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卧式铣床和立式铣床的10个区别

作者: D. 阿查里亚
发布日期:8年2024月XNUMX日
最后修改日期:30年2026月XNUMX日

左侧是一台带有冷却液的立式铣床正在加工零件,右侧是一台卧式铣床,旁边配有文字“卧式铣床与立式铣床”。

卧式铣床与立式铣床

卧式铣床和立式铣床的主要区别在于主轴的方向。卧式铣床的主轴与工作台平行,因此非常适合加工大型、较重的零件。立式铣床的主轴与工作台垂直,能够提供更高的精度和更大的灵活性,适用于精细设计的切削加工。 

然而,这种简单的差异可能无法完全定义水平方向与垂直方向的差异。 立式铣削中心这两款机器都具备铣削能力。它们在铣削应用方面都表现出色,Proleantech 同时使用这两种类型的机器,以确保以更高的效率和更低的成本满足定制铣削的生产需求。

 

铣床是用来做什么的?

铣床刀具在工件上切削金属屑和冷却液管的特写镜头

铣床刀具

铣床利用高速旋转的刀具在加工过程中去除材料。铣床的定义在于其旋转的刀具,通常具有多个刀齿。通过调整切削速度和进给率、更换刀头以及其他加工参数,这些铣床可以对金属、塑料和纤维复合材料进行成型加工。 

铣床通过端面铣削、立铣、钻孔、镗孔和开槽等操作对工件进行成形。计算机数控 (CNC) 铣床则扩展了这些功能,能够以更快的速度进行轮廓加工、型腔加工和更高级的材料去除技术。 

机械加工车间使用铣床进行原型制作、夹具制作以及切割等操作。手动或 CNC铣削 设置用于: 

  • 端面铣削、开槽、钻孔和轮廓加工
  • 生产平面、凹槽和复杂几何形状
  • 为航空航天、汽车和工业应用加工零件

卧式轧机详解

卧式数控铣床及控制面板

卧式数控铣床及控制面板

卧式铣床的主轴与工作台平行。卧式铣床的特点是切削刀具横向接触工件的位置。主轴安装在刀轴上,刀轴用于支撑重型刀具,例如板坯铣刀。 

卧式铣床还可以安装较重的刀具,例如侧铣刀,非常适合去除大量材料。工作台沿 X 轴和 Y 轴移动,主轴沿 Z 轴调节。卧式铣床非常适合进行更深的切削和更高的材料去除率,通常用于大型铸件和锻件的加工。 

卧式铣床主轴平行排列的一个原因是便于大型零件的切屑排出。 

卧式轧机的关键特点:

  • 带轴支撑的水平主轴
  • 适用于深切削和批量加工
  • 非常适合加工大型工件
  • 常见于具有多轴功能的卧式加工中心

立式铣床详解

带有工作台的大型立式铣床。

立式铣削加工中心

立式铣床的主轴垂直于工作台。这种方向使切削刀具向下作用于工件,非常适合端铣、钻孔和轮廓加工等精密铣削操作。 

主轴固定 不同的铣削工具例如立铣刀和钻头。在立式铣床上,工作台沿 X、Y 和 Z 轴移动,以精确定位工件材料去除的位置。立式铣床的一些变体包括带有可调节膝部以控制工作台高度的膝式铣床和带有固定底座以保证稳定性的卧式铣床。转塔铣床的特点是具有旋转转塔,可以快速更换刀具。 

立式铣床的主要特点:

  • 垂直主轴方向,实现精确切割操作
  • 兼容立铣刀、球铣刀和其他切削刀具
  • 提供转塔式铣床和卧式铣床两种配置
  • 直接工具安装 
  • 集成冷却液和空气系统,以改善芯片排气

阅读更多: 三轴、四轴和五轴数控铣削

 

卧式铣床与立式铣床的10个区别

主轴方向的差异以及由此产生的床身运动和排屑系统会影响它们在加工过程中的应用。以下列出了10个主要区别。 铣床与车床:

1. 主轴定向

多齿铣刀和主轴接头的特写

立式铣床主轴,已安装切削刀具

卧式铣床的主轴轴线与工作台平行,因此可以进行侧向进给式加工。卧式铣床可以配备多个刀具,同时加工工件。立式铣床的主轴垂直于工作台,刀具向下运动,进行顶向进给式加工。与卧式铣床相比,立式铣床的主轴轴线提高了加工精度,但卧式铣床的主轴可以加工更大的工件表面。 

2. 切割工具

卧式铣床配备重型轴式刀具,例如侧铣刀、端铣刀和板坯铣刀,专为重型材料去除而设计。这些刀具直径通常为 50-100 毫米,可承受更高的扭矩。 

立式铣床使用更长更细的刀具,例如直径为 5-25 毫米的立铣刀和球头铣刀。刀具几何形状会影响切屑排出和偏转,而且在高扭矩和重载荷下,立式刀具更容易弯曲。 

3. 材料去除率

与立式铣床相比,卧式铣床的材料去除率更高。卧式铣床的典型材料去除率(MMR)通常超过 500 立方厘米/分钟。这些铣床每次铣削可去除厚度达 10 毫米的材料。 

立式铣床加工钢材的材料去除率通常低于 300 立方厘米/分钟,因为它们优先考虑精度和几何形状,切削深度较浅(1-5 毫米)以保持精度。 

4. 排屑

数控铣削中心切削区飞溅的切屑

数控切割产生的金属屑

卧式铣床利用重力排出切屑,避免切屑堆积。切屑向下落下,最大限度地降低了重切削和刀具磨损的风险。立式铣床则需要冷却液流动来清除切屑,如果切屑没有被及时清除,就会堆积起来,造成表面缺陷。 

5. 切削深度

卧式铣床由于其重型主轴支撑,能够以更高的刚性进行更深的切削。立式铣床则由于主轴挠度和刀具长度的限制,切削深度受到限制。 

6. 建立卧式铣床和立式铣床的区别

用于铣床零件切割的定制夹具

用于定制零件的夹紧虎钳

立式铣床由于主轴直接可见且易于操作,因此安装更为简便。立式铣床可缩短对准时间,大多数零件的归零时间仅需几分钟。卧式铣床则需要安装刀轴和支撑臂,即使对于最熟练的技工来说,也会增加设置时间。如果采用多刀配置,设置时间还会进一步延长。 卧式机床的数控编程通常涉及刀具路径的考虑,特别是刀轴的对准。

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7.铣床的成本和维护

立式铣床配备多个刀具装卸装置,初始成本较低,售价通常在 10,000 万美元以上。对于小型机械加工车间来说,立式铣床更容易负担。卧式铣床拥有坚固的床身和结构,起价通常为 50,000 万美元,并且由于涉及刀轴、轴承和负载等部件,维护成本也更高。 

8. 占地面积和机器占地面积

立式铣床,包括转塔铣床和卧式铣床,占地面积小,约为 2 – 3 平方米。卧式铣床,由于主轴延伸较长,会占用相当大的空间,通常超过 5 平方米,因此在空间有限的机加工车间操作卧式铣床较为困难。 

9. 主轴转速范围和控制

与立式铣床相比,卧式铣床的主轴转速通常较低。这是因为卧式铣床使用重型刀具,单次走刀即可切削更深、去除更多材料。立式铣床的主轴转速范围更广,通常可达 20,000 转/分或更高,用于高速铣削和金属表面精细加工。主轴转速会影响立式和卧式铣床的切削参数优化。 

10.工件夹紧

卧式铣床配备更坚固耐用的重型夹紧系统,以固定较大的工件,防止其受到侧向切削力的影响。根据零件的复杂程度,卧式铣床会使用定制夹具。

立式铣床使用结构简单的夹具来固定工件,适用于加工较小的工件,大多数铣床的承重能力不超过 500 公斤。如果加工过程中存在横向切削力或刀具从侧面进入,立式铣床在工件固定方面会面临挑战。因此,通常需要重新调整工件方向,才能加工工件的不同表面。 

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金属零件铣削加工:卧式铣床还是立式铣床?

选择卧式铣削还是立式铣削取决于零件的几何形状、材料和尺寸。卧式铣床擅长快速缩小尺寸和去除材料,尤其适用于大批量粗加工大型零件,例如钢制外壳,其更高的材料去除率可以缩短加工周期。 

材料也会影响铣床的选择;卧式铣床适用于加工黑色金属,而对于钢和铝等需要表面光洁度的材料,最好使用立式铣床并提高转速。 

选择铣床时,应考虑以下因素:

  • 零件几何形状和尺寸
  • 所需材料去除率
  • 可用楼面面积
  • 工具复杂性

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结语

了解卧式铣床和立式铣床之间的关键区别对于零件加工和刀具路径优化至关重要。每种配置都有其优势,这取决于切削刀具、主轴方向和材料去除率。无论选择卧式铣床还是立式铣床,都必须将加工能力与项目需求相匹配,以确保零件制造的效率。 

 

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常见问题解答

卧式铣床与立式铣床有何不同?

卧式铣床的主轴轴线与工作台平行。这种设计可以在刀轴上安装多个刀具,用于重型加工。立式铣床的主轴是垂直的,非常适合精密铣削和光滑表面加工。 

 

2条评论

  1. 连接原型

    对于我的 10 厘米 x 10 厘米铝原型,您认为起泡或研磨怎么样?

    回复
    • 迪肯德拉·阿查里亚

      我认为泡沫对于你提到的尺寸来说更具成本效益,只是设计没有复杂的几何形状

      回复

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