加工鋁材和塑料的CNC銑床可以從正面和背面進(jìn)行操作。正面上兩臺(tái)互換式工作臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的加工。在銑削CfK或GfK等纖維復(fù)合材料時(shí)，還使用一種特殊的吸塵裝置。數(shù)字式伺服電機(jī)可以對(duì)8個(gè)軸進(jìn)行快速的軌道控制。兩個(gè)Y軸各由一臺(tái)伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由此可以實(shí)現(xiàn)非常穩(wěn)固的龍門框架。此外，通過軟件系統(tǒng)也可以很好地矯正各軸之間可能出現(xiàn)的角度誤差。

Knickmeier公司開發(fā)出一種針對(duì)鋁材和塑料加工的特殊的CNC銑床。該銑床具有若干顯著的特點(diǎn)，例如可以從前面和后面兩側(cè)進(jìn)行操作。這種由標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件制造而成的CNC銑床設(shè)備有多種不同的規(guī)格。數(shù)字式伺服電機(jī)可以對(duì)8個(gè)軸進(jìn)行快速的軌道控制。兩個(gè)Y軸各由一臺(tái)伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由此可以實(shí)現(xiàn)非常穩(wěn)固的龍門框架。此外，通過軟件系統(tǒng)也可以很好地矯正各軸之間可能出現(xiàn)的角度誤差。

在線性軸上，直線滑軌由螺距為10mm或20mm的滾珠絲桿進(jìn)行傳動(dòng)。行走速度可以達(dá)到400mm/s或700mm/s，這相當(dāng)于分辨率為0.002mm或0.004mm時(shí)的24mm/min或42mm/min。各個(gè)運(yùn)行位置的可重復(fù)性精度可以達(dá)到0.01mm。通過一種簡(jiǎn)單易操作的CAD/CAM程序來執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。操作人員只需2~3h的入門練習(xí)，即可生成自己所需的程序。

銑床設(shè)備在前端設(shè)有兩個(gè)互換式工作臺(tái)，可以裝卡600mm×250mm×400mm的工件。通過互換工作臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)無輔助時(shí)間的連續(xù)的工件加工。由于工件的加工時(shí)間短，因此節(jié)約潛力巨大，用戶由此可以把其生產(chǎn)效率提高70%。

CNC銑床以前端兩個(gè)互換工作臺(tái)、一個(gè)剛性強(qiáng)的龍門框架和可雙側(cè)操作等特色見長(zhǎng)

互換工作臺(tái)上設(shè)置扁平夾具

互換工作臺(tái)上設(shè)置有專用的特種扁平夾具。扁平夾具有3種寬度可供選擇，即290mm（6bar時(shí)的夾持力為140kg）、230mm（6bar時(shí)的夾持力為100kg）和180mm（6bar時(shí)的夾持力為60kg）（圖1）。在夾具的張緊條上可以設(shè)置針對(duì)工件的特殊夾模，以便夾持諸如扁平蓋板等工件。此外還采用一種夾持面為50mm×50mm的短行程氣缸，由此可以同時(shí)裝卡和加工5個(gè)小型外殼。

圖1 通用型扁平夾具擁有3種型號(hào)。裝夾行程約為5mm

設(shè)備的前端操作側(cè)設(shè)有一個(gè)安全門，在需要維護(hù)時(shí)，安全門可以打開。另一個(gè)特點(diǎn)便是機(jī)床的工作臺(tái)。工作臺(tái)采用特殊鋼板框架制造而成，因此穩(wěn)固性和抗扭轉(zhuǎn)性非常強(qiáng)。在此基礎(chǔ)上設(shè)立4軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

不同類型的銑削軸

根據(jù)用戶的不同需要，可以使用不同類型的銑削軸，例如帶有HSK32卡錐、用于最大10mm卡鉗的2.2kW功率和40000r/min轉(zhuǎn)速的高頻主軸（圖2）。這種主軸設(shè)有4個(gè)軸承，因此穩(wěn)定性和抗負(fù)荷性非常強(qiáng)。或者也可以投入使用帶有SK11卡錐、用于最大8mm卡鉗的1.8kW功率和50000r/min轉(zhuǎn)速的同步主軸（圖3）。同步電機(jī)不會(huì)明顯發(fā)熱，也無需采取任何輔助冷卻措施。

圖2 帶有HSK32E卡錐的主軸電機(jī)。電機(jī)功率為2.2kW，最大轉(zhuǎn)速為40000r/min，夾持范圍最大10mm。電機(jī)特別適用于鋁材銑削加工

圖3 帶有SK11斜錐支座的同步絲桿電機(jī)。電機(jī)功率為1.3kW，最大轉(zhuǎn)速為50000r/min，夾持范圍為最大8mm

如果銑床也銑削CfK或GfK的話，則可使用特殊的吸塵裝置。這是因?yàn)榇祟惒牧蠒?huì)造成粉塵危害，必須要由經(jīng)過BG許可的相應(yīng)的吸塵裝置排除掉。在使用吸塵裝置時(shí)，還使用一種專門開發(fā)的刀具庫（圖4）。在特殊卡鉗上設(shè)有斜錐，而卡鉗則被裝在一個(gè)可伸縮的套筒上。

圖4 刀庫可以存儲(chǔ)5把刀具

首先保護(hù)套打開，然后套筒從刀具庫中伸出。接著可以進(jìn)行刀具更換。在刀具更換之后，刀具通過刀具長(zhǎng)度鍵鈕移動(dòng)。這里可以自動(dòng)計(jì)算和測(cè)定刀具的長(zhǎng)度。

在Z軸上設(shè)有一個(gè)高度鍵鈕。通過這種可氣動(dòng)伸縮的鍵鈕，可以自動(dòng)測(cè)得工件的高度。在各個(gè)工序之間也可以進(jìn)行測(cè)量，以實(shí)現(xiàn)精確的高度調(diào)整。

第二個(gè)操作平臺(tái)

在機(jī)床設(shè)備背面設(shè)有第二個(gè)操作平臺(tái)。通過一個(gè)氣動(dòng)門可以對(duì)操作人員進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)程序結(jié)束時(shí)，安全門會(huì)自動(dòng)打開；而在操動(dòng)開始鍵鈕之后，安全門則會(huì)重新關(guān)閉。安全門關(guān)閉時(shí)，開始脈沖信號(hào)會(huì)被傳送到CNC系統(tǒng)。安全門下方設(shè)有一個(gè)安全開關(guān)裝置，觸碰到它時(shí)，門會(huì)立即開啟。由此可以避免操作人員遭遇擠壓的危險(xiǎn)。在這一側(cè)上可以對(duì)那些對(duì)于互換工作臺(tái)來說尺寸過大的工件進(jìn)行加工。

圖5 在背面旋臂臺(tái)上設(shè)有高度擋塊和夾持梁。高度擋塊和夾持梁均為電動(dòng)可調(diào)

在旋臂臺(tái)上設(shè)有可電動(dòng)調(diào)節(jié)的高度擋塊（圖5）。高度擋塊可以被用作機(jī)殼（工件）的支座。電動(dòng)可調(diào)的夾持梁可服務(wù)于整個(gè)外殼寬度。然后，氣缸執(zhí)行夾持任務(wù)。通過這種方式可以把校準(zhǔn)工作量降到最低，同時(shí)也可以一次裝夾多個(gè)外殼工件。通過采用自主研發(fā)的基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)定裝置，對(duì)更換不同規(guī)格外殼工件時(shí)所需的校準(zhǔn)工作只需數(shù)秒鐘即可完成。

最小量潤(rùn)滑系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)刀具進(jìn)行冷卻。冷卻系統(tǒng)設(shè)有1個(gè)、2個(gè)或3個(gè)噴嘴，此外還有一個(gè)冷卻噴嘴，它可以通過渦流效應(yīng)把20℃空氣降至為-20℃空氣。由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)在加工過程中具有熔化傾向的塑料材料進(jìn)行銑削。

用戶可以選擇車削軸和直線軸的組合方案，也可選用不同的主軸電機(jī)和針對(duì)刀具快速更換的輔助軸。這種CNC銑床還可以轉(zhuǎn)變方式而用于螺栓焊接。其他應(yīng)用范圍有：銑削和蝕刻；裝載和裝配；粘貼和澆鑄；錫焊和焊接；鋸和切割；成型和模型；磨削和拋光；測(cè)量和檢驗(yàn)。