按數(shù)控銑床主軸的布置形式及銑床的布局特點(diǎn)分類,數(shù)控銑床可分為數(shù)控立式銑床、數(shù)控臥式銑床和數(shù)控龍門銑床等。
(1)數(shù)控立式銑床。一般可進(jìn)行三坐標(biāo)聯(lián)動加工,目前三坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控立式銑床應(yīng)用較多。數(shù)控立式銑床主軸與機(jī)床工作臺面垂直,工件裝夾方便,加工時便于觀察,但不便于排屑。一般采用固定式立柱結(jié)構(gòu),工作臺不升降。主軸箱做上下運(yùn)動,并通過立柱內(nèi)的重錘平衡主軸箱的重量。為保證銑床的剛性,主軸中心線距立柱導(dǎo)軌面的距離不能太大,因此,這種結(jié)構(gòu)主要用于中小尺寸的數(shù)控銑床。
此外,還有的銑床其主軸可以繞X、Y、Z坐標(biāo)軸中的一個或兩個軸做數(shù)控回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動,即四坐標(biāo)和五坐標(biāo)數(shù)控立式銑床。通常,銑床控制坐標(biāo)軸越多,尤其是要求聯(lián)動的坐標(biāo)軸越多,銑床的功能、加工范圍及可選擇的加工對象也越多,但隨之而來的就是銑床結(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。
數(shù)控立式銑床也可以采取附加數(shù)控轉(zhuǎn)盤、使用自動交換臺、增加靠模裝置等措施來擴(kuò)大它的功能及加工范圍,進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。
(2)數(shù)控臥式銑床。數(shù)控臥式銑床與通用臥式銑床相同,其主軸軸線平行于水平面。,數(shù)控臥式銑床的主軸與機(jī)床工作臺面平行,加工時不便于觀察,但排屑順暢。為了擴(kuò)大加工范圍和擴(kuò)充功能,數(shù)控臥式銑床一般配有數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺或萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤來實(shí)現(xiàn)四坐標(biāo)、五坐標(biāo)加工,這樣不但工件側(cè)面上的連續(xù)輪廓可以加工出來,而且可以實(shí)現(xiàn)再一次安裝中,通過轉(zhuǎn)盤改變工位,進(jìn)行“四面加工”。尤其是萬能數(shù)控轉(zhuǎn)盤可以把工件上各種不同空間角度的加工面擺成水平位置來加工,這樣可以省去很多專用夾具或具有專用角度的成形銑刀。雖然數(shù)控臥式銑床在增加了數(shù)控轉(zhuǎn)盤后很容易做到對工件進(jìn)行“四面加工”,使其加工范圍更加廣泛,但從制造成本上考慮,單純的數(shù)控臥式銑床現(xiàn)在已比較少,而多是在配備自動換刀裝置(ATC)后成為臥式加工中心。
(3)數(shù)控龍門銑床。對于大尺寸的數(shù)控銑床,一般采用對稱的雙立柱結(jié)構(gòu),以保證機(jī)床的整體剛性,這就是數(shù)控龍門銑床。數(shù)控龍門銑床有工作臺移動和龍門架移動兩種形式,主要用于大、中等尺寸,大、中等重量的各種基礎(chǔ)大件,如板件、盤類件、殼類件和模具等多品種零件的加工。工件一次裝夾后可自動、高精度地連續(xù)完成銑、鉆、鏜和鉸等多種工序的加工,適用于航空、重型機(jī)械、機(jī)車、造船、機(jī)床、印刷、紡織和模具等行業(yè)的加工制造。
按數(shù)控系統(tǒng)的功能分類,數(shù)控銑床可分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床、全功能數(shù)控銑床和高速數(shù)控銑床等。
(1)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床一般采用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng),如SE-MENS 802S等,采用開環(huán)控制,可以實(shí)現(xiàn)三坐標(biāo)聯(lián)動。這種數(shù)控銑床成本較低,功能簡單,加工精度不高,適用于一般復(fù)雜零件的加工,一般有工作臺升降式和床身式兩種類型。
(2)全功能數(shù)控銑床。全功能數(shù)控銑床采用半閉環(huán)控制或閉環(huán)控制,其數(shù)控系統(tǒng)功能豐富,一般可以實(shí)現(xiàn)四坐標(biāo)以上的聯(lián)動,加工適用性強(qiáng),應(yīng)用最廣泛。
(3)高速數(shù)控銑床。高速銑削是數(shù)控加工的一個發(fā)展方向,技術(shù)已經(jīng)比較成熟,已逐漸得到廣泛應(yīng)用。這種數(shù)控銑床采用全新的機(jī)床結(jié)構(gòu)、功能部件和功能強(qiáng)大的數(shù)控系統(tǒng),并配以加工性能優(yōu)越的刀具系統(tǒng),加工時主軸轉(zhuǎn)速一般為8000~40000r/min,進(jìn)給速度可達(dá)10~30m/min,可以對大面積的曲面進(jìn)行高效率、高質(zhì)量的加工。但目前這種機(jī)床價格昂貴,使用成本較高。