一、數控走心機(jī)的名稱定義(yì)
數控走心機,全稱走心式數控車床,簡稱走心機,學名(míng)定義(yì):主軸移動式數(shù)控車床。在國際市場稱瑞士精密自動車(chē)床,在(zài)中國市場(chǎng)又稱縱切式數控車床,因(yīn)數控走心機標準配置都帶有側麵動力頭又稱走(zǒu)心式車銑(xǐ)複合(hé)車(chē)床。
二、走心機的原理
1、數控(kòng)走心機與數控(kòng)車床的區別
數控走心機屬於數(shù)控車床的其中一種設備。
傳統的數控(kòng)車床以走刀模式為主,稱為走刀機,產品單次夾(jiá)持位不動,通過(guò)主軸的旋轉及刀具移動對產品進(jìn)行加(jiā)工;而(ér)走心機則是刀具在固定的位置(zhì),通過主軸(zhóu)的移動、旋轉對產品進行加工(gōng),支持多次送料。
因此(cǐ)相比於走(zǒu)刀式的機床,走心機車削時,棒料軸向進(jìn)給通(tōng)過(guò)中心導套,刀具切削點緊靠導套口端,剛性(xìng)好,祛除了(le)棒料在刀具切削壓力作用下(xià)的變形,保證了零件的精度,加工細長軸類零件有優勢。
但(dàn)走心機正常情況(kuàng)下(xià)隻支持長棒料批量加工;不能像走刀機(jī)一樣,可(kě)短料單件加(jiā)工。同時因為棒料需要通過整個主軸(zhóu)及夾頭、導套,走心機對原材料的直線度、橢圓度要求也較高。
2、走心機有導(dǎo)套(tào)模式與無導套模式的(de)區別
因走心機采用長棒料加工,在整根材(cái)料的末端需要(yào)留有餘量給予夾具夾持的空(kōng)間(jiān),因(yīn)此走心機加工存在尾料浪費的(de)弊端。
走心機具(jù)備有導(dǎo)套(走心)與無(wú)導套(走刀)兩種切削模式(shì),
三、走心機加工區域的結構
走心機主要(yào)加工(gōng)區域的結構由主軸(副主軸)及刀架構成。
1、主軸:具備Z1軸方向移動及C1軸任意分度旋轉及定位,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(wèi),輔助主軸加工、接料,以及在副軸對應的刀(dāo)架上完成產品的後續工序,加工過程中使用獨立的控製通道,與主軸互補幹預,實現兩個主軸同時(shí)加(jiā)工,縮短(duǎn)產品的(de)整體加(jiā)工效率。
3、刀架:
①、車刀:位於(yú)主軸刀架,可實現車(chē)槽、車外徑(jìng)、車螺紋、切(qiē)斷等工藝。
②、側麵動力頭:位於(yú)主軸刀架可對產品進行(háng)鑽孔、攻絲、鋸槽、銑扁、銑槽等工藝加(jiā)工,部分機型支持拔插拓展功能(néng),可加裝端麵動力頭、旋風銑、角度動力(lì)頭等機構,完成更複(fù)雜工藝要求(qiú)。
③、端麵固定座:位於主軸刀架端(duān)麵,以產品中心為圓心,配合主(zhǔ)軸(zhóu)C軸旋轉,可對產品進行鑽孔、攻絲、鏜孔等工藝要求。
④、副軸端麵固定座:位於副軸刀架,通過與副軸的X、Z軸以及C軸配合,對產品(pǐn)可進行鑽孔、攻(gōng)絲、鋸槽、銑扁、銑槽等工藝加(jiā)工,所有係列機型都支持拔插拓展(zhǎn)功能。
四、走心機(jī)型號
走心機的型號命名一般由設備大的加(jiā)工直徑、主軸數量(liàng)及移動軸數作為參考(kǎo)命名。
1、加工直徑(jìng)範圍:
因(yīn)走心機加工使用的是長棒料作為原材(cái)料,而且原材料要通過主(zhǔ)軸(zhóu),為了使加工精度更加穩定,所以走心機根據不同直(zhí)徑(jìng)材料的離心率、主(zhǔ)軸功率、主軸轉速等因素來確定加工範圍。
目前中國國(guó)產走心(xīn)機(jī)的加工max大直徑型號為(wéi)16、20、25/26、32mm。
2、移動軸以及主軸數量(liàng):
常規走心機根據主軸數量(liàng)分為單主軸數(shù)控走(zǒu)心(xīn)機及雙主軸數控走心機。
單主軸走心機由(yóu)主軸的Z軸、以及刀架的X、Y軸構成(chéng),因此又稱為三軸走心機,由一個係統通道控製。
雙主軸走(zǒu)心機除了具備單主軸走心機的X、Y、Z移動軸外,再增加了一(yī)個副(fù)主軸。由兩個或者兩個以上獨立的係統通道控製。
在加工能力上,單主軸走心機隻能完成產品5個(gè)麵的工藝,切斷麵無法進行加工,而且在切斷產品的時(shí)候,受產品旋轉時候的離心率以及產品的自重的影響下,在切斷刀過產品中(zhōng)心點之前,產品已經自(zì)行折(shé)斷,因此會存在尾釘、毛刺,對產品要求較高的則需要二(èr)次處理去毛刺,該弊(bì)端無法避免。
而雙主軸走心機在單(dān)主軸完成工藝的基礎上,由副主軸接(jiē)過主軸的產品,在副主軸的刀架上進行第六個(gè)麵的加工。同時副主軸(zhóu)因為是獨立的通道,在(zài)副主軸(zhóu)接到主軸的產品(pǐn)之後,主軸立刻開始加工(gōng)下一個產品,副主軸在同一時(shí)間運行進行第六個(gè)麵的加工,兩邊(biān)同時(shí)運行,大大縮短了整體(tǐ)加工的效率。
目前中國國(guó)產常規走心機高為六個(gè)移動軸。2014年由南京建克(kè)機(jī)械自主研發發明了高支持支持九個移動軸的九軸數控走心機,由三個獨立通道控製,並獲得了發明專利,代表中國走心機高水平。
各個走心機生產廠家對走心機的常規命名格式為(大加工直徑)-(移動軸數(shù))
因此以大加(jiā)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、刀架排刀結構及優缺勢(shì)
走心(xīn)機刀架排布以車刀切入方向分為側(cè)排刀結構和上排刀結構。
側(cè)排刀
優勢:因刀具平均分布於兩側,刀具之間(jiān)的切換行程短,針對於用(yòng)刀數量多、頻繁(fán)切換刀具的(de)產品,加工效率有(yǒu)略(luè)微的節省(shěng)。
缺(quē)點:刀具由側麵切入,對難斷屑的材料(例如鋁)容易造成屑末纏刀,導致設備報警停止加工。
刀具排列緊密,無法使用拔插拓展功能(néng)。
上排刀
優勢:刀具由上方切入,與側排刀結構相比較,更容易排屑。
刀具一字排開,動力頭之間的排距比較(jiào)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,導致刀具行程較長,與側排刀結構相比較,在頻繁切換刀具的情(qíng)況下,所花的時間略微增加。
六、走心(xīn)機的應(yīng)用領域
根據走心機可同時一次完成車﹑銑﹑鑽﹑鏜﹑攻、雕刻等複合加工的特性,走心機主要應用(yòng)於醫療、軍工、汽配、五金、電子、鍾表、通信等行業的精密五金、軸類異型非標件的批量加工。
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