CN113305577A - 一种数控型材端面铣削加工中心 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控型材端面铣削加工中心,包括送料段、锯切段和出料段,送料段包括送料机架,送料机架内部安装有传输机构,传输机构一侧间隔设置若干托起机构;送料爪机构滑动连接于送料机架内壁;传输机构用于将型材传输至托起机构上方,送料爪机构用于夹紧型材并配合托起机构输送型材至锯切段;锯切段包括锯切机架,锯切机架上依次安装锯切部分、压紧部分,锯切部分用于切割经压紧部分压紧的型材;锯切部分下方安装有铣削部分,在送料爪机构作用下,铣削部分能够加工型材锯切所形成的端面;出料段用于输出经铣削部分加工的型材。本发明能够自动上料,能够一次加工多根型材,且能够一次加工双面不需要人工对型材掉头,提高了型材的加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及型材加工领域,尤其涉及一种数控型材端面铣削加工中心。
背景技术
机床工业是制造业的基础产业,数控设备是机床工业的核心产品,随着门窗加工企业的集约化、标准化发展,越来越多国内外大中型门窗加工企业需要稳定、可靠、适合门窗行业使用的,自动化程度较高的生产线,而数控端面铣削是最关键的一步,它决定着门窗加工的效率和精度,最终决定着门窗的整体品质。
目前市场上常见的门窗端面铣床,一般是由切割设备切断后,再拿到端面铣床上,对切割后的型材两个端面分别加工。加工两个端面,需要手动放料后,然后定位、压紧后由安装在电机上的组合刀工进铣削。加工一个端面后,手动把型材掉头,再铣另一个端面。人工参与度高,劳动强度大、工作效率底、切割精度不稳定。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种数控型材端面铣削加工中心,能够自动上料,且能够一次加工多根型材,且能够一次加工双面不需要人工对型材掉头,提高了型材的加工效率。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
本发明的实施例提供了一种数控型材端面铣削加工中心,包括:
送料段,包括送料机架,送料机架内部安装有传输机构,传输机构一侧间隔设置若干托起机构;送料爪机构滑动连接于送料机架内壁并对应于托起机构一端;传输机构用于将型材传输至托起机构上方,送料爪机构用于夹紧型材并配合托起机构输送型材至锯切段;
锯切段,包括锯切机架,锯切机架上依次安装锯切部分、压紧部分,锯切部分用于切割经压紧部分压紧的型材;锯切部分下方安装有铣削部分,在送料爪机构作用下,铣削部分能够同时加工型材锯切所形成的两个端面;
出料段,用于输出经铣削部分加工两个端面后的型材。
作为进一步的实现方式,所述传输机构包括多组间隔设置且横向布置的同步带机构,同步带机构一侧安装水平压紧机构。
作为进一步的实现方式,所述水平压紧机构包括滚轮,所述滚轮连接滑动组件,通过滑动组件实现滚轮的Y向、Z向移动。
作为进一步的实现方式,所述托起机构包括多个间隔设置的托料辊,托料辊的轴线方向沿Y向设置;所述托料辊通过升降板连接Z轴移动机构,通过Z轴移动机构实现托料辊升降。
作为进一步的实现方式,所述送料爪机构包括一个或多个送料爪,送料爪通过加长板与连接架连接;所述连接架通过Y轴移动组件、Z轴移动组件连接送料支架,送料支架通过送料滑块与安装于送料机架内壁的导轨滑动连接。
作为进一步的实现方式,所述锯切部分包括锯切机构和竖向压紧机构,锯切机构包括门型框架、安装于门型框架的锯片;竖向压紧机构位于锯片相背于压紧部分的一侧。
作为进一步的实现方式,所述竖向压紧机构包括第一压紧板,第一压紧板通过第一导轴与第一门型框架连接,且所述第一压紧板连接第一垂直气缸,门型框架一侧安装第一水平气缸。
作为进一步的实现方式,所述压紧部分包括压紧座、滑动连接于压紧座上方的第二门型框架,第二门型框架内侧设有第二压紧板,所述第二压紧板通过第二导轴与第二门型框架连接;
所述第二压紧板通过浮动接头连接第二垂直气缸,第二门型框架一侧安装第二水平气缸。
作为进一步的实现方式,所述铣削部分包括多个组合刀,每个组合刀连接电机。
作为进一步的实现方式,所述锯切机架一侧安装排削器。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明的一个或多个实施方式的传输机构包括多个间隔设置的同步带机构,通过传输机构能够将型材稳定传输至托起机构上方;托起机构具有多个托料辊,托料辊在气缸的作用下将型材托起;送料爪机构设置多个送料爪,送料爪机构设置多个送料爪,能够实现多根型材同时下料和铣削的工作;送料爪夹紧型材,在电机的作用下送料爪机构沿托料辊移动,从而实现自动上料。
(2)本发明的一个或多个实施方式通过压紧部分和锯切部分的竖向压紧机构、安装于传输机构的水平压紧机构压紧型材,锯片对型材进行锯切,铣削部分通过设置多个组合刀实现型材端面铣削;铣削部分配有多个电机和多种刀具,刀具间隙可以调节,便不用频繁更换刀具。
(3)本发明的一个或多个实施方式的竖向压紧机构具有第一压紧板,压紧部分具有第二压紧板,第一压紧板位于锯片一侧,第二压紧板位于锯片另一侧,通过第一压紧板、第二压紧板配合实现对型材的压紧;在锯片切割型材形成端面后,通过铣削部分进行铣削;由于具有送料爪机构和传输机构,通过二者实现型材沿X向传输,从而使型材端面对准铣削位置,实现两个端面的同时铣削加工;因此,在加工一个端面后不需要手动掉头就可以加工另一个端面,提高了工作效率和切割精度。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图;
图2是本发明根据一个或多个实施方式的送料段结构示意图;
图3是本发明根据一个或多个实施方式的托起机构结构示意图;
图4是本发明根据一个或多个实施方式的传输机构结构示意图;
图5是本发明根据一个或多个实施方式的水平压紧机构结构示意图;
图6是本发明根据一个或多个实施方式的送料爪机构结构示意图;
图7是本发明根据一个或多个实施方式的锯切段结构示意图;
图8(a)是本发明根据一个或多个实施方式的锯切部分立体图;
图8(b)是本发明根据一个或多个实施方式的锯切部分侧视图;
图8(c)是本发明根据一个或多个实施方式的锯切部分主视图;
图9是本发明根据一个或多个实施方式的组合刀使用简图;
图10是本发明根据一个或多个实施方式的铣削部分结构示意图;
图11是本发明根据一个或多个实施方式的压紧部分结构示意图;
其中,1、送料段,2、锯切段,3、出料段;101、送料机架,102、托起机构,103、传输机构,104、送料爪机构;201、锯切机架,202、锯切部分,203、铣削部分,204、压紧部分,205、排削器;
10201、升降板,10202、导轨安装板,10203、导轨,10204、滑块,10205、滑块安装板,10206、气缸座,10207、升降气缸,10208、连接座,10209、托料辊支架,10210、托料辊;10301、送料机架,10302、固定板,10303、第一连接板,10304、第一同步轮,10305、第二连接板,10306、第二同步轮,10307、同步带,10308、电机,10309、水平压紧机构,10310、传动轴,10311、送料定位板;10401、送料滑板,10402、送料滑块,10403、送料支架,10404、送料Z轴导轨,10405、送料Z轴安装板,10406、送料Z轴滑块,10407、Y轴导轨,10408、Y轴滑块,10409、送料爪安装板,10410、连接架,10411、加长板,10412、送料爪,10413、螺母块,10414、固定座,10415、丝杠,10416、手轮,10417、伺服电机;
20201、工作台板,20202、升降机座,20203、导轨,20204、滑块,20205、滑块安装板,20206、电机安装板,20207、电机,20208、锯片,20209、气缸安装板,20210、锯切气缸,20211、第一立板,20212、第二立板,20213、第一上固定板,20214、压紧气缸,20215、第一压紧板,20216、水平气缸座,20217、水平气缸,20218、导轴;20301、滑块,20302、滑块安装板,20303、导轨,20304、滑块,20305、过渡板,20306、电机安装板,20307、连接板,20308、气缸,20309、电机,20310、组合刀;20401、压紧座,20402、过渡板,20403、滑块,20404、导轨,20405、气缸,20406、气缸安装座,20407、第三立板,20408、气缸座,20409、气缸,20410、工作台板,20411、第四立板,20412、第二压紧板,20413、浮动接头,20414、第二上固定板,20415、第二导轴,20416、气缸;
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具体实施方式
实施例一:
本实施例提供了一种数控型材端面铣削加工中心,适用于型材加工,例如铝合金门窗型材的端面加工,如图1所示,包括依次设置的送料段1、锯切段2和出料段3,其中,送料段1包括送料机架101、托起机构102、传输机构103、送料爪机构104,通过送料爪机构104实现精确送料。锯切段2包括锯切机架201、锯切部分202、铣削部分203、压紧部分204和排削器205,通过锯切段2实现自动切割。本实施例以型材沿送料段1、锯切段2、出料段3的移动方向为X向,以传输机构103的传输方向为Y向。
进一步的,如图2所示,送料机架101作为送料段1的载体,其设置为框架结构,托起机构102、传输机构103和送料爪机构104均安装于送料机架101内。其中,送料爪机构104滑动安装于传输机构103长度方向的一侧,用于夹紧型材;托起机构102安装于送料机架101内侧、传输机构103下方,且沿型材送料机架101长度方向间隔安装多个;托起机构102用于配合传输机构103托起型材。
进一步的,如图3所示,托起机构102包括升降板10201、Z轴移动机构、托料辊10210,Z轴移动机构包括升降气缸10207和滑动组件;托料辊10210的轴线方向沿Y向设置。在本实施例中,升降板10201为矩形板,升降板10201一侧间隔安装多个托料辊10210,托料辊10210的间距、个数根据实际型材长度选择;升降板10201另一侧通过滑动组件连接升降气缸10207,且升降气缸10207设置多个,以保证升降板10201稳定上升。
所述升降板10201的长度方向沿型材送料方向安装,且升降板10201与送料机架101内壁固定。托料辊10210的轴线方向与升降板10201长度方向垂直且与水平面平行,托料辊10210转动安装于托料辊支架10209上,托料辊支架10209与升降板10201相连。本实施例沿X向安装多个托起机构102,每个托起机构102包括多个托料辊10210,从而使每个同步带机构两侧都设置托料辊10210,以实现稳定托料。
托料辊10210的长度根据夹持型材的个数、宽度设置。在本实施例中,托料辊支架10209包括L型板和两个竖板,L型板的短边与升降板10201连接,两个竖板间隔安装于L型板长边侧面;托料辊10210安装于两个竖板之间。可以理解的,在其他实施例中,托料辊支架10209也可以采用其他结构,只要能够支撑托料辊10210即可。
更进一步的,滑动组件包括导轨10203、滑块10204,导轨10203通过导轨安装板10202与升降板10201连接,且导轨10203的长度方向与升降板10201长度方向、托料辊10210的轴线方向均垂直。滑块10204与导轨10203滑动连接,且滑块10204远离导轨10203一侧安装滑块安装板10205,所述滑块安装板10205与送料机架101固定。
气缸10207通过气缸座10206与导轨安装板10202连接,气缸10207的缸杆通过连接座10208与滑块安装板10205相连,通过气缸10207带动导轨安装10202板以及安装在升降板10201的托料辊10210上升,以完成托料动作。
进一步的,如图4所示,传输机构103包括送料机架10301、同步带机构、水平压紧机构10309,同步带机构安装于送料机架10301上方且沿送料机架10301长度方向间隔布置多个。同步带机构之间通过传动轴10310相连,所述传动轴10310连接电机10308,通过电机10308驱动传动轴10310从而带动同步带机构运动。通过间隔设置的多个同步带机构,实现型材的稳定运输。
所述送料机架10301远离锯切段2的一端安装送料定位板10311,通过送料定位板10311对型材进行定位。所述同步带机构包括同步带10307、第一同步轮10304、第二同步轮10306,第一同步轮10304和第二同步轮10306通过同步带配合传动,其中,第一同步轮10304与传动轴10310相连。同步带10307的运动方向沿Y向,其与送料机架10301的长度方向垂直。
第一同步轮10304的一侧安装第一连接板10303,第二同步轮10306的一侧安装第二连接板10305,第一连接板10303和第二连接板10305之间通过固定板10302相连,所述固定板10302与送料机架10301固定;水平压紧机构10309与固定板10302连接。在电机10308的驱动作用下,第一同步轮10304旋转,带动同步带10307和第二同步轮10306旋转,实现型材传送至托料辊10210上方。
进一步的,每个同步带机构侧面安装水平压紧机构10309。如图5所示,水平压紧机构10309包括滚轮1030905和滑动组件,其中,滑动组件包括水平气缸1030904、垂直气缸1030908、滚轮1030905、立板1030901、导轨1030902、滑块1030903、滑板1030909、连接座1030907,1030901立板安装在10302固定板上,1030901立板安装有1030902导轨,滑板1030909一侧安装滑块1030903,滑块1030903与导轨1030902滑动连接,导轨1030902固定于立板1030901侧面,且滑块1030903移动方向与立板1030901长度方向保持一致。
滑板1030909另一侧安装水平气缸1030904,水平气缸1030904的缸杆通过连接板连接滚轮1030905,滚轮1030905的转动中心与水平气缸1030904的伸缩方向垂直。立板1030901侧面安装气缸座1030906,气缸座1030906上安装有垂直气缸1030908,垂直气缸1030908的气缸杆通过连接座1030907连接滑板1030909。通过垂直气缸1030908、水平气缸1030904改变滚轮1030905位置,以使滚轮1030905能够对型材侧面压紧;滚轮1030905与型材型材点接触,减少摩擦。
进一步的,如图6所示,送料爪机构104包括一个或多个送料爪10412,可以根据需要增减,实现多根型材同时下料和铣削的工作。送料爪10412通过加长板0411与连接架10410连接,连接架10410安装在送料爪安装板10409一侧,当设置多个送料爪10412时,多个连接架10410沿送料爪安装板10409长度方向间隔设置。所述加长板0411的长度方向与送料机架10301长度方向保持一致,与同步带10307的传输方向垂直。
所述送料爪安装板10409另一侧安装有Y轴移动组件,Y轴移动组件包括Y轴滑块10408、Y轴导轨10407,Y轴滑块10408与Y轴导轨10407滑动连接,Y轴导轨10407安装于Z轴移动组件侧面。Z轴移动组件包括送料Z轴安装板10405、送料Z轴导轨10404、送料Z轴滑块10406,送料Z轴安装板10405与Y轴导轨10407相背的一侧安装有送料Z轴滑块10406,送料Z轴滑块10406与送料Z轴导轨10404滑动连接。送料Z轴导轨10404安装于送料支架10403一侧,送料支架10403下方安装送料滑板10401。
送料滑板10401下侧安装有送料滑块10402,送料滑块10402与安装于送料机架101内壁的导轨滑动连接,使送料爪机构104能够沿送料机架101长度方向上移动。所述送料滑板10401侧面安装伺服电机10417,通过伺服电机10417带动送料滑块10402沿导轨移动。
在本实施例中,为了能够调节Z轴上下高度,送料支架10403上侧安装有固定座,固定座10414中有10415丝杠穿过,送料Z轴安装板10405与送料支架10403之间安装有螺母块10413,丝杠10415与螺母块10413螺纹连接,丝杠10415的一端安装手轮10416,通过该转动手轮10416,丝杠10415带动送料爪安装板10409、送料爪10412等沿Z轴上下移动。可以理解的,在其他实施例中,所述丝杠10415也可以设置为通过电机驱动。
进一步的,如图7所示,锯切部分202安装于锯切机架201上方,铣削部分203安装于锯切部分202下侧,压紧部分204安装于锯切部分202一侧,所述锯切部分202的安装高度高于压紧部分204。压紧部分204一侧设置排削器205,通过排削器205解决料削收集的问题。
进一步的,如图8(a)-图8(c)所示,锯切部分202包括锯切机构和竖向压紧机构,其中,锯切机构包括锯片20208、工作台板20201、电机20207、锯切气缸20210等,工作台板20201安装在锯切机架201顶部,升降机座20202安装在工作台板20201上表面靠近一端,升降机座20202侧面安装有垂直于工作台板20201的导轨20203,滑块20204与导轨20203滑动连接,且滑块20204安装在滑块安装板20205一侧。所述锯片20208与电机20207连接,电机20207安装在电机安装板20206上,电机安装板20206安装连接于滑块安装板20205另一侧。
升降机座20202顶部安装气缸安装板20209,气缸安装板20209上方安装有锯切气缸20210,锯切气缸20210的气缸杆与滑块安装板20205连接,锯切气缸20210动作带动滑块安装板20205上下移动,从而完成锯切动作。
进一步的,竖向压紧机构包括压紧气缸20214、第一压紧板20215等,第一立板20211和第二立板20212安装在工作台板20201上表面一侧,第一立板20211和第二立板20212顶部通过第一上固定板20213连接;第一立板20211、第二立板20212和第一上固定板20213构成第一门型框架。第一上固定板20213下方安装有压紧气缸20214,压紧气缸20214的气缸杆连接第一压紧板20215,第一压紧板20215平行于工作台板20201且与气缸杆垂直。
所述第一压紧板20215两端对称安装有第一导轴0218,第一导轴0218垂直于第一压紧板20215且其顶端穿过第一上固定板20213。通过压紧气缸20214动作,带动第一压紧板20215上下移动,从而完成对被加工物体的夹紧和松开。第一立板20211外侧还安装有水平气缸座20216,水平气缸20217通过水平气缸座20216安装于第一立板20211侧面。
进一步的,如图10所示,铣削部分203包括多个组合刀20310,每个组合刀20310连接电机20309。本实施例的铣削部分203具有多个电机20309和多种刀具,刀具间隙可以调节。本实施例通过设置多个电机20309,每个电机20309,上装有常用组合刀20310,使用方便、不用频繁更换;通过多个电机20309上的组合刀20310完成多个铣削槽的铣削,解决扫码调取加工程序的问题。
电机20309安装于电机安装板20306一侧,电机安装板20306另一侧安装过渡板20305,过渡板20305侧面安装有滑块20304,滑块20304与导轨20303滑动连接;导轨20303安装于滑块安装板20302一侧,滑块安装板20302另一侧安装滑块20301,滑块20301与锯切机架201上的导轨滑动连接。气缸20308的气缸杆与安装在电机安装板20306上的连接板20307连接,通过气缸20308带动组合刀20310等上下移动。
在本实施例中,每个电机20309均连接对应的气缸20308,由于设置多个组合刀20310,使用其中一个或多个组合刀20310时,对应的气缸20308升起;升起后电机带动滑块安装板20302沿Y轴方向移动,从而完成铣削。
进一步的,如图9所示,组合刀20310包括多个锯片,多个锯片的间隙控制是通过设置隔套来解决。加工不同的型材,组合刀需要调节。组合刀的锯片轴线与锯切机构的锯片20208轴线垂直。
进一步的,如图11所示,压紧部分204包括压紧座20401、气缸20405、气缸20416、第二压紧板20412等,压紧座20401与锯切机架201固定,压紧座20401顶部中心位置安装气缸座20408,气缸座20408上安装气缸20409,气缸20409的缸杆与工作台板20410连接;气缸20409两侧对称安装导轨20404,导轨20404底部通过过渡板20402与压紧座20401连接,导轨20404与滑块20403滑动连接,且滑块20403安装于工作台板20410下方。
所述工作台板20410顶部上方对称安装第三立板20407和第四立板20411,第三立板20407和第四立板20411顶部通过第二上固定板20414连接。第三立板20407、第四立板20411和第二上固定板20414形成的第二门型框架内侧设有水平设置的第二压紧板20412,所述第二压紧板20412通过浮动接头20413连接气缸20416,气缸20416安装于第二上固定板20414顶部。
第二压紧板20412的两端分别连接第二导轴20415,第二导轴20415垂直穿过第二上固定板20414;气缸20416伸缩能够带动第二压紧板20412上下移动,通过第二压紧板20412对型材进行竖直压紧。第三立板20407的侧面安装水平布置的气缸20405,通过气缸20405实现对型材的水平压紧。
本实施例工作时,首先通过传输机构103将对应于送料爪10412个数的型材传输至托起机构102上方,托起机构102将型材托起;通过送料爪机构104夹紧型材,水平压紧机构10309对型材进行水平压紧;之后通过送料爪机构104沿送料机架101内侧的导轨移动实现自动上料。
型材通过压紧部分204、锯切部分202的竖向压紧机构、水平压紧机构10309压紧,锯片20208对型材进行锯切成两段。锯切后压紧部分204通过气缸20409带动回撤一个气缸行程,使两段型材之间的距离增大。相应的气缸20308升起,使组合刀20310上升至铣削位置;启动电机20309使组合刀20310旋转,滑块安装板20302在电机的作用下沿Y轴方向移动实现端面铣削。通过铣削部分能够同时加工型材的两个端面(一段型材的首端,另一段型材的尾端)。本实施例不需要手动掉头,降低劳动强度,提高工作效率,保证稳定的切割精度。
加工后的型材通过出料段3输出,其中,出料段3采用现有结构实现,例如传输辊构成的出料平台。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种数控型材端面铣削加工中心,其特征在于,包括:
送料段,包括送料机架,送料机架内部安装有传输机构,传输机构一侧间隔设置若干托起机构;送料爪机构滑动连接于送料机架内壁并对应于托起机构一端;传输机构用于将型材传输至托起机构上方,送料爪机构用于夹紧型材并配合托起机构输送型材至锯切段;
锯切段,包括锯切机架,锯切机架上依次安装锯切部分、压紧部分,锯切部分用于切割经压紧部分压紧的型材;锯切部分下方安装有铣削部分,在送料爪机构作用下,铣削部分能够同时加工型材锯切所形成的两个端面;
出料段,用于输出经铣削部分加工两个端面后的型材。
2.根据权利要求1所述的一种数控型材端面铣削加工中心,其特征在于,所述传输机构包括多组间隔设置且横向布置的同步带机构,同步带机构一侧安装水平压紧机构。
3.根据权利要求2所述的一种数控型材端面铣削加工中心,其特征在于,所述水平压紧机构包括滚轮,所述滚轮连接滑动组件,通过滑动组件实现滚轮的Y向、Z向移动。
4.根据权利要求1所述的一种数控型材端面铣削加工中心,其特征在于,所述托起机构包括多个间隔设置的托料辊,托料辊的轴线方向沿Y向设置;所述托料辊通过升降板连接Z轴移动机构,通过Z轴移动机构实现托料辊升降。
5.根据权利要求1所述的一种数控型材端面铣削加工中心,其特征在于,所述送料爪机构包括一个或多个送料爪,送料爪通过加长板与连接架连接;所述连接架通过Y轴移动组件、Z轴移动组件连接送料支架,送料支架通过送料滑块与安装于送料机架内壁的导轨滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种数控型材端面铣削加工中心,其特征在于,所述锯切部分包括锯切机构和竖向压紧机构,锯切机构包括门型框架、安装于门型框架的锯片;竖向压紧机构位于锯片相背于压紧部分的一侧。
7.根据权利要求6所述的一种数控型材端面铣削加工中心,其特征在于,所述竖向压紧机构包括第一压紧板,第一压紧板通过第一导轴与第一门型框架连接,且所述第一压紧板连接第一垂直气缸,门型框架一侧安装第一水平气缸。
8.根据权利要求1或6所述的一种数控型材端面铣削加工中心,其特征在于,所述压紧部分包括压紧座、滑动连接于压紧座上方的第二门型框架,第二门型框架内侧设有第二压紧板,所述第二压紧板通过第二导轴与第二门型框架连接;
所述第二压紧板通过浮动接头连接第二垂直气缸,第二门型框架一侧安装第二水平气缸。
9.根据权利要求1所述的一种数控型材端面铣削加工中心,其特征在于,所述铣削部分包括多个组合刀,每个组合刀连接电机。
10.根据权利要求1所述的一种数控型材端面铣削加工中心,其特征在于,所述锯切机架一侧安装排削器。
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