- 10月 25, 2024
立式加工中心是现代数控技术发展过程中不可或缺的一部分。CNC立式加工中心可加工不同行业的零件,这些机器用途广泛,效率高。本文将讨论立式加工中心、其工作原理、组件、应用,以及为您的项目选择合适加工中心所需考虑的因素。让我们进入正题!
什么是立式加工中心?
立式加工中心是车间中最具生产力的工具之一,它的换刀装置和其他装置可提高生产率。同时,它也是一种灵活的多功能工具,使用以多角度工作的主轴在垂直方向上运行。
立式铣床的计算机控制实现了自动化、刀具选择/旋转、可重复性加工和轮廓控制。这些现代数控技术将机床的生产率达到了很高的水平,从而实现了自动化的立式铣削中心和车削中心。
立式加工中心可以说是工业的主力军,因为它能以较高的精度和更短的交货期加工零件。其部件设计坚固,可提供出色的扭矩、马力和加工速度。立式加工中心的自动化程度也使其能够切割各种材料并降低总体制造成本。
立式加工中心的工作原理
立式加工中心根据内部各部件的配合进行操作,机床和加工所需的参数被转化为信息代码,这些代码通常可被机床的数控装置接受和读取。
加工程序可以自动处理组件的程序,这些指令代码通常存储在磁盘等信息载体上,而这些载体被发送到输入设备,就可以读取这些信息并将其传输到数控装置。此外,还可以利用计算机向加工中心直接发送信息,实现程序的输入和输出。
立式加工中心一般有三个直线运动坐标,其工作台上还连接有一个水平轴旋转工作台,这有助于它轻松加工各种形状的工件。
立式加工中心的组件
立式加工中心由许多部件组成,这些组件包括以下内容:
旋转主轴
主轴通常垂直于工作台,它是一个旋转轴,带有一个用于固定刀具的装置。一般来说,主轴起到定位、支撑和旋转驱动的作用。
标准工作台
工作台是平的,可直接或使用夹具将工件放在上面。工作台的 X 轴包括左右运动,Y 轴则包括前后运动,通过这些轴和 Z 轴,您可以在整个运动平面上为工件添加加工特征。
换刀装置
换刀装置可为从粗加工到精精加工等不同任务自动选择刀具,从而提高立式加工中心的生产率。
旋转工作台
在立式铣床上增加额外的轴,可将简单的三轴铣床转变为四轴或五轴机床,从而显著提高生产率,加工具有不同表面的复杂部件。
冷却系统
大多数CNC立式铣削中心都使用高效的冷却系统,以确保零件和刀具得到良好的润滑。这种冷却系统通常使用水和可溶性油等多种液体。
防护罩
这些防护罩有助于减少加工操作造成的飞溅。同样,它还能保护机械师和环境免受加工操作的影响。
快速装载机
快速零件装载系统有助于提高数控立式加工中心的生产率,同时减少停机时间。
切屑输送机
切屑输送机可帮助将切屑从工作区移出,从而提高生产率,并减少手动铲除废切屑的停机时间。
立式加工中心的应用
CNC立式加工中心可以为不同行业加工多种零件和产品。航空航天、汽车行业、机械设备和医疗等行业都在使用这种数控加工技术,因为它具有高精度、高准确度和批量生产的特点。
以下是一些立式加工中心可以加工的零件类型:
形状不规则的零件
像支架或底座这样的结构具有不规则的形状,这些零件大多需要点、线、面的多点混合加工,而具有自动加工能力的立式加工中心可以加工这些形状复杂的零件。
箱型零件
箱型零件是指具有孔系统和多个内腔的零件。这些箱型部件在汽车和飞机中很常见,例如发动机缸体、主轴箱、齿轮泵外壳等。使用立式加工中心,一次装夹可完成普通机床 60 – 95% 的操作。
此外,立式加工中心还具有高精度、高效率、高刚性和自动换刀功能,只要程序设计合理,夹具和刀具使用得当,可以高效加工箱体类零件。
曲线复杂的零件
螺旋桨、凸轮和叶轮等部件具有复杂的曲线,是航空和运输业的常见部件。传统的机床很难加工出具有曲面、高表面轮廓和封闭内腔的零件,也很难达到理想的加工精度。
然而,与CNC技术相结合的多轴立式加工中心可以在更短的时间内高效地加工出具有这些特征复杂的曲面零件。
试制新零件
立式加工中心具有高度的灵活性和适应性。当您需要改变加工对象时,可以建立和输入新程序、更改某些程序段或使用特殊指令。
例如,您可以使用缩放功能来生产形状相同但尺寸不同的零件。这为小批量生产、新产品试制或多品种生产提供了极大的便利。此外,它还能缩短生产准备和试制周期。
立式和卧式加工中心的区别
数控加工中心是一种精密机床,具有集成自动化、复合加工、多功能和高速加工等特点。卧式和立式加工中心都是数控机床,本节将讨论这两类机床的差异。
主轴方向
这两种机床的主轴方向各不相同,立式加工中心的主轴垂直于工作台,通常与地面呈90°。这种设计使得刀具从上往下切削工件,适合加工平面、孔类等工件,尤其是在加工平板类零件时表现出色。
然而卧式加工中心的主轴与工作台平行,通常与地面呈水平状态。刀具从侧面对工件进行切削,工件可以在水平方向旋转,适合加工带有多个面的复杂零件。
加工效率与灵活性
立式加工中心的操作较简单、工件装夹方便,在小批量加工和单件生产时效率较高,但对于需要多面加工的复杂工件,可能需要多次装夹,降低加工效率。
此外,卧式加工中心的能够一次装夹完成多面加工,特别适合批量生产和多面、复杂形状零件的加工。相比立式加工中心,卧式机床的加工效率更高。
切削规格和精度
考虑到切削速度,卧式中心的性能优于立式中心。它们具有非常高的稳定性,可以进行更深的切削。一般来说,立式机床通常用于开槽和端面加工等有限的操作,但它们的切削和精加工表面可以非常精确。因此,有限的切削能力会导致较低的去除率。
每台机器的成本
卧式机床的购买和维护成本要高得多。此外,它们还需要专业机械师来操作。因此,这增加了总体制造成本。
而立式机床的成本则低于卧式机床。同样,立式车铣中心的操作和维护也比卧式机床简单得多。因此,立式加工中心适用于小规模生产。
如何为您的项目选择合适的加工中心?
毫无疑问,立式加工中心是一种广泛应用的机床。然而,在为您的项目选择立式加工中心时,必须考虑以下的因素。
一些立式加工中心可以执行不同的加工操作,而另一些机床则适用于特定的加工项目。立式加工中心具有多种调整功能和多功能性,而且非常耐用。更重要的是,要对您的项目规格和立式加工中心的能力进行严格评估,以确定它是否最适合您的项目。
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