所谓的三轴数控磨床, 实际上指的是一种带有X、Y、Z三个运动轴的数控磨削设备。这种设备专门负责完成砂轮的磨削工作。该设备和两轴数控磨床、四轴数控磨床存在显著的区别。这一区别体现在运动自由度方面。
具体来说, 三轴机器能够加工的工件形态, 四轴和五轴机器也完整可以完成。但是, 反过来看, 四轴和五轴机器能做的事, 三轴机器不必然能做。对于许多生产定尺寸轴类零件的小批量车间而言, 使用三轴机床是完整充足的。这类车间完整没有必要挑选四轴或五轴机床来花冤枉钱。
三轴数控磨床的三个轴各自有着不同的分工情况, 其中X轴负责控制前后方向上的运动位置, Y轴负责控制左右方向上的运动位置, Z轴负责控制上下方向上的运动位置。
砂轮可以在三个方向上进行联动的走势动作, 依靠G代码把所需的轮廓给磨削出来, 这种机床能够处理好的工件类型基本上属于定截面旋转体和带有型槽的平面这两大类, 具体的例子包括圆柱形状的轴、平面的凸轮、带键槽的轴、液压阀体以及轴承滚道等。
对于复杂的空间曲面, 你不要对它抱有太高的期望值, 因为那实际上是五轴数控磨床所能够处理的领域范围。如果使用三轴的硬磨的方式来进行作业, 那么至终的结果只可能是将砂轮的耐用寿命直接消耗殆尽, 直到达到完整报废的程度为止。
如果你要选三轴数控磨床的话, 你得把第一步放在看床身材质这件事上, 整体铸铁制作的床身在抗击振性能这一个档次上, 可比焊接钢结构要好得非常多, 当你去磨硬质合金的时候, 它俩在表面粗糙度上的差距能够被拉开到2微米到3微米的范围。
第二步就是看砂轮主轴转速, 这个转速如果要在18000rpm以上, 才能够实现高效磨削硬质合金这一目标, 而对于那些普通钢件来说, 8000rpm到12000rpm的转速范围是完整绰绰有余的。
第三步去看Z轴行程的具体数值, 如果是那种长轴类的工件, 那么起步尺寸至少也要达到1200mm, 如果是短小的工件, 600mm就足以顶住需求了。从第四个维度来看, 你需要考察重复定位精度这一指标。通常情况下, 正负零点零零二毫米被视作达到合格水平的底线。
如果你的设备能达到正负零点零零一毫米的水平, 那么这就算得上是优秀的表现。这项参数会直接决定你是否能够将加工公差控制在低于五微米的范围内。
第一个误区是认为三轴机器仅仅能够进行直轴的研磨操作, 实际上使用三轴机床配合插补联动技术来加工型面是完整可行的, 只不过这种方式的换刀频率会比四轴高一些, 导致整体生产节拍效率降低了一部分。
第二个误区是觉得三轴设备属于低端产品范畴, 事实上, 在生产定尺寸的轴类零部件时, 三轴机床的热变形变量较少, 相应的补偿模型也更为简单, 这使得其精度稳定性反而比四轴设备更加容易控制。第三个误区则是将三轴技术与两轴技术混为一谈, 错误地将两者等同起来。
只有两个轴, 也就是只有一个X轴以及一个Z轴。砂轮是沿着轴线方向以及径向来进行运动的。这种状态之下, 是无法磨出来需要的型面的。在三轴的设定里, 是多出了一个Y轴。这样的话, 砂轮就可以在横向的位置进行偏摆动作了。型面的零件可以直接拿过来用上。这在整体效果上, 是存在质的区别的。
汽车零部件生产厂商在对传动轴、凸轮轴以及半轴进行磨削作业的时候, 三轴的数控磨床通常会被作为标准配置去使用, 并且可以实现单个工作班次内稳定生产八十件到一百二十件产品数量的目标。针对轴承生产厂商来说, 如果需要磨削滚道和套圈的部位, 那么使用三轴的设备就完整足够应对了。
同样地, 对于液压阀的生产厂家而言，在加工阀体的平面部分以及阀芯内部的型腔时, 三轴的设备也能够承担得起工作任务。
但是, 如果遇到的工件是航空叶片或者结构级为复杂的曲面模具这类高难度任务的话, 使用三轴的设备基本就已经无法胜任或者是起不到任何作用了, 在这种情况下就必须升级并使用五轴的设备来完成任务才行。
判断的标准就是只有一条, 看你的工件能不能用三个平面再加一个回转面来描述, 如果能的话就用三轴加工, 如果不能用就直接上多轴加工, 千万不要为了省钱而至终造成出现废品的情况。
目前, 三轴数控磨床的技术水准已经发展得相对成熟。在价格方面, 国产设备与进口设备的价差通常维持在2到4倍这样的区间内。然而, 对于10微米以内的关键指标而言, 各省外产品之间的差距并不像人们想象的那样巨大。
因此, 国产设备完整可以胜任相关工作要求。如果月度生产量在5000件以下, 那么仅需配备一台三轴机床以及两名操作人员即可维持正常生产运行。当批量生产规模进一步扩大时, 若增加自动上下料生产线, 人员效率将直接提升一倍。
千万不要被那个说的轴数越多就越好的一种说法给蒙蔽住了, 那纯粹是忽悠人的话术。三轴机床把该负责的工作任务做得非常扎实可靠, 这个重要性远远超过拿五轴机床仅仅来处理一个平面这种情况。
