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)控機床,其主軸水平布置,工作臺可實現(xiàn)多方向移動,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。該機床由床身、立柱、工作臺、主軸箱、數(shù)控系統(tǒng)等關鍵部件組成。床身采用高剛性鑄鐵結(jié)構,確保加工穩(wěn)定性;工作臺可實現(xiàn)縱向、橫向及垂直三向進給,部分機型配備自動走刀功能,提升加工效率;主軸箱可垂直平面回轉(zhuǎn),擴大加工范圍,適應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:整臺機床的基礎和骨架,承載所有其他部件。
特點:
通常采用高強度鑄鐵或焊接鋼結(jié)構,具有高的剛性和抗震性。
設計成“T”型或“C”型布局,為各運動部件提供穩(wěn)固的支撐。
內(nèi)部常有加強筋,優(yōu)化結(jié)構以減少變形。
2、工作臺(Worktable)
功能:用于安裝和夾緊工件。
特點:
安裝在床身上,可沿X軸(左右)方向移動。
大多數(shù)臥式加工中心的工作臺是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(如NC Rotary Table或5-axis Table),可實現(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(實現(xiàn)四軸、五軸聯(lián)動)。
工作臺表面有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:
沿床身導軌在Z軸(前后)方向移動(部分高d機型立柱固定,由滑座帶動主軸在Z向移動)。
具有良好的導向精度和剛性。
4、滑座(Saddle/Swivel Housing)
功能:連接立柱和主軸箱,實現(xiàn)主軸在Y軸(上下)方向的移動。
特點:
在立柱上垂直升降。
在萬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,實現(xiàn)更復雜的五軸加工。
5、主軸箱(Spindle Head)
功能:容納主軸、驅(qū)動電機和傳動機構,是執(zhí)行切削的核心部件。
特點:
安裝在滑座上,隨滑座在Y軸移動。
集成主軸電機(直聯(lián)或皮帶傳動),驅(qū)動刀具高速旋轉(zhuǎn)。
主軸前端有標準錐孔(如ISO、BT、HSK),用于安裝刀柄和刀具。
配備自動換刀裝置(ATC)的接口。
6、主軸(Spindle)
功能:直接夾持刀具并驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)進行切削。
特點:
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:機床的“大腦”,負責解析加工程序(G代碼)、控制各軸運動、管理輔助功能。
組成:
CNC控制器:工業(yè)計算機,運行數(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):處理機床的開關量信號(如液壓、氣動、冷卻泵啟停、刀庫動作)。
8、進給伺服系統(tǒng)(Feed Servo System)
功能:精確驅(qū)動X、Y、Z、B(及A)等各進給軸按指令運動。
組成:
伺服電機:提供動力。
滾珠絲杠:將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動,傳動精度高、摩擦小。
直線導軌:支撐運動部件,提供低摩擦、高精度的直線運動。
位置檢測元件:通常是光柵尺(全閉環(huán))或編碼器(半閉環(huán)),實時反饋位置信息給CNC系統(tǒng),實現(xiàn)精確閉環(huán)控制。
9、自動換刀裝置(Automatic Tool Changer-ATC)
功能:在加工過程中自動更換所需刀具,實現(xiàn)無人化連續(xù)加工。
常見類型:
刀庫(Tool Magazine):存放多把刀具,形式有圓盤式(盤式刀庫)、鏈式(鏈式刀庫)等。
機械手(Tool Changer Arm):執(zhí)行取刀、換刀動作,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。
潤滑系統(tǒng):
對導軌、絲杠、軸承等運動部件進行定時、定量潤滑(自動集中潤滑),減少磨損。
排屑系統(tǒng):
如鏈板式排屑器或螺旋排屑器,自動將加工產(chǎn)生的切屑排出機床外,保持工作區(qū)域清潔。
防護罩:
全封閉或半封閉護罩,防止切屑、冷卻液飛濺,保障操作安全。
氣動/液壓系統(tǒng):
提供動力用于松開/夾緊刀具(打刀缸)、夾緊工件、驅(qū)動某些輔助機構。
11、刀柄與工具系統(tǒng)(Tool Holder&Tooling)
雖然不屬于機床本體,但至關重要。
包括標準刀柄(如BT40,HSK-A63)、拉釘、以及各種鉆頭、銑刀、鏜刀等切削刀具。