如果說控制系統是一臺數控加工中心的大腦,那么主軸就是這臺加工中心的心臟,它直接影響著機床的加工性能和生產效率。所以在選擇木模加工中心時,需要遵守“材料決定功率、工藝決定轉速、五軸結構決定接口”的核心原則,從多個維度考慮來選配機床的主軸。
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大型五軸加工中心
1、功率:由材質硬度和切削量決定,主軸的功率直接決定了它“有沒有勁”,是否能高效切除材料。粗加工時,如果是代木等復合材料,吃刀量較大,主要大功率主軸來保證效率,15kw以上的電主軸可以支持連續運轉進行重切削,表面粗糙度維持在Ra3.2。針對木材、泡沫、玻璃鋼等混合材料,15-20kw功率的主軸比較主流。如果曲面精修時對功率要求不高,主要追求高轉速和穩定性,9-12kw也足夠用。
2、轉速:決定著加工的“細膩程度”和效率。木模加工主軸最高轉速通常在18000rpm--24000rpm之間,這個范圍既保證了泡沫、代木的高速切削效率,也能滿足小型刀具精加工的需求。當然主軸最好是無級調速,可以適應不同直徑刀具和不同工序的要求。
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游艇木模加工中心
3、刀柄:必須是適配五軸頭的,目前主軸刀柄是HSK系列,這是一款中空短錐柄,剛度高、重復定位精度好,非常適合高速加工。木模五軸頭常用的刀柄接口為HSK63A和HSK63F。當然也有廠家會提供BT30和ISO30刀柄,但在高轉速和高剛性要求下,HSK系列更有優勢。
4、冷卻:冷卻方式的選擇對于機床的加工精度也有影響。主軸工作時會產生熱量,冷卻不好會導致熱變形,甚至燒毀主軸。木模加工主軸常選的為水冷方案,冷卻效率均勻,噪音低,適合長時間連續加工;其次采用油冷方式,冷卻能力更強,適用于功率大的主軸;第三種是風冷方式,多用于小功率主軸,優點是結構簡單,但在夏天或長時間工作時散熱效果有限,不適合重負荷加工。
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大型木模加工中心
5、品牌:進口和國產的權衡,進口主軸選擇面廣,研發使用長久,性能更趨于穩定,但價格昂貴,國產主軸選擇面窄,是近幾年的后起之秀,價格相對低一些。像意大利的Hiteco、OLI、HSD等主軸都是木材和復合材料加工行業中的頂級品牌,專門優化用于五軸頭,在很多大型模具機床行業認可度較高;國產的像廣州昊志,是國內電主軸行業的領導品牌之一,其DGZMG系列就是專門為五軸頭設計的電主軸,轉速24000rpm,功率18kw,這也是一款替代進口主軸的成熟型號,而且現在隨著昊志的研發實力發展,主軸性能和價格不次于進口主軸。
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大型五軸加工中心
上述是木模加工中心主軸選擇需要注意的問題,大家在選購機床前一定要和廠家確認主軸扭矩曲線,有些主軸功率雖然標的高,但在2000--6000rpm的低速區間扭矩不足,這會導致鉆大孔或銑削時“沒勁”甚至悶車。另外加工代木和泡沫時產生的粉塵,需要主軸具有迷宮式密封,防止粉塵進入主軸。機床的選購是一個綜合性問題,每一個環節都需要格外注意,以免在后期生產使用中受到影響。
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