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銑床

原圖鏈接XKA2150×170數控龍門鏜銑床來自快咨訊

中文名稱：銑床 外文名稱：millingmachine. 其它稱呼：鑼床 運動：旋轉運動為主運動 屬於：機床

銑床(milling machine)主要指用銑刀對工件多種表面進行加工的機床。通常銑刀以旋轉運動為主運動，工件和銑刀的移動為進給運動。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。

銑床是用銑刀對工件進行銑削加工的機床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較複雜的型面，效率較刨床高，在機械製造和修理部門得到廣泛應用。

銑床是一種用途廣泛的機床，在銑床上可以加工平面(水平面、垂直面)、溝槽(鍵槽、T形槽、燕尾槽等)、分齒零件(齒輪、花鍵軸、鏈輪)、螺旋形表面(螺紋、螺旋槽)及各種曲面。此外，還可用於對迴轉體表面、內孔加工及進行切斷工作等。銑床在工作時，工件裝在工作檯上或分度頭等附件上，銑刀旋轉為主運動，輔以工作檯或銑頭的進給運動，工件即可獲得所需的加工表面。由於是多刃斷續切削，因而銑床的生產率較高。簡單來說，銑床可以對工件進行銑削、鑽削和鏜孔加工的機床。

發展歷程

銑床最早是由美國人E.惠特尼於1818年創製的臥式銑床。為了銑削麻花鑽頭的螺旋槽，美國人J.R.布朗於1862年創製了第一台萬能銑床，是為升降台銑床的雛形。1884年前後出現了龍門銑床。20世紀20年代出現了半自動銑床，工作檯利用擋塊可完成"進給-快速"或"快速-進給"的自動轉換。

1950年以後，銑床在控制系統方面發展很快，數字控制的應用大大提高了銑床的自動化程度。尤其是70年代以後，微處理機的數字控制系統和自動換刀系統在銑床上得到應用，擴大了銑床的加工範圍，提高了加工精度與效率。

隨着機械化進程不斷加劇，數控編程開始廣泛應用與於機床類操作，極大的釋放了勞動力。數控編程銑床將逐步取代人工操作。對員工要求也會越來越高，當然帶來的效率也會越來越高。

日常保養

摺疊銑床例保作業範圍 1、床身及部件的清潔工作，清掃鐵屑及周邊環境衛生;

2、檢查各油平面，不得低於油標以下，加注各部位潤滑油;

3、清潔工、夾、量具。

摺疊銑床一保作業範圍 1、清洗調整工作檯、絲杆手柄及柱上鑲條;

2、檢查、調整離合器;

3、清洗三嚮導軌及油毛氈，電動機、機床內外部及附件清潔;

4、檢查油路，加注各部潤滑油;

5、緊固各部螺絲。

銑床例保作業範圍

1、床身及部件的清潔工作，清掃鐵屑及周邊環境衛生，清潔工、夾、量具;

2、檢查各油平面，不得低於油標以下，加注各部位潤滑油。

銑床周末保養作業範圍

一、清潔

1、拆卸清洗各部油毛氈墊;

2、擦拭各滑動面和導軌面、擦拭工作檯及橫向、升降絲杆、擦拭走刀傳動機構及刀架;

3、擦拭各部死角。

二、潤滑

原圖鏈接來自快咨訊圖片

1、各油孔清潔暢通並加注潤滑油;

2、各導軌面和滑動面及各絲杆加注潤滑油;

3、檢查傳動機構油箱體、油麵、並加油至標高位置。

三、扭緊

1、檢查並緊固壓板及鑲條螺絲;

2、檢查並扭緊滑塊固定螺絲、走刀傳動機構、手輪、工作檯支架螺絲、叉頂絲;

3、檢查扭緊其它部份鬆動螺絲。

四、調整

1、檢查和調整皮帶、壓板及鑲條鬆緊適宜;

2、檢查和調整滑塊及絲杆合令。

五、防腐

1、除去各部鏽蝕，保護噴漆面，勿碰撞;

2、停用、備用設備導軌面、滑動絲杆手輪及其它暴露在外易生鏽的部位塗油防腐。

定期保養

1.每3個月清洗床身內部、升降台內部和工作檯底座的潤滑油池、用汽油清洗潤滑油泵的游油網，每年不少於兩次。

2.升降絲槓用二硫化鋁油劑每兩月潤滑一次。

3.機床各部間隙的調整:

(1)主軸潤滑的調整，必須保證每分鐘有一滴油通過。

(2)工作檯縱向絲槓傳動間隙的調整，每3個月調整或根據實際使用情況進行調整，要求是傳動間隙充分減小，絲槓的間隙不超過1/40轉，同時在全長上都不得有卡住現象。

(3)工作合縱向絲槓軸向間隙的調整，目的是消除絲槓和螺母之間的傳動間隙，同時還要使絲槓在軸線方向與工作檯之間的配合間隙達到最小。

(4)主軸軸承徑向間隙的調整，根據實際使用情況進行調整。

4.工作檯快速移動離合器的調整要求

(1)摩擦離合器脫開時，摩擦片之間的總和間隙不應該少於2~3mm。

(2)摩擦離合器閉合時，摩擦片應緊密地壓緊，並且電磁鐵的鐵芯要完全拉緊，如果電磁鐵的鐵芯配合得正確，在拉緊狀態中電磁鐵不會有響聲。

常見故障

龍門銑床大都由鋼或鑄鐵製成，在長期的使用過程中，由於兩個接觸面間存在不同程度的摩擦，會造成銑床導軌表面產生不同程度的磨損 ，嚴重影響設備的加工精度和生產效率。傳統修複方法通常採用金屬板鑲貼或更換等方法，但需要進行大量精確的加工製造和人工刮研，修復需要的工序多，工期長。針對龍門銑床劃傷、拉傷問題可以採用高分子複合材料解決，其中應有成熟的有美嘉華技術體系。由於材料具有出色的粘着力、抗壓強度及耐油、耐磨性能，可為部件提供一個長久的保護層。只需幾個小時即可將機床劃傷的部位修復完畢，投入使用，相對傳統方法操作更為簡單，所需成本更低。

技術特點

臥式鏜銑床的發展以其注入加速度概念而倍受關注，為高速運行作技術支撐的傳動元件電主軸、直線電機、線性導軌等得到廣泛應用，將機床的運行速度推向了新的高度。而主軸可更換式臥式鏜銑加工中心的創新設計解決了電主軸與鏜杆移動伸縮式結構各存利弊的不足，具有複合加工與一機兩用的功效，也是臥式鏜銑床的一大技術創新。

落地式銑鏜床的發展以其新的設計理念引領現代加工的潮流，以高速加工為理念的無鏜軸滑枕式、多種銑頭交換使用的結構型式盡顯風采，大有替代傳統銑削加工的趨勢。以兩坐標擺角銑頭為代表的各種銑頭附件成為實現高速、高效複合加工的主要手段，其工藝性能更廣，功率更大，剛性更強，是落地銑鏜床發展的一大突破。

結構特點

• 臥式鏜銑床

臥式鏜銑床的主要關鍵部件是主軸箱，安裝在立柱側面，也有少數廠家採用雙立柱的熱對稱結構，將主軸箱置於立柱中間，這種結構最大特點是剛性、平衡性、散熱性能好，為主軸箱高速運行提供了可靠保證。但是，雙立柱結構不便於維護保養，是當今採用的廠家不多的原因。主軸箱移動多通過電機驅動滾珠絲杆進行傳動，是主軸驅動核心傳動裝置，多採用靜壓軸承支承，由伺服電機驅動滾珠絲杆進行驅動。由於主軸轉速越來越高，主軸升溫快，已有很多廠家將採用油霧冷卻以替代油冷卻，更有效地控制主軸升溫，使其精度得到有效保證。

主軸系統主要有兩種結構型式，一種是傳統的鏜杆伸縮式結構，具有鏜深孔及大功率切削的特點;另一種是現代高速電主軸結構，具有轉速高，運行速度快，高效、高精的優點。

高速電主軸在臥式鏜銑床上的應用越來越多，除了主軸速度和精度大幅提高外，還簡化了主軸箱內部結構，縮短了製造周期，尤其是能進行高速切削，電主軸轉速最高可大10000r/min以上。不足之處在於功率受到限制，其製造成本較高，尤其是不能進行深孔加工。而鏜杆伸縮式結構其速度有限，精度雖不如電主軸結構，但可進行深孔加工，且功率大，可進行滿負荷加工，效率高，是電主軸無法比擬的。因此，兩種結構並存，工藝性能各異，卻給用戶提供了更多的選擇。

又開發了一種可更換式主軸系統，具有一機兩用的功效，用戶根據不同的加工對象選擇使用，即電主軸和鏜杆可相互更換使用。這種結構兼顧了兩種結構的不足，還大大降低了成本。是當今臥式鏜銑床的一大創舉。電主軸的優點在於高速切削和快速進給，大大提高了機床的精度和效率。

臥式鏜銑床運行速度越來越高，快速移動速度達到25~30m/min，鏜杆最高轉速6000r/min。而臥式加工中心的速度更高，快速移動高達50m/min，加速度5m/s2，位置精度0.008~0.01mm，重複定位精度0.004~0.005mm

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• 落地式銑鏜床銑刀

由於落地式銑鏜床以加工大型零件為主，銑削工藝範圍廣，尤其是大功率、強力切削是落地銑鏜床的一大加工優勢，這也是落地銑鏜床的傳統工藝概念。而當代落地銑鏜床的技術發展，正在改變傳統的工藝概念與加工方法，高速加工的工藝概念正在替代傳統的重切削概念，以高速、高精、高效帶來加工工藝方法的改變，從而也促進了落地式銑鏜床結構性改變和技術水平的提高。

當今，落地式銑鏜床發展的最大特點是向高速銑削髮展，均為滑枕式(無鏜軸)結構，並配備各種不同工藝性能的銑頭附件。該結構的優點是滑枕的截面大，剛性好，行程長，移動速度快，便於安裝各種功能附件，主要是高速鏜、銑頭、兩坐標雙擺角銑頭等，將落地銑鏜床的工藝性能及加工範圍達到極致，大大提高了加工速度與效率。

傳統的銑削是通過鏜杆進行加工，而現代銑削加工，多由各種功能附件通過滑枕完成，已有替代傳統加工的趨勢，其優點不僅是銑削的速度、效率高，更主要是可進行多面體和曲面的加工，這是傳統加工方法無法完成的。因此，很多廠家都競相開發生產滑枕式(無鏜軸)高速加工中心，在於它的經濟性，技術優勢很明顯，還能大大提高機床的工藝水平和工藝範圍。同時，又提高了加工精度和加工效率。當然，需要各種不同型式的高精密銑頭附件作技術保障，對其要求也很高。

高速銑削給落地式銑鏜床帶來了結構上的變化，主軸箱居中的結構較為普遍，其剛性高，適合高速運行。滑枕驅動結構採用線性導軌，直線電機驅動，這種結構是高速切削所必需的，國外廠家在落地式銑鏜床上都已採用，國內同類產品還不多見，僅在中小規格機床上採用線性導軌。高速加工還對環境、安全提出了更高的要求，這又產生了宜人化生產的概念，各廠家都非常重視機床高速運行狀態下，對人的安全保護與可操作性，將操作台、立柱實行全封閉式結構，既安全又美觀。

工藝特點

傳統的臥式鏜銑床主要適合各種機械零件的加工，尤其是機械傳動箱體以及各種曲面體零件。由於各種裝備技術水平的提高，對機械結構要求越來越簡化，所需傳動部件更少，特別是作為傳動箱體的零件會越來越少，機械傳動多採取直接驅動，且傳動件的精度要求非常高，這對臥式鏜銑床的工藝性能提出了更高要求。因此，作為傳統的鏜軸式結構的加工對象呈減少的趨勢，將以無鏜軸式電主軸所替代，即以高速加工中心完成各種零件的加工。臥式鏜銑床向高速加工中心發展，一方面工藝適應性更強，另一方面也提高了性能水平和加工精度，在提高了加工工藝範圍的同時，需要各種功能附件作工藝保障，既能鏜銑，又能鑽孔、攻絲，裝上數控擺角銑頭附件，還能加工各種曲面體零件。配備交換式工作檯組成柔性加工單元，可對零件進行批量加工。

落地式銑鏜床主要加工各種型面的大型、超大型零件，其工藝特點是配有大型落地式平台(工作檯尺寸不受限)，可加工超長、超寬的零件。同時，還可配備迴轉式工作檯，即能作迴轉分度，還可作徑向直線運動，通過分度完成對零件的多序加工，大大提高了工藝範圍。意大利Pama(帕瑪)公司生產的落地式銑鏜床專門配備了傾斜式可調角度的工作檯，進一步拓寬了加工範圍。而大功率、高效切削是落地式銑鏜床的一大加工優勢，高速、高精的技術要求越來越影響着落地式銑鏜床的技術發展，是提高落地式銑鏜床工藝水平的重要手段。因此，落地式銑鏜床正在改變單一的大功率、高效切削，而更多地融入高速、高精的工藝技術內涵。滑枕式結構成已為高速銑鏜加工的主要結構型式，滑枕截面大，剛性高，高速運行穩定性好，便於裝卡各種銑頭附件以實現高速加工。

發展趨勢

重型機床的發展將呈現兩大趨勢。一方面是技術上以加工中心或大型柔性加工單元、大型組合式複合加工機床為發展方向，其中，臥式鏜銑床將逐步由高速加工中心和柔性加工單元所替代;落地式銑鏜床以發展大型組合式複合加工中心為主，即由兩台或更多主機組合成複合加工機床，以適應大型加工零件的單件小批量生產，工藝複雜，輔助時間和加工周期長的特點，往往由一台機床很難完成所有加工工序，而由兩台組合加工中心就完全可以實現。如:兩台數控龍門鏜銑床組成複合加工中心，並共用床身及導軌，分別配一個矩形工作檯和一個迴轉工作檯(分度)，可進行鏜、銑加工;一台落地式銑鏜床與一台數控單柱立車組成大型複合加工中心，共用床身導軌，配一個落地平台和一個迴轉台，可完成車、鏜、銑、鑽等加工，迴轉台可分度。還有兩台大型落地銑鏜床共用床身導軌等多種組合形式。這樣即節約了占地面積，降低成本，也提高了加工效率。另一發展趨勢是追求精細化製造，提高裝備製造的工藝含量，體現機床的安全、環保及人性化的特點。

綜上所述，當代臥式鏜銑床與落地式銑鏜床技術發展非常快，主要體現在設計理念的更新和機床運行速度及製造工藝水平有很大的提高，另一方面是機床結構變化大，新技術的應用層出不窮。臥式鏜銑床的結構向高速電主軸方向發展，落地式銑鏜床向滑枕式(無鏜軸)結構方向發展，功能附件呈高速、多軸聯動、結構型式多樣化的發展態勢，這將是今後一個時期技術發展的新趨勢。

普通銑床數控化改造的一般步驟

(一)機械部分設計

對數控機床的改造最主要的部分就是對其縱、橫進給機構的改造及控制系統的設計改造，以便使其具有更加合理的結構和更全面的控制系統，便於其真正的應用於實際的生產中。

1. 工作檯的進給運動

因為改造後主要加工圓弧、凸輪一類的平面曲線輪廓，所以採用微機數控實現三坐標兩軸聯動控制，工作檯縱向(軸)、橫向(軸)及垂直方向(軸)的運動，分別由步進電動機經過一級齒輪減速後，由滾珠絲槓螺母副拖動。由於銑削時作用在電動機軸上的負載轉矩較大，所以要選擇大功率的步進電動機。而大功率的步進電動機的驅動較困難，步進電動機沒有過載能力，在高速運動時轉矩下降很多，容易丟步。要使改造後的銑床進給伺服性能較好，在改造時採用直流伺服電動機驅動。

2. 機械部分結構設計

(1)保留原機床的主軸旋轉運動，工作檯升降運動仍採用手動操作，縱、橫向進給改造後既可機動進行複雜零件的計算機數控加工，又可手動操作完成簡單零件的加工或用於數控加工前的對刀工作。

(2)保留原機床縱向進給的機動部分，將離合器脫開，去掉手輪，將手輪軸通過一對齒輪與步進電機相聯，用微機數控系統控制縱向進給運動。加工時，將離合器脫開，使原來的機動進給停止工作。

(3)工作檯橫向運動方面，在原手輪安裝位置，安裝減速齒輪及步進電機，用微機數控系統控制橫向進給運動。

(4)採用直流伺服電動機作驅動元件，伺服電動機的軸端為光軸，齒輪與電動機軸，電動機軸與傳動軸採用錐環無鍵連接消除連接器的結構。這種連接的特點是不需要開鍵槽，而且兩連接件的相對角度可任意調節。由於錐環之間的楔緊作用，內外環分別產生徑向彈性變形，靠磨擦力與套連接，消除配合間隙，保證對中性。

(二)數控系統硬件設計

數控部分採用MCS-51系列的8031單片機實現對整個系統的主控制。用8031外接3片2764(E-PROM),一片6264(RAM)及一片8255(擴展I/O)，一片8155芯片，擴展成一個較簡單的微機控制系統。2764用作程序存儲器，6264用來擴展8031的RAM存儲器， 8155用作鍵盤和顯示接口，8255用於接收控制面板上多路轉換開關的控制信號。圖2為控制系統硬件結構原理圖。當單片機系統控制X、Y軸某一台步進電機單動時，可實現銑床橫向、縱向的直線進給;當控制X-Y軸配合聯動時，可實現水平面內直線、斜線、圓弧及複合軌跡的加工，可以近似地複合出水平面內非圓曲線。在銑床原有加工功能的基礎上，其控制精度和加工精度遠高於普通銑床。

國家質檢總局公布的兩類鑄造企業不能用的銑床

國家質檢總局對浙江、福建、江蘇、山東、吉林、遼寧等10個省、市的30種銑床進行了抽查。按照《金屬切削機床安全防護通用技術要求》GB15760-2004、《機械電氣安全機械電氣設備第1部分:通用技術條件》GB5226.1-2008等標準的要求，經檢驗，其中有兩家的銑床不合格，因此這類產品不適合鑄造企業使用。

經浙江省質量檢測科學研究院檢測的滕州東方機床有限公司生產的搖臂鑽床，型號是ZQ3040×12，該產品不合格的原因是:緊急停止、飛濺、電動機過熱保護不合要求。浙江省質量檢測科學研究院抽查的杭州雙龍機械有限公司生產的鑽銑兩用機床，名為麒龍，型號是ZX7020產品，經檢驗其產品的緊急停止、飛濺、電源開關、過電流保護、精度方面都不合格。

在鑄造企業中經常用銑床來進行鑄造產品的表面處理。以上兩類產品不合格，國家質檢總局建議鑄造企業不要使用。

普通銑床數控化改造，實質就是在普通銑床上增加微機控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現預定的加工工藝目標。其目的是使原機床具有一定的柔性，提高生產效率和質量，解決複雜零件的加工問題。用單片機擴展系統將普通銑床改造為經濟型銑床，簡便易行，能保證零件的加工精度，對複雜零件尤其是對弧面和凸面的加工效果顯著。

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