件。
特點(diǎn):
安裝在滑座上,隨滑座在Y軸移動(dòng)。
集成主軸電機(jī)(直聯(lián)或皮帶傳動(dòng)),驅(qū)動(dòng)刀具高速旋轉(zhuǎn)。
主軸前端有標(biāo)準(zhǔn)錐孔(如ISO、BT、HSK),用于安裝刀柄和刀具。
配備自動(dòng)換刀裝置(ATC)的接口。
6、主軸(Spindle)
功能:直接夾持刀具并驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削。
特點(diǎn):
轉(zhuǎn)速范圍寬,功率大,剛性好。
帶有精密軸承,確保旋轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性。
可能集成中心出水(Through Spindle Coolant,TSC)功能,高壓冷卻液從刀具中心噴出,有效排屑和冷卻。
7、數(shù)控系統(tǒng)(CNC System)
功能:機(jī)床的“大腦”,負(fù)責(zé)解析加工程序(G代碼)、控制各軸運(yùn)動(dòng)、管理輔助功能。
組成:
CNC控制器:工業(yè)計(jì)算機(jī),運(yùn)行數(shù)控軟件(如FANUC,Siemens,Heidenhain,廣數(shù),華中數(shù)控等)。
操作面板(HMI):包含顯示屏、鍵盤、手輪、急停按鈕等,供操作員輸入指令、監(jiān)控狀態(tài)。
PLC(可編程邏輯控制器):處理機(jī)床的開(kāi)關(guān)量信號(hào)(如液壓、氣動(dòng)、冷卻泵啟停、刀庫(kù)動(dòng)作)。
8、進(jìn)給伺服系統(tǒng)(Feed Servo System)
功能:精確驅(qū)動(dòng)X、Y、Z、B(及A)等各進(jìn)給軸按指令運(yùn)動(dòng)。
組成:
伺服電機(jī):提供動(dòng)力。
滾珠絲杠:將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng),傳動(dòng)精度高、摩擦小。
直線導(dǎo)軌:支撐運(yùn)動(dòng)部件,提供低摩擦、高精度的直線運(yùn)動(dòng)。
位置檢測(cè)元件:通常是光柵尺(全閉環(huán))或編碼器(半閉環(huán)),實(shí)時(shí)反饋位置信息給CNC系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)精確閉環(huán)控制。
9、自動(dòng)換刀裝置(Automatic Tool Changer-ATC)
功能:在加工過(guò)程中自動(dòng)更換所需刀具,實(shí)現(xiàn)無(wú)人化連續(xù)加工。
常見(jiàn)類型:
刀庫(kù)(Tool Magazine):存放多把刀具,形式有圓盤式(盤式刀庫(kù))、鏈?zhǔn)剑ㄦ準(zhǔn)降稁?kù))等。
機(jī)械手(Tool Changer Arm):執(zhí)行取刀、換刀動(dòng)作,速度快,可靠性高。
10、輔助系統(tǒng)(Auxiliary Systems)
冷卻系統(tǒng):
提供切削液,用于冷卻刀具和工件、沖洗切屑。包括冷卻泵、管路和噴嘴。
潤(rùn)滑系統(tǒng):
對(duì)導(dǎo)軌、絲杠、軸承等運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行定時(shí)、定量潤(rùn)滑(自動(dòng)集中潤(rùn)滑),減少磨損。
排屑系統(tǒng):
如鏈板式排屑器或螺旋排屑器,自動(dòng)將加工產(chǎn)生的切屑排出機(jī)床外,保持工作區(qū)域清潔。
防護(hù)罩:
全封閉或半封閉護(hù)罩,防止切屑、冷卻液飛濺,保障操作安全。
氣動(dòng)/液壓系統(tǒng):
提供動(dòng)力用于松開(kāi)/夾緊刀具(打刀缸)、夾緊工件、驅(qū)動(dòng)某些輔助機(jī)構(gòu)。
11、刀柄與工具系統(tǒng)(Tool Holder&Tooling)
雖然不屬于機(jī)床本體,但至關(guān)重要。
包括標(biāo)準(zhǔn)刀柄(如BT40,HSK-A63)、拉釘、以及各種鉆頭、銑刀、鏜刀等切削刀具。