【正文】 現(xiàn)代數(shù)控銑床使用的導(dǎo)軌，和普通銑床的導(dǎo)軌類似，主要采用滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌三種，但在材料和結(jié)構(gòu)上已發(fā)生了質(zhì)的變化。在調(diào)壓范圍內(nèi)（從額定轉(zhuǎn)速調(diào)到最低轉(zhuǎn)速）為恒轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速成正比例下降；在調(diào)速范圍內(nèi)（從額定轉(zhuǎn)速調(diào)到最高轉(zhuǎn)速）為恒功率，轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速升高成正比例減小。帶傳動容易產(chǎn) 生振動，在傳動帶長度不一致的情況下更為嚴(yán)重。但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要增加潤滑及溫度控制裝置，成本較高，此外制造和維修也比較困難。除了與普通銑床一樣要求其具有良好的旋轉(zhuǎn)精度、靜剛度、抗振性、熱穩(wěn)定性及耐磨性外，由于數(shù)控銑床在加工過程中不進(jìn)行人工調(diào)整，且數(shù)控銑床要求的轉(zhuǎn)速更高，功率更大，所以數(shù)控銑床的主軸部件在上述幾方面要求更高、更嚴(yán)格。 另外，對精密、超精密銑床主軸、數(shù)控磨床主軸，可采用液體靜壓軸承和動壓軸承，對于要求更高轉(zhuǎn)速的主軸，可以采用空氣靜壓 軸承，這種軸承可達(dá)每分鐘幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，并有非常高的回轉(zhuǎn)精度。動態(tài)響應(yīng)特性是指系統(tǒng)的響應(yīng)時間以及 驅(qū)動裝置的加速能力。滾珠絲杠副的優(yōu)點是摩擦因數(shù)小，傳動效率高，η可達(dá) ~；所需傳動轉(zhuǎn)矩??；靈敏度高，傳動平穩(wěn)，不易產(chǎn)生爬行，隨動精度和定位精度高；磨損小，壽命 長，精度保持性好；可通過預(yù)緊和間隙消除措施提高軸向剛度和反向精度；運(yùn)動具有可逆性，不僅可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動，也可將直線運(yùn)動變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動。 外循環(huán)滾珠絲杠副按滾珠循環(huán)時的返回方式主要有插管式和螺旋槽式。 2）滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整 滾珠絲杠的傳動間隙是軸向間隙。 2．排屑裝置 為了數(shù)控機(jī)床的自動加工順利進(jìn)行和減少數(shù)控機(jī)床的發(fā)熱，數(shù)控機(jī)床應(yīng)具有合適的排屑裝置。這種裝置占據(jù)空間小，適用于安裝在機(jī)床與立柱間間隙狹小的位置上。 國外的雕刻機(jī)，如美國 “ 雕霸 ” 、法國 “ 嘉寶 ” 和日本 “ 御牧 ” 是此行業(yè)的佼佼者，但價格非常昂貴。以上國家針對不同應(yīng)用行業(yè)開發(fā)了各種不同類型機(jī)器，并且精度高，而價格在十幾萬元以上。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 14 刻技巧的發(fā)揮和孜孜不倦的精神，這不是普通人所能勝任的，也正是由于如此難能可貴， “ 雕刻 ” 成為一種藝術(shù)、一種文化和一種精神的象征！ “ 雕刻 ” 的發(fā)祥地是藝術(shù)品的加工，但是由于其深厚的文化內(nèi)涵和精湛的成品效果促使 “ 雕刻 ” 走入了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域！ “ 雕刻 ” 在進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)的初期主要工作是產(chǎn)品形態(tài)的細(xì)節(jié)精細(xì)修整和產(chǎn)品的文字圖案雕刻，形象地講其作用可謂是“ 畫龍點睛 ” ！傳統(tǒng)的手工雕刻是以 “ 刀斧鑿 ” 為工具，無論從生產(chǎn)效率和精度上都難于適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的需要，因為工業(yè)生產(chǎn)畢竟與藝術(shù)創(chuàng)意不一樣！這樣應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生了機(jī)械雕刻 —— 仿形銑加工。 小刀具高速雕刻技術(shù)和工藝 “ 雕刻 ” 的內(nèi)涵是精細(xì)，工業(yè)領(lǐng)域中 “ 雕刻 ” 所承擔(dān)的工作 90%以上是常規(guī)大刀 “ 無能為力 ” 的，必須使用小刀具精雕細(xì)刻才能完成，機(jī)械雕刻師可利用其豐富的經(jīng)驗和嫻熟的技巧盡量避免斷刀，從而保證雕刻效率！ CNC 雕刻是由計算機(jī)控制完成， CNC 雕刻機(jī)使用小刀具進(jìn)行高效精細(xì)雕刻就需要 有專業(yè)的 CNC 雕刻加工技術(shù)和工藝來支持，這就是當(dāng)前加工業(yè)流行的 “ 高速銑削技術(shù) (HSM) ” 和 CNC 雕刻獨有的“ 等量切削技術(shù) ” ！ 使用精密高速主軸電機(jī)是小刀具高速雕刻的基本保證！高速精密主軸電機(jī)的“ 高轉(zhuǎn)速、高精度、低噪音、低震動、高速恒功率 ” 等特點，確保小刀具可獲得較高的切削線速度、保持較高的旋轉(zhuǎn)精度、產(chǎn)生足夠的高速切削力、減少震動和跳動斷刀。 滴塑（微量射出）模具和公仔模具加工 滴塑模具是滴塑禮品的主要生產(chǎn)工具，這是典型的薄壁件產(chǎn)品，單件小批量，一致 性和加工精度要求較高！ CNC 雕刻尤其擅長于 59 號銅材等脆性材料的曲面形態(tài)薄壁件加工。隨著 CNC 雕刻機(jī)的使用，CNC 雕刻加工已將 過去人們感觀上 “ 看 ” 到的浮雕效果變成真正的 “ 浮雕 ” 文字和標(biāo)志！這將有助于廣告人在表達(dá)方式上有所突破。 （ 6） 高速精密主軸電機(jī)是三相交流變頻異步電機(jī)，它避免了有刷電機(jī)帶來的諸如振動、噪音、更換碳刷等麻煩和精度不穩(wěn)定的問題，為小刀具提供了剛性極強(qiáng)的工作軸系，確保小刀具高速旋轉(zhuǎn)時擺動量和抖動量最小。目前 JDPaint 已成為適合中國雕刻行業(yè)需求、功能逐步強(qiáng)大的專業(yè)雕刻設(shè)計平臺。 1． 3：數(shù)控雕銑機(jī)產(chǎn)品介紹 1． RGDX8060S 數(shù)控模具雕銑機(jī) 1．產(chǎn)品圖片 上海。 5．主軸配置 千瓦電機(jī)，轉(zhuǎn)速可達(dá) 24000 轉(zhuǎn) /分，功率大，轉(zhuǎn)速高。 ● 使用英國 Renishaw 公司激光干涉儀進(jìn)行精度保證 上海。 4．采用步進(jìn)驅(qū)動系統(tǒng)，最大進(jìn)給速度可達(dá) 10 米 /分，可一次切割 30 毫米厚壓克力板或 50 毫米厚的 PVC 材料。 2． 2 元件的選擇 2． 2． 1．工作臺 在設(shè)計工作臺床身時，基本是依照機(jī)床的整體剛度和經(jīng)濟(jì)性來考慮材質(zhì)，按照機(jī)床的工作臺、絲杠、導(dǎo)軌的長度來決定床身的基本大小，并憑借與其連接的部件的螺紋孔的位置來進(jìn)行對工作臺床身打孔。在開環(huán)和半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床中，滾珠絲杠的精度將直接影響機(jī)床的定位精度和隨動精度。本機(jī)床經(jīng)設(shè)計計算后選定 Y 軸滾珠絲杠的公稱直徑為 16mm，導(dǎo)程為 4mm。在數(shù)控機(jī)床上選用此種軸承時，為了易于吸收滾珠螺母與軸承之間的不同軸度，一般采用 DF 組配方式 3支撐軸承簡圖 4 滾珠絲杠副的制動裝置 由于滾珠絲杠副的逆?zhèn)鲃有屎芨?，逆向傳動不能自鎖，因此當(dāng)它處于垂直安置時必須另外設(shè)有制動裝置，以防止伺服電機(jī)在停止轉(zhuǎn)動時，運(yùn)動部件由于自重而產(chǎn)生的逆?zhèn)鲃?，也可以防止因偶然因素造成的事故? 5 進(jìn)給結(jié)構(gòu)和絲杠的聯(lián)合結(jié)構(gòu) 在數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，伺服電機(jī)與滾珠絲杠聯(lián)結(jié)要保證傳動無間隙，這樣才能準(zhǔn)確執(zhí)行脈沖指令，而不會丟掉脈沖造成“失步”，影響機(jī)床的加工精度和傳動精度。 ? 當(dāng)量轉(zhuǎn)速 nm = ?max min2nn （ 3） nm:當(dāng)量轉(zhuǎn)速 r/min nmax：滾珠絲杠副的最高轉(zhuǎn)速。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 32 ? 按滾珠絲杠副的預(yù)期工作時間 Lh（小時）計算： Cam =3 60 hmLn 179。 fw：負(fù)荷系數(shù)。 10ELFm??010=?0mFL （ 7） d2m：最小螺紋底徑 mm E：楊氏彈性模量。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 36 Ls= Lu + 2Le （ 12） 由 [1]表 2 P11 查得余程 Le=20 代入 式（ 12） 得 Ls= 210+220=250 10）傳動系統(tǒng)剛度 ? 絲杠最小抗壓剛度 ? 絲杠最小抗壓剛度 Ksmin =122Ld102 （ 13） Ksmin：最小 抗壓剛度 N/μm 2d ： 絲杠底徑 1L： 固定支承距離 。 5 =250mm 代入式（ 7）得 上海。查 [1]表 10 P19 取 fe= 代入式（ 6）得 Cam ==3139N 取以上 2 種結(jié)果的最大值 Cam =9396N 4）按精度要求確定允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑 d2m ? 估算滾珠絲杠的最大允許軸向變形量 δm ① δm ≤（ 31 ～ 41 ） 179。根據(jù)初定的精度等級 P4，查 [1]表 7 P19 取 fa=。 Fmax= G1+G2+G 電主軸 + μFy =+ = 。 彈性聯(lián)軸器的裝卸也非常方便。當(dāng)工作臺上升時，拉伸彈簧無逆止作用，伺服電機(jī)帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動從而帶動工作臺向上運(yùn)動。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 29 雕銑機(jī)的進(jìn)給系統(tǒng)要求運(yùn)動靈活，對微小位移 (絲杠微小轉(zhuǎn)角 )響應(yīng)要靈敏，因此應(yīng)選用運(yùn)轉(zhuǎn)精度高、軸向剛度高、摩擦力矩小的滾動軸承。 4 級 精度的絲杠經(jīng)采用一些如消隙、螺距誤差補(bǔ)償?shù)却胧?，完全能滿足機(jī)床的定位精度要求。 3 .26.3 上海。 上海。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 25 12 機(jī)器凈重 600 (公斤 ) 13 電源電壓 AC 220V177。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 23 2．產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表 技術(shù)參數(shù)表 序號 名 稱 參 數(shù) 1 工作臺尺寸 (X/Y) 500*480 (毫米 ) 2 最大行程 (X/Y/Z) 400*400*150 (毫米 ) 3 最大工 件尺寸 (X/Y/Z) 460*600*200 (毫米 ) 4 最大刀具直徑 Φ 13MM(ER20) (毫米 ) 5 最大進(jìn)給速度 5 (米 /分 ) 6 主軸電機(jī)功率 (千瓦 ) 7 主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍 150024000 (轉(zhuǎn) /分 ) 8 分辨率 177。 5% (伏特 ) 14 機(jī)器總功率 5 (千瓦 ) 3．主要特點 1．與同類產(chǎn)品比較 RGDX8060S 數(shù)控模具雕銑機(jī)的加工幅面大，精度高。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 20 ① 數(shù)控銑 床 對數(shù)控系統(tǒng)要求速度一般，主軸轉(zhuǎn)速 0～ 8000RPM 左右 ； ② 雕刻 機(jī)要求高速的數(shù)控系統(tǒng)，主軸轉(zhuǎn)速 1500～ 30000RPM 左右 。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 19 8．雕刻 技術(shù)應(yīng)用對象 CNC（電腦）雕刻是一種專業(yè)性十分強(qiáng)的加工方式，其主要特點是小刀具加工，在其應(yīng)用領(lǐng)域中常規(guī)的加工方式很難有出色的表現(xiàn)！由于其加工方式、加工對象和使用方式較有特色，也就隨之而產(chǎn)生一些特色的加工理念。 （ 2） 采用適合 CNC雕刻機(jī)使用的特殊細(xì)長結(jié)構(gòu)，保證在有限的體積內(nèi)有最大的輸出功率。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 17 首板（手板、樣板）模型加工 首板（模型樣板）是手工機(jī)械雕刻的基本工具， CNC 雕刻可按照實物建模，實現(xiàn)二維到三維的構(gòu)造，高效精細(xì)加工模型樣板。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 16 CNC 雕刻 在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用最廣的是模具業(yè)，在模具生產(chǎn)過程中 CNC 雕刻不是主要加工方式和生產(chǎn)手段，但其作用卻非同一般，可謂是 “ 畫龍點睛 ” ，這是由雕刻對象的 “ 圖案、文字和復(fù)雜的曲面 ” 特點所決定！當(dāng)前 CNC 雕刻在模具雕刻領(lǐng)域主要的業(yè)務(wù)為： 紫銅和石墨電極加工 電火花成形機(jī)是當(dāng)前模具業(yè)中主要的生產(chǎn)設(shè)備，電極的需求量較大，但電極生產(chǎn)缺乏專業(yè)設(shè)備， CNC 雕刻可為電火花機(jī)作專業(yè)配套，可高效精細(xì)加工棱角分明、形態(tài)別致的電火花成形電極。 CNC 雕刻的實施工具為雕刻 CAD/CAM 軟件和 CNC 雕刻機(jī)，其真正的核心是雕刻 CAD/CAM 軟件，雕刻 CAD/CAM 軟件可類比為 “ 手工或機(jī)械雕刻的雕刻師大 腦中的雕刻工藝知識和設(shè)計技巧的綜合應(yīng)用 ” ！雕刻 CAD/CAM軟件功能是否完 備對 “ 雕刻 ”在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中是否能有更大輝煌起著決定作用！ CNC 雕刻作為一個獨特的專業(yè)技術(shù)，與相關(guān)行業(yè)比在以下方面具有鮮明的特色： 178。主要原因是自主開發(fā)能力差，國內(nèi)只有精雕公司由于其定位于中低檔次，售價在五六萬元之間，易于被人接受，技術(shù)又集中于自主研發(fā)，所以發(fā)展勢頭很猛，整合適力最強(qiáng)。它是集 CAD/CAM 先進(jìn)技術(shù)于一身的先進(jìn)加工機(jī)床。隨后美國、日本和法國等國也開始研制。 （ 2）刮板式排屑裝置 該裝置的傳動原理與平板鏈?zhǔn)交鞠嗤?，只是鏈板不同，?有刮板鏈板。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 12 力過大 會使空載力矩增加，從而降低傳動效率，縮短使用壽命。滾珠從螺紋滾道進(jìn)入反向器，借助反向器迫使?jié)L珠越過絲杠牙頂進(jìn)入相鄰滾道，實現(xiàn)循環(huán)。 滾珠的循環(huán)方式有外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 11 到了廣泛應(yīng)用。 2．?dāng)?shù)控銑床的進(jìn)給傳動系統(tǒng) （ 1）對進(jìn)給系統(tǒng)的性能要求 進(jìn)給系統(tǒng)即進(jìn)給驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置是將伺服電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)楣ぷ髋_直線運(yùn)動的整個機(jī)械傳動鏈，主要包括減速裝置、絲杠螺母副及導(dǎo)向元件等。但承載能力小，適用于高速、輕載和精密的主軸部件。這種傳動方式可以避免齒輪傳動時引起的振動與噪聲，適用于低轉(zhuǎn)矩特性要求的主軸。 1）二級以上變速的之傳動系統(tǒng) 變速裝置多采用齒輪變速結(jié)構(gòu)。有些小型的或者調(diào)速范圍不需要太大的數(shù)控銑床，也常采用由電動機(jī)直接帶動主軸或用帶傳動使主軸旋轉(zhuǎn)。為了能高效率地加工出高精度、低粗糙度的工件，必須要有一個具有良好性能的主傳動系統(tǒng)和一個具有高精度、高剛度、振動小、熱變形及噪聲均能滿足需要的主軸部件。 （ 5）低摩擦系數(shù)的導(dǎo)軌 銑床導(dǎo)軌是銑床的基本結(jié)構(gòu)之一。在大切削量切削加工時，落在工作臺、床身等部件上的熾熱切屑是重要的熱源。常用措施有以下幾種： 1）改進(jìn)銑床布局和結(jié)構(gòu) ①采用熱對稱結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)相對熱源是對稱的。 2）改善數(shù)控銑床結(jié)構(gòu)的阻尼特性。 因此，其加工性能非常優(yōu)越。大學(xué) 畢業(yè)實踐用紙 6 中改變工位的工件來說，選擇帶數(shù)控轉(zhuǎn)盤的臥式數(shù)控銑床進(jìn)行加工是非常合適的。但隨之而來的就是機(jī)床結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，對數(shù)控系統(tǒng)的要求更高，編程難度更大，設(shè)備的價格也更高。 （ 4） 、輔助裝置 如液壓、氣動、潤滑、冷卻系統(tǒng)和排屑、防護(hù)等裝置。當(dāng)幾個進(jìn)給聯(lián)動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。 數(shù)控機(jī)床的控制單元 上海。 1．硬線數(shù)控階段（ 1952~