數(shù)控鉆床
數(shù)控鉆床主要用于鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲等加工。它是數(shù)字控制的以鉆削為主的孔加工機(jī)床,由于加工中心的發(fā)展,絕大多數(shù)數(shù)控鉆床已被加工中心取代。 在汽車、機(jī)車、造船、航空航天、工程機(jī)械行業(yè);尤其對于超長型疊板,縱梁、結(jié)構(gòu)鋼、管型件等多孔系富源成海的各類大型零件的鉆孔加工當(dāng)為首選。
數(shù)控鉆床是數(shù)字控制的以鉆削為主的孔加工機(jī)床,由于加工中心的發(fā)展,絕大多數(shù)數(shù)控鉆床已被加工中心取代。但有些以鉆削為主要加工工序的零件仍需應(yīng)用數(shù)控鉆床來加工,如加工印刷電路板等,故數(shù)控鉆床還有一定的需要量。
大多數(shù)數(shù)控鉆床用點(diǎn)位控制,同時(shí)沿兩軸或三軸移動(dòng)以減少定位時(shí)間。
此外,在三坐標(biāo)數(shù)控立式鉆床的基礎(chǔ)上增加轉(zhuǎn)塔式刀庫及自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)可構(gòu)成鉆削加工中心(鉆削中心)。鉆削中心不僅可進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、锪、攻絲等孔加工工序,而且可以完成具有直線和圓弧插補(bǔ)的輪廓控制銑削加工。鉆削中心主要用于電氣及機(jī)械行業(yè)中小型零件的加工。←圖是一種立式鉆削中心示意圖。
數(shù)控鉆床類型
數(shù)控鉆床按其布局型式及功能特點(diǎn)可劃分為數(shù)控立式鉆床、鉆削中心、印刷線路板數(shù)控鉆床、數(shù)控深孔鉆床及其它大型數(shù)控鉆床等。
數(shù)控立式鉆床
數(shù)控立式鉆床是在普通立式鉆床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的??梢酝瓿摄@、擴(kuò)、鉸、攻絲等多道工序,適用于孔間距離有一定精度要求的零件的中、小批量生產(chǎn)。
數(shù)控立式鉆床一般多帶有兩坐標(biāo)數(shù)控“十”字型工作臺。被加工零件裝夾在工作臺上可進(jìn)行兩坐標(biāo)移動(dòng)(工作臺左右移動(dòng)為x坐標(biāo)、工作臺前后移動(dòng)為y坐標(biāo)),帶有刀具的主軸或主軸箱的垂直移動(dòng)(Z坐標(biāo))可以是數(shù)控的,也可以是非數(shù)控的。前者采用3坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng),而后者可以采用更為簡單的2坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)。主軸變速與更換刀具與普通立式鉆床無大區(qū)別,多為手動(dòng)。適合于加工孔距精度有要求但不太高的多孔零件。其數(shù)控系統(tǒng)一般是點(diǎn)位控制系統(tǒng)(也有直線控制數(shù)控系統(tǒng)),屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控,價(jià)格便宜。
鉆削中心
鉆削中心是在3坐標(biāo)數(shù)控立式鉆床的基礎(chǔ)上增加轉(zhuǎn)塔式刀庫及自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)而成的,采用無級調(diào)速的主軸電動(dòng)機(jī),可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變換主軸轉(zhuǎn)速,可以進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、锪、攻絲等孔加工工序,而且可以完成具有直線和圓弧插補(bǔ)的輪廓控制銑削。
由于一般中小零件大多需要幾把刀具來加工(10把刀具以內(nèi)),故增加自動(dòng)換刀裝置并同時(shí)自動(dòng)變換主軸轉(zhuǎn)速,可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。減少換刀時(shí)間,既提高了機(jī)床的自動(dòng)化程度,又提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。
由于用輪廓控制數(shù)控系統(tǒng)代替了點(diǎn)位控制數(shù)控系統(tǒng),可進(jìn)行具有直線和圓弧插補(bǔ)功能的銑削加工,更適合于鉆銑聯(lián)合加工的零件。
根據(jù)換刀原理及機(jī)床結(jié)構(gòu)的不同,目前鉆削中心分為單主軸式與多主軸式兩種。多主軸式的換刀方式是在轉(zhuǎn)塔中徑向布置6或8根主軸,由轉(zhuǎn)塔回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)換及自動(dòng)換刀。
由于轉(zhuǎn)塔中須布置多根主軸,并有主傳動(dòng)、分度、定位等機(jī)構(gòu),故轉(zhuǎn)塔頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工較難,且由于尺寸限制,主軸剛性受到一定影響,各主軸間的位置重復(fù)精度也不理想。
因?yàn)槎嘀鬏S式鉆削中心存在上述一些問題,所以很多生產(chǎn)廠家開發(fā)了單主軸式鉆削中心。它是在同一根主軸上自動(dòng)換裝帶有各種刀具的刀柄實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀,并采用轉(zhuǎn)塔式刀庫,克服了多主軸式的缺點(diǎn)。下圖是國產(chǎn)單主軸式鉆削中心。