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1、目录内 容 摘 要3引言5第一部分 数控镗铣床的选型61.1加工材料与范围61.2机床精度61.3机床结构71.4主轴71.5进给系统81.6数控系统8第二部分 结论10参考文献:11致谢12内 容 摘 要数控镗铣床是现代社会中比较重要的一种模具加工设备。本文主要针对数控镗铣床的加工范围、机床结构、机床精度、机床控制系统、主轴等方面进行了总结研究。并提出了模具加工用数控镗铣床过程中的各项参数与关键环节。关键词:模具;数控镗铣床;加工引言 随着社会的不断发展,中国的机械制造行业已经渐渐成为了世界制造中心,采用何种先进工艺、先进设备来提升机械制造业的发展,已经成为了时下最重要的课题。模具工业作为机
2、械制造业的重要基础,正面临着前所未有的短周期、高精度、低成本的技术挑战。而此刻,高速数控镗铣床已在中国成为了模具加工领域不可或缺的重要装备,数控镗铣床的技术精度指标高、技术发展成熟、适用面也广泛。 数控镗铣床与普通机床相比,转速与进给都有了明显的改良,它还可进行铣削加工,不需打磨,便会使得淬硬材料行腔表面加工后如镜面一般。 由于数控机床涉及的领域广泛,发展时间较短,人们面对繁杂的设备选型时会难以决断,因此,本文针对模具用数控镗铣床选型整个过程中的各类关键参数与关键环节进行了详细的探讨。第一部分 数控镗铣床的选型1.1加工材料与范围一般而言,对于零件的形状、大小、种类、精度要求,通过数控铣床解决
3、部门的所有加工内容存在一定的困难。一般来说,在考虑加工成本、加工范围的基础上,选型不需要拘泥在零件的极限尺寸上,只要满足80的需要即可。用户考虑零件加工尺寸的同时,必须还要考虑台面的承受能力还有装夹位置的预留量。由于z轴受切削力影响和z轴行程长短的关系,使得z轴行程成为了加工范围中最重要的参数。在使用要求都满足的前提下,z轴行程必须尽量缩短。 机床轴数的确定,通常采用的是5轴、3轴、31轴和32轴等等。箱体类模具,通常选用31轴、32轴;模具类零件,通常选用3轴、31轴;复杂的A级曲面,则选用5轴机床进行加工。通常,同一厂家的机床,在规格、精度标准同样的前提下增加一根标准轴,需要增加35的价格
4、。由于受被加工件的材料对机床选择的影响,数控镗铣床分为轻加工铣床、重加工铣床两种类型。一般铝合金、钢材、树脂材料的加工采用轻加工铣床。高碳钢、模具钢、钛的加工采用重加工铣床。如今,由于加工技术的蓬勃发展,轻加工铣床和重加工铣床的界限越发变的模糊,这就要求用户能明确了解被加工材料的属性,更好的决策机床的选型。1.2机床精度对用户而言,购买数控镗铣床时,在条件允许的情况下,会尽可能的选择精度标准高的设备。但精度越高的机床对加工方式、材料就越挑剔,很难充分发挥它的自身价值。典型零件的加工精度决定了数控镗铣床的精度等级。检验机床精度的项目很多,最重要的是单轴定位精度、单轴重复定位精度和铣圆精度这三种。
5、单轴定位精度,机床的定位精度能力主要通过该轴行程内的定位误差范围来反映。此种精度误差可被逐渐强大的软件功能补偿。单轴重复定位精度,指的是该轴在行程内任何一点的行程稳定性。对于机床用户来说,单轴重复定位精度和单轴定位精度相比,更有意义。 铣圆精度,在数控系统中具有插补功能,是综合评价与数控机床有关的数控轴的伺服系统。 设备选型时,精度问题存在不同的判定标准。目前使用的ISO标准、美国标准、欧洲标准和日本标准存在的区别,主要体现在若干精度测量方法不同上。1.3机床结构 数控铣床的结构除了具有足够的静刚度外,还有很高的热刚度和动刚度,这是因为数控铣床各运动部件做高速相对运动时,运动副接合面之间会产生
6、急剧的摩擦发热,动度的加速度对机床会产生巨大的动荷载。 一般来说,数控铣床按照结构可以分为龙门结构、立式结构、卧式结构三种类型。 尺寸较大的工件,基本上都是采用龙门结构的机床。目前,为了实现数控铣床的高速化,许多龙门机床都采用了是高架式龙门结构或者是动梁式结构,它们将X方向进给由龙门架来承担,使机床高速加工得以实现。 立式结构,由于工作台做X、Y方向运动,机床的进给运动主要由工作台移动转为主轴移动,为的是来减少移动物体的惯量。 卧式结构,为提高加减速度、高速进给提供了有力的条件,这是因为主轴进给时由于框架结构的支撑,减轻了运动的质量。这种卧式结构更适用于大型覆盖件冲压模具的加工。 1.4主轴在
7、机床的选型中很重要,在选型时在它的性能,精度寿命等因素要特别的注意,特别是性能方面,更为重要。主轴有着重要的作用,例如保证支承刚性;保证回转精度(径向跳动精度、及轴向窜动精度);连接作用(卡盘、花盘);内锥及端面的耐磨性(硬度要求);对主轴组件的静平衡、及动平衡;连接刀具对内孔有要求等。输出动力、传递扭矩。主轴有最高转速,额定功率,最大转矩等几项重要的指标,他们之间相互依托,并有着重要的连带关系。(1)转速:目前机床提高的重要环节在于提高转速。超转速,小切口是现代机床发展的方向跟重要环节,转速的提高会大大提高机床工作效率以在行业内有着重要的突破意义,重要在于提高生产效率。(2)额定功率: 额定
8、功率大大加强了机床的切割力量,功率的大小决定切割力度及加工能动性,但是盲目的使用大功率也会使得资源浪费或者沉余现象的发生。在工作中也要合理的使用变频矢量控制器,例如配置矢量控制方式的设定和电机参数;开关量数字输入和输出;模拟量输入特性曲线;SR速度闭环参数设定。因此要合理的,科学的使用功率系数,在合理的工作环境下,创造更高的生产效率。(3)转矩:机床对主轴的转矩有一定的要求,低速大转矩,告诉横功率是提高效率的重要方法,同时也要讲转矩功率跟转速配合好,最大限度的发挥机床的能动性,在机床选用时通常采用大功率的主轴,因此合理的安排配备各项技能才能最好的发挥机床的公路车,降低成本的同时最高的获得价值。
9、1.5进给系统 由于传统的“滚珠丝杆旋转电机”结构存在转动惯量大、刚度低等缺陷,无法满足日益增长的模具加工要求。因此,NC铣床对进给系统提出了高可靠性、高速度、高加速度、安全性和高精度的要求。目前即实用又先进的进给方式有以下几种形式:一、通过先进的工艺、涉及、材料来把传统的滚珠丝杆副,改造成为新一代高速的“旋转伺服电机滚珠丝杆”进给系统。这种系统价格便宜、使用广泛。它的丝杠采用的是中空结构,通过预拉伸增加了丝杠螺纹头数,提高了丝杠的刚度,为减小发热量,强制实施了冷却处理。采用的新技术,可以使传感器对螺母预紧力进行适应控制。二、采用新型伺服电机来实现机床旋转部件的直接驱动。这是一种“零传动”的驱
10、动方式,机床、电机部件之间没有传动链。这种传动方式价格昂贵、耗能大,使用范围相对较小。根据实用情况,用户可综合考虑成本、可靠性、加工效率等因素,合理选择其中一个进给系统。1.6数控系统 数控系统是机床的核心部分,在设备的选型中,针对数控系统部分,应该注意几项重点的特性,例如,是否是端程序的处理能力,是都有插补功能,是否拥有多程序断的预读能力,以及加速度,光滑控制能力等等,在选择数控系统时,因该尽量的选择开放式的系统结构,既NV嵌入PC的结构,在选择操作系统时,还应该多考虑到用户的控制系统使其完整统一,便于维护,使用,后期维修等等。在数控镗铣床选择时,除了考虑以上说的几点之外,也应该注意到售后,
11、目前国内数控设备使用在不断的深化扩展中,然而设备在使用中才会暴漏质量等各种问题,因为需要彼此加强良好的合作关系,一遍双方良好的使用情况。第二部分 结论伴随着经济全球化的发展,数控机床也逐步的迈向大型化,高速化,复杂化,高端化,技术化,连续性的发张当中,数控技术的应用范围变的更加广泛,认知度也越来越高,它的迅速发展,为我国的工业发展带来了高的生产动力跟市场前景,特别是在机械制造行业当中,尤为重要,在学习与实践的过程中,逐步的领略到数控机床在磨具加工中的重要作用,并做了大量的资料总结,在市场竞争越来越激烈的社会中,如何提高数控机床的工作效率,以及进行多方面的有针对性的改进极为重要,至今,无论在国内
12、还是国外,数控技术都还在发展的过程当中,或多或少的都存在一些技术以及质量问题,数控技术的发展还需要很长一段时间的研究与磨合,一步步的降低数控机床的事故率,变的更加的可靠,以适应当今社会的激烈竞争环境,提高数控机床的生产效率以及生产技术,提高数控的质量体系。参 考 文 献:1. 陈宇晓;数控机床的造型风险控制J;设备管理与维修;2004年7月:452. 赵葛霄,司徒忠,李扬.加工中心选型问题探讨J;机床与液压,20013. 李亚芹,龙泽明,韩阳阳. 数控机床爬行问题的 分析与研究J . 组合机床与自动化加工技术, 2006 , (10) :7678. 4. 卓迪仕. 数控技术及应用M . 北京:国防工出 版社,1997.5. 屠建发.现代敏感制造技术的发展现状与工业应用.J;模具技术,2004,(1):5051.6. 张伯霖等.高速切削技术及应用. M;北京:机械工业出版社,2002.致谢非常感谢在沈阳华润三洋压缩机有限公司实习时,毕业前的最后准备时期,能有这样的机会在社会中实践的机会,并感谢在实习时指导我的所有的老师给予我的帮助。论文的编写从无题到论文的定稿,修改,都是老师跟朋友们给予了我无私的帮助,我向他们表示感谢,是他们教会了我专业知识,教会了我社会实践能力,再次,向他们表示我由衷的感谢,并祝沈阳华润三洋压缩机有限公司培养出越来越多的技术人才。