数控龙门铣床也叫数控龙门钻铣床、龙门式数控铣床,是一种加工功能全面的数控机床,集计算技术、自动化控制技术、传感测量技术、网络通讯技术于一体,是典型的机电一体化产品。
数控龙门铣床功能特点
1.点位控制功能:可进行只需点控的钻孔、扩孔、铰孔、镗孔等加工。
2.轮廓控制功能:通过直线和圆弧插补,能精准地对具有运动轨迹连续操作,加工出由直线和圆弧两种几何要素构成的平面轮廓作业;对非圆曲线构成的平面轮廓,经直线和圆弧近似后也能加工,还可加工一些空间曲线或曲面。
3.刀具半径自动补偿功能:编程时可按工件实际轮廓形状和尺寸进行程序计算,加工中使刀具中心自动偏离工件轮廓一个刀具半径,加工出符合要求的轮廓表面;还能通过改变刀具半径补偿量来补偿刀具制造的精度误差,扩大刀具直径选用范围及刀具返修的允许误差。
4.轴向加工(镜像加工):对于加工对称形状的工件,只需编出一半形状的加工程序就能完成全部加工。
5.固定循环功能:对工件进行钻、扩、铰、镗等加工时,刀具可快速到达精确指定位置,快速执行任务并退回。可专门设计一段程序,在需要时调用以完成循环加工程序,能大大简化编程和加工过程,尤其适用于加工许多相同的孔。
6.刀口长度补偿功能:可以主动改变切削平面的高度,弥补轴向对刀差错,一起能够下降制造和返修时对刀具长度尺度的精度要求。
数控龙门铣床产品结构
1.整体布局:机床总体结构通常由床身、固定横梁组成封闭的刚性框架结构。如大型数控龙门铣床采用固定龙门式布局,主要部件包括底座床身、工作台、左右立柱、横梁、固定梁、顶梁镗铣头、传动系统、控制系统等。左右立柱下部内侧与床身紧固连接,上部内侧与固定梁紧固连接,顶部与顶梁紧固连接,形成高刚性的封闭框架,横梁安装在左右立柱上。
2.各轴结构及传动
- X轴:工作台沿固定床身导轨纵向往复运动,一般采用交流伺服电机传动滚珠丝杠来带动工作台运动,实现X轴直线运动。部分大型机床的工作台采用双V型滑动导轨结构,并贴进口耐磨胶。
- Y轴:横向溜板沿横梁导轨横向往复运动,同样由交流伺服电机传动滚珠丝杠带动,实现Y轴直线运动。横梁线性导轨布置多采用直角形式,如横梁上部导轨水平安装一条55型滚柱直线导轨,横梁前脸导轨侧挂安装一条55型滚柱直线导轨,Y轴滑台也贴进口耐磨胶。
- Z轴:铣头滑枕沿溜板导轨垂直往复运动,由交流伺服电机传动滚珠丝杠带动主轴箱垂直上下运动,并加双氮气平衡缸配重。
- U轴(部分机床):采用交流异步电机驱动左右立柱精密滚珠丝杠来实现同步移动,可大大提高机床的整体强度和刚性。
3.滑枕铣头:标准机(皮带1:1或3:2传动结构)滑枕铣头采用伺服电机皮带传动主轴结构,伺服电机及电机支架设置在滑枕的前端,通过齿形皮带传动主轴,主轴具有独立的空调式油冷装置,用以降低并带走其中产生的热量,从而减小镗铣头的热变形。
4.电器控制系统:一般采用专业的数控系统进行控制,如中国台湾宝元数控系统等,可实现联动、单动等功能,实现数字自动化控制。
5.其他系统:包括润滑系统(如X轴导轨采用独立自动循环浇淋式润滑系统,其它所有部位采用定时定量自动润滑装置,并有低油位发讯、油泵出油状态侦测)和冷却系统(可采用冷却液或者风冷装置来对刀具进行冷却,需另外选配)。
工作原理
应用了微分原理,数控装置根据加工程序要求的刀具轨迹,将轨迹按机床对应的坐标轴,以最小移动量(脉冲当量)为单位进行微分,并计算出各坐标需要移动的脉冲数;通过插补软件或插补运算器,将要求的轨迹用以最小移动量为单位的等效折线进行拟合,并找出接近理论轨迹的拟合折线;数控装置根据拟合折线的轨迹,给相应的坐标轴连续不断地分配进给脉冲,并通过伺服驱动使机床坐标轴按分配的脉冲运动。
加工范围
1.适用零件类型:适用于有色金属零件的精加工,因精密机械零部件加工材料本身硬度较低、塑性较好,其他加工方式较难得到光洁的表面;可对大型工件的平面、斜面进行机械加工,还能加工空间曲面和一些特型零件。
2.应用行业:广泛应用于机械、钢铁、能源、汽车、航空航天、兵器、船舶等行业,适用于加工各种板类、箱体类、机架类等复杂零件的粗、精加工,也是汽车模具、柴油机、纺织和印刷机械及机床等行业零部件加工的理想设备。
1.地表承载能力检测:安装前必须检测好地表的承载能力,确保其能够承受机床的重量和工作时的负荷。
2.机床强度和稳定性:所需的机床必须在刚强度各项稳定性上达到相关要求,严格遵守国家相关施工设计标准规定。
3.技术支持和资料要求:购买要求中必须涉及技术维护与技术支援,还要拥有设计建议书以及各项指标图纸。
4.厂房布局和设施配备:精密安排好铣床大小与厂房面积的关系,相关辅助设施配备齐全,同时需要考虑必要的照明与能源供应管道。
5.工作环境要求:铣床的工作环境需要符合标准,保证机体精确度安装,以提高安装质量。
行业现状与趋势
1.取代普通铣床:从行业发展来看,数控龙门铣床正逐渐取代普通龙门铣床。普通龙门铣床存在安全性差(无防护装置,易导致铁屑飞溅,威胁操作者安全,且影响机床关键部件寿命)、加工效率低(需人为干预完成加工作业,不符合现代化工业生产需求)、通用性窄(难以保证高精度加工,适用范围有限)等问题,而数控龙门铣床作为自动化装备,具有更高的安全性、加工效率和通用性,更能适应现代工业发展的需求。
2.行业发展阶段:通过分析市场增长率、技术变革、用户需求变化和进入退出壁垒等因素来研判行业所处生命周期阶段(萌芽期、成长期、成熟期或衰退期),其生命周期特征反映了市场发展潜力,为企业制定发展战略和规划布局提供重要参考。
3.市场供需与竞争:从供给、需求等动态数据评估市场饱和程度与供需协调性,供过于求或供不应求的市场现象会直接影响企业经营决策。同时,通过五力模型(供应商议价能力、购买者议价能力、潜在竞争者进入威胁、替代品威胁和现有竞争对手竞争强度)分析行业利润水平的决定性因素,有助于企业在竞争中确立优势。
数控龙门铣床