加工中心機(jī)是今朝世界上產(chǎn)量最高,、應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一,。它的綜合加工能力較強(qiáng),,工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容,,加工精度較高,就中等加工難度的批量工件,,其效率是普通設(shè)備的5~10倍,,出格是它能完成良多普通設(shè)備不能完成的加工,,對(duì)形狀較復(fù)雜,精度要求高的單件加工或中小批量多品種出產(chǎn)更為合用,。
加工中心是一種功能較全的數(shù)控加工機(jī)床。它把銑削,、鏜削,、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺(tái)設(shè)備上,,使其具有多種工藝手段,。加工中心設(shè)置有刀庫,刀庫中存放著不合數(shù)量的各類刀具或檢具,,在加工過程中由法度圭臬自動(dòng)選用和改換,。這是它與數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床的主要區(qū)別,。加工中心是一種綜合加工能力較強(qiáng)的設(shè)備,,工件一次裝夾后能完成較多的加工法度圭臬,加工精度較高,,就中等加工難度的批量工件,,其效率是普通設(shè)備的5~10倍,出格是它能完成良多普通設(shè)備不能完成的加工,。加工中心對(duì)形狀較復(fù)雜,,精度要求高的單件加工或中小批量多品種出產(chǎn)更為合用。出格是對(duì)于必需采用工裝和專機(jī)設(shè)備來保證產(chǎn)物質(zhì)量和效率的工件,,采用加工中心加工,,可以省去工裝和專機(jī)。這會(huì)為新產(chǎn)物的研制和改型換代節(jié)約大量的時(shí)間和費(fèi)用,,從而使企業(yè)具有較強(qiáng)的競爭能力,。
加工中心常按主軸在空間所處的狀態(tài)分為立式加工中心和臥式加工中心,加工中心的主軸在空間處于垂直狀態(tài)的稱為立式加工中心,,主軸在空間處于程度狀態(tài)的稱為臥式加工中心,。主軸可作垂直和程度轉(zhuǎn)換的,稱為立臥式加工中心或五面加工中心,,也稱復(fù)合加工中心,。按加工中心立柱的數(shù)量分;有單柱式和雙柱式(龍門式),。
按加工中心舉動(dòng)坐標(biāo)數(shù)和同時(shí)節(jié)制的坐標(biāo)數(shù)分:有三軸二聯(lián)動(dòng),、三軸三聯(lián)動(dòng)、四軸三聯(lián)動(dòng),、五軸四聯(lián)動(dòng),、六軸五聯(lián)動(dòng)等,。三軸、四軸是指加工中心具有的舉動(dòng)坐標(biāo)數(shù),,聯(lián)動(dòng)是指節(jié)制系統(tǒng)可以同時(shí)節(jié)制舉動(dòng)的坐標(biāo)數(shù),,從而實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)工件的位置和速度節(jié)制。
按工作臺(tái)的數(shù)量和功能分:有單工作臺(tái)加工中心,、雙工作臺(tái)加工中心,,和多工作臺(tái)加工中心。
按加工精度分:有普通加工中心和高精度加工中心,。普通加工中心,,分辯率為1μm,最猛進(jìn)給速度15~25m/min,,定位精度lOμm擺布,。高精度加工中心、分辯率為0.1μm,,最猛進(jìn)給速度為15~100m/min,,定位精度為2μm擺布。介于2~lOμm之間的,,以±5μm較多,,可稱緊密級(jí)。
加工中心本身的結(jié)構(gòu)分兩大部門:一是主機(jī)部門,,二是節(jié)制部門,。
主機(jī)部門主要是機(jī)械結(jié)構(gòu)部門,包羅:床身,、主軸箱,、工作臺(tái)、底座,、立柱,、橫梁、進(jìn)給機(jī)構(gòu),、刀庫,、換刀機(jī)構(gòu)、輔助系統(tǒng)(氣液,、潤滑,、冷卻)等。
節(jié)制部門包羅硬件部門和軟件部門,。硬件部門包羅:計(jì)較機(jī)數(shù)字節(jié)制裝置(CNC),,可編軌范節(jié)制器(PLC),輸出輸入設(shè)備,主軸驅(qū)動(dòng)裝置,,顯示裝置,。軟件部門包羅系統(tǒng)軌范和節(jié)制軌范。
加工中心結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是:
①機(jī)床的剛度高,、抗振性好,。為了滿足加工中心高自動(dòng)化、高速度,、高精度,、高靠得住性的要求,加工中心的靜剛度,、動(dòng)剛度和機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的阻尼比都高于普通機(jī)床(機(jī)床在靜態(tài)力浸染下所默示的剛度稱為機(jī)床的靜剛度;機(jī)床在動(dòng)態(tài)力浸染下所默示的剛度稱為機(jī)床的動(dòng)剛度),。
②機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,,傳遞精度高,速度快,。加工中心傳動(dòng)裝置主要有三種,,即滾珠絲杠副;靜壓蝸桿-蝸母條,;預(yù)加載荷雙齒輪-齒條,。它們由伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng),省去齒輪傳念頭構(gòu),,傳遞精度高,,速度快。一般速度可達(dá)15m/min,,最高可達(dá)100m/min,;
③主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,無齒輪箱變速系統(tǒng)(特殊的也只保留1~2級(jí)齒輪傳動(dòng)),。主軸功率大,,調(diào)速規(guī)模寬,并可無級(jí)調(diào)速,。今朝加工中心95%以上的主軸傳動(dòng)都采用交流主軸伺服系統(tǒng),,速度可從10~20000r/min無級(jí)變速。驅(qū)動(dòng)主軸的伺服電機(jī)功率一般都很大,,是普通機(jī)床的1~2倍,,由于采用交流伺服主軸系統(tǒng),主軸電念頭功率雖大,,但輸出功率與實(shí)際耗損的功率連結(jié)同步,,不存在大馬拉小車那種華侈電力的環(huán)境,因此其工作效率最高,,從節(jié)能角度看,,加工中心又是節(jié)能型的設(shè)備,;
④加工中心的導(dǎo)軌都采用了耐磨損材料和新結(jié)構(gòu),能持久的連結(jié)導(dǎo)軌的精度,,在高速重切削下,,保證舉動(dòng)部件不振動(dòng),低速進(jìn)給時(shí)不爬行及舉動(dòng)中的高活絡(luò)度,。導(dǎo)軌采用鋼導(dǎo)軌,、淬火硬度≥HRC,與導(dǎo)軌共同面用聚四氟乙烯貼層,。這樣措置的利益:
a.摩擦系數(shù)?。?/span>
b.耐磨性好,;
c.減振消聲,;
d.工藝性好。
所以加工中心的精度壽命比一般的機(jī)床高,;
⑤設(shè)置有刀庫和換刀機(jī)構(gòu),。這是加工中心與數(shù)控銑床和數(shù)控鏜床的主要區(qū)別,使加工中心的功能和自動(dòng)化加工的能力更強(qiáng)了,。加工中心的刀庫容量少的有幾把,,多的達(dá)幾百把。這些刀具經(jīng)由過程換刀機(jī)構(gòu)自動(dòng)挪用和改換,,也可經(jīng)由過程節(jié)制系統(tǒng)對(duì)刀具壽命進(jìn)行打點(diǎn),;
⑥節(jié)制系統(tǒng)功能較全。它不單可對(duì)刀具的自動(dòng)加工進(jìn)行節(jié)制,,還可對(duì)刀庫進(jìn)行節(jié)制和打點(diǎn),,實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)交流。有的加工中心具有多個(gè)工作臺(tái),,工作臺(tái)可自動(dòng)交流,,不單能對(duì)一個(gè)工件進(jìn)行自動(dòng)加工,而且可對(duì)一批工件進(jìn)行自動(dòng)加工,。這種多工作臺(tái)加工中心有的稱為柔性加工單元,。跟著加工中心節(jié)制系統(tǒng)的成長,其智能化的程度越來越高,,如FANUCl6系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話,、在線自動(dòng)編程,經(jīng)由過程彩色顯示器與手動(dòng)操作鍵盤的共同,,還可實(shí)現(xiàn)軌范的輸入,、編纂、改削、刪除,,具有前臺(tái)操作,、后臺(tái)編纂的前后臺(tái)功能。加工過程中可實(shí)此刻線檢測,,檢測出的偏差可自動(dòng)修正,,保證首件加工一次成功,從而可以防止廢品的發(fā)生,。