CNC雕刻機(jī)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展上從近的一兩年才有較大的發(fā)展,相關(guān)加工廠和使用單位時(shí)刻以敏銳的眼光盯著廠家的動(dòng)向,這也是身為雕銑機(jī)主機(jī)生產(chǎn)廠一點(diǎn)也不敢松懈的真正原因所在。
作為用戶當(dāng)然要選合適的設(shè)備,如果選型不當(dāng),不但不能賺錢反而令陷入為機(jī)器打工的苦澀局面。那么什么樣的機(jī)床才是好機(jī)床?
我們認(rèn)為好機(jī)床的定義是這樣的: 能夠在短期內(nèi)收回投資的機(jī)床才是好機(jī)床。
數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)使用壽命一般為 7 年,主要是數(shù)控方面的使用壽命為準(zhǔn),這樣花錢和掙錢的比例關(guān)系將直接影響您的生意,所以仔細(xì)分析功能進(jìn)行選型是有效投資的必要條件。
在國(guó)外很早就有雕銑機(jī)的名詞( CNC engraving and milling machine ),嚴(yán)格地講雕是銑的一部分,是購(gòu)買雕刻機(jī)還是購(gòu)買數(shù)控銑式加工中心是經(jīng)常要問(wèn)自己的問(wèn)題。另外,還有目前盛行的高速切削機(jī)床( HSC MACHINE )。
還是讓我們首先搞清楚三個(gè)機(jī)型區(qū)別:
1 、 -- 數(shù)控銑和加工中心 用于完成較大銑削量的工件的加工設(shè)備
2 、 -- 數(shù)控雕銑機(jī) 用于完成較小銑削量,或軟金屬的加工設(shè)備
3 、 -- 高速切削機(jī)床 用于完成中等銑削量,并且把銑削后的打磨量降為低的加工設(shè)備
深入分析上述設(shè)備的結(jié)構(gòu)可以幫我們做出正確的選擇
一、 -- 從機(jī)械角度
機(jī)床的機(jī)械分為兩個(gè)部分,移動(dòng)部分和不移動(dòng)部分:工作臺(tái),滑板,十字花臺(tái)等為移動(dòng)部分,床座,立柱等為非移動(dòng)部分
1 、 -- 數(shù)控銑加工中心:
非移動(dòng)部分鋼性要求非常好 移動(dòng)部分鋼性要求非常好
優(yōu)點(diǎn):能進(jìn)行重切削; 缺點(diǎn):由于移動(dòng)部分同樣龐大,犧牲了機(jī)床靈活性,對(duì)于細(xì)小的部分和快速進(jìn)給無(wú)能為力。
2 、 -- 數(shù)控雕銑機(jī)
非移動(dòng)部分鋼性要求好 移動(dòng)部分鋼性要以靈活為前題下,盡可能的輕一些,同時(shí)保持一定的鋼性。
優(yōu)點(diǎn):可進(jìn)行比較細(xì)小的加工,加工精度高。對(duì)于軟金屬可進(jìn)行高速加工; 缺點(diǎn):由于鋼性差所以不可能進(jìn)行重切削。
3 、 -- 高速切削機(jī)床
非移動(dòng)部分鋼性要求非常好 移動(dòng)部分鋼性要求比較好,而且盡可能的輕巧。
優(yōu)點(diǎn):能進(jìn)行中小量的切削(例一般 φ10 的平底刀,對(duì)于 45 號(hào)鋼( 300 )深切深度以 0.75 為好); 缺點(diǎn):正確使用下能發(fā)揮高效,低成本,使打磨量變?yōu)闃O少。不正確使用,馬上就會(huì)使刀具的廢品堆積如山。
如何從機(jī)械上做到上面又輕、剛性又好矛盾的要求,關(guān)鍵在于機(jī)械結(jié)構(gòu)上的功夫。
1 、 -- 床體采用高低筋配合的網(wǎng)狀架構(gòu),有的直接采用蜂巢的相接的內(nèi)六角網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
2 、 -- 超寬的立柱和橫梁,大家知道龍門式的結(jié)構(gòu)由于其極好的對(duì)稱性和極佳的鋼性被高速切削設(shè)備 廠家一直做為選擇結(jié)構(gòu)。
3 、 -- 對(duì)于移動(dòng)部分有與數(shù)控銑顯著的不同之處是加寬了很多導(dǎo)軌與導(dǎo)軌之間的距離,以克服不良力矩的問(wèn)題。
4 、 -- 從材料上講一般采用了米漢那鑄鐵,也就是孕育鑄鐵,在澆注鐵水時(shí)加入一定比例的硅( Si )從而改變了鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使之更加耐沖壓,剛性上有顯著提高。
5 、 -- 機(jī)床的剛性主要用于克服移動(dòng)部分在高速移動(dòng)時(shí)對(duì)非移動(dòng)部分的強(qiáng)大沖擊,所以導(dǎo)軌、絲桿要求粗一些,以及加強(qiáng)連接部分剛性
二、 -- 從數(shù)控角度分析
1 、 -- 數(shù)控銑加工中心 對(duì)數(shù)控系統(tǒng)要求速度一般,主軸轉(zhuǎn)速 0~8000RPM 左右
2 、 -- 雕銑機(jī) 要求高速的數(shù)控系統(tǒng),主軸轉(zhuǎn)速 3000~30000RPM 左右
3 、高速切削機(jī)床 要求高速的數(shù)控系統(tǒng)以及極好的伺服電機(jī)特性,主軸轉(zhuǎn)速 1500~30000RPM 左右
三、 -- 編程軟件上分析
從軟件的角度上講,數(shù)控銑加工中心,高速切削機(jī)床雕銑機(jī)都可以使用標(biāo)準(zhǔn)的 CAD/CAM 軟件如: MasterCam Cimatron PE UG 等。
銑床通常以為 Cimatron 刀路 較好一點(diǎn),新版的軟件充分考究到刀具的每時(shí)每刻的切削量的均勻性,尤其是刀進(jìn)入走出工作的一刻的速度和圓滑性,以及在拐點(diǎn)的跟隨差算法問(wèn)題( following Error ),使結(jié)果和設(shè)計(jì)圖形更加貼進(jìn), CAD 部分剛大量采用直觀的三維實(shí)體造型如 Solidworks 等再通過(guò) IGS 等轉(zhuǎn)入 CAM 軟件進(jìn)行加工。
不過(guò)不用擔(dān)心, CAD/CAM 的發(fā)展速度遠(yuǎn)勝于機(jī)床的 CNC 的發(fā)展速度。
雕刻加工因其刀具的特殊性的有相當(dāng)?shù)募?xì)小的角度控制,用 TYPE3 為好。
四、 -- 刀庫(kù)自動(dòng)換刀和全自動(dòng)對(duì)刀要求
加工中心是一個(gè)體面的名詞,但我覺(jué)得對(duì)刀庫(kù)的要求一定要結(jié)合實(shí)際。
加工中心是為了完成多種工序于自動(dòng)狀態(tài)的數(shù)控設(shè)備,主要是對(duì)于一些固定的大批量的生產(chǎn)作業(yè),如果我們加工一個(gè)很多孔、牙的箱體,而且要天天做差不多的(一批量小 2 百個(gè)以上)那就一定選加工中心,對(duì)于模具行業(yè)和小批量生產(chǎn)單位千萬(wàn)不要?jiǎng)硬粍?dòng)就上加工中心,因?yàn)橐?jiàn)過(guò)太多的廠家買加工中心,當(dāng)數(shù)控銑來(lái)使用,使用刀庫(kù)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的成本上來(lái)講很簡(jiǎn)單,但主軸和刀庫(kù)、空壓機(jī)以及各種刀柄等會(huì)