简要描述:龙门高速铣,也被称为龙门加工中心或龙门铣床,是一种大型数控加工设备。它具有门式框架和卧式长床身,配备高精密滚针直线导轨,刚性更强。龙门高速铣的特点是工作台面积大、加工范围广、加工速度快以及自动化程度高。
龙门高速铣的主要功能是精密切削加工,适用于制造航空航天零部件、汽车零部件、模具等领域的工作。其可以同时用多把铣刀对工件表面进行加工,加工精度和生产效率都很高。
一、原理:
GJ-1417龙门高速铣是为了适应当前的市场要求而设计的,既考虑机床在加工时高速移动和高速切削,又保证机床加工产品的高精度、高光度。因此采用日本发那科(选配西门子)系统、伺服电机,采用中国台湾高速、高精的导轨、丝杠、主轴。合理的结构设计,严格的装配调试,确保了该机能满足高速、高精的加工要求。
龙门高速铣在加工过程中应满足无干涉、无碰撞、光滑、切削负荷平滑等条件。而这些条件造成高速切削在对刀具材料、刀具结构、刀具装夹以及机床的主轴、机床结构、进给驱动和CNC系统上提出了特殊的要求;并且主轴在加工过程中易磨损且成本高(目前)。
二、安全使用规程
(1)减轻刀具质量,减少刀具构件数,简化刀具结构
由试验求得的相同直径的不同刀具的破裂极限与刀体质量、刀具构件数和构件接触面数之间的关系,经比较发现,刀具质量越轻,构件数量和构件接触面越少,刀具破裂的极限转速越高。研究发现,用钛合金作为刀体材料减轻了构件的质量,可提高刀具的破裂极限和极限转速。但由于钛合金对切口的敏感性,不适宜制造刀体,因此有的高速铣刀已采用高强度铝合金来制造刀体。
在刀体结构上,应注意避免和减小应力集中,刀体上的槽(包括刀座槽、容屑槽、键槽)会引起应力集中,降低刀体的强度,因此应尽量避免通槽和槽底带尖角。同时,刀体的结构应对称于回转轴,使重心通过铣刀的轴线。
刀片和刀座的夹紧、调整结构应尽可能消除游隙,并且要求重复定位性好。目前,高速铣刀已广泛采用HSK刀柄与机床主轴连接,较大程度地提高了刀具系统的刚度和重复定位精度,有利于刀具破裂极限转速的提高。此外,机夹式高速铣刀的直径显露出直径变小、刀齿数减少的发展趋势,也有利于刀具强度和刚度的提高。
(2)改进刀具的夹紧方式
模拟计算和破裂试验研究表明,高速铣刀刀片的夹紧方法不允许采用通常的摩擦力夹紧,要用带中心孔的刀片、螺钉夹紧方式,或用特殊设计的刀具结构以防止刀片甩飞。刀座、刀片的夹紧力方向较好与离心力方向一致,同时要控制好螺钉的预紧力,防止螺钉因过载而提前受损。对于小直径的带柄铣刀,可采用液压夹头或热胀冷缩夹头实现夹紧的高精度和高刚度。
(3)提高刀具的动平衡性
提高刀具的动平衡性对提高高速铣刀的安全性有很大的帮助。因为刀具的不平衡量会对主轴系统产生一个附加的径向载荷,其大小与转速的平方成正比。
设旋转体质量为m,质心与旋转体中心的偏心量为e,则由不平衡量引起的惯性离心力F为:
F=emω2=U(n/9549)2
式中:U为刀具系统不平衡量(g·mm),e为刀具系统质心偏心量(mm),m为刀具系统质量(kg),n为刀具系统转速(r/min),ω为刀具系统角速度(rad/s)。
由上式可见,提高刀具的动平衡性可显著减小离心力,提高高速刀具的安全性。因此,按照标准草案要求,用于高速切削的铣刀必须经过动平衡测试,并应达到ISO1940-1规定的G4.0平衡质量等级以上要求。
三、产品参数:
规格/机型 Parameter/Model | GJ-1417 | |
精度 Accuracy |
定位精度 Positioning accuracy |
0.01mm |
重复定位精度 Repeat positioning accuracy |
0.005mm | |
工作台 Worktable |
工作台尺寸 Worktable size |
1400*1700mm |
T型槽 T-slot size |
6T-18-185mm | |
z大工作负重 Max. load |
5000Kg | |
加工范围 Travel |
X/Y/Z轴行程 X/Y/Z axis travel |
1400/1700/700mm |
龙门宽度 Gantry width |
1550mm | |
横梁至工作台面距离 Beam to worktable |
950mm | |
主轴鼻端至工作台面距离 Spindle nose to worktable |
75-775mm | |
进给 Feed |
快速进给 G00 Max. feeding speed G00 |
30-30-15m/min |
切削进给 G01 Max. working speed G01 |
10m/min | |
X/Y/Z轴电机功率 X/Y/Z axis motor power |
Bis22/2/bis22b (3000w/3000w/3000w) |
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主轴 Spindle |
主轴功率 Spindle motor power |
11KW |
主轴z高转速 Spindle Max. speed |
15000rpm | |
刀具规格 Tool holder |
HSK63A/Φ120 | |
刀库(选配) Tool Magazine(Opt.) |
刀库类型 ATC type |
刀臂式刀库 Arm type |
刀库容量 ATC capacity |
24pcs | |
通用参数 Common |
工作电压及总容量 Power supply and total capacity |
3P/380V/50Hz/40KVA |
机床重量 Machine weight |
17000Kg | |
外形尺寸 Dimension |
4600*2600*3000mm | |
主要部件 Main parts |
系统 Controller |
发那科/日本 Fanuc/Japan |
交流伺服电机(驱动) AC servo motor(Driver) |
发那科/日本 Fanuc/Japan |
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主轴变频器 Spindle inverter |
发那科/日本 Fanuc/Japan |
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线轨 Linear guide way |
55 上银,银泰/中国台湾 55 Hiwin,PMI/Taiwan |
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丝杠 Ball screw |
5010/5010/5005 上银,银泰/中国台湾 5010/5010/5005 Hiwin,PMI/Taiwan |
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电子手轮 Electronic hand-wheel |
EHDW-BA5S-1 远瞻/中国台湾 EHDW-BA5S-1 Future/Taiwan |
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润滑系统 Lubrication system |
YET-A2P2 裕祥精机/中国台湾 YET-A2P2 ISHAN/Taiwan |
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油冷机 Oil Coolant Chiller |
帕森托尔/中国 Parsonthor/China |
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空调 Air conditioner |
EA-6AP 帕森托尔/中国 EA-6AP Parsonthor/China |
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排屑器 Chip conveyor |
内置螺旋排屑 Inside screw-type |