加工中心机是今朝世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强,工件一次装夹后能完成较多的加工内容,加工精度较高,就中等加工难度的批量工件,其效率是普通设备的5~10倍,出格是它能完成良多普通设备不能完成的加工,对形状较复杂,精度要求高的单件加工或中小批量多品种出产更为合用。
加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上,使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库,刀库中存放着不合数量的各类刀具或检具,在加工过程中由法度圭臬自动选用和改换。这是它与数控铣床、数控镗床的主要区别。加工中心是一种综合加工能力较强的设备,工件一次装夹后能完成较多的加工法度圭臬,加工精度较高,就中等加工难度的批量工件,其效率是普通设备的5~10倍,出格是它能完成良多普通设备不能完成的加工。加工中心对形状较复杂,精度要求高的单件加工或中小批量多品种出产更为合用。出格是对于必需采用工装和专机设备来保证产物质量和效率的工件,采用加工中心加工,可以省去工装和专机。这会为新产物的研制和改型换代节约大量的时间和费用,从而使企业具有较强的竞争能力。
加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心和卧式加工中心,加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心,主轴在空间处于程度状态的称为卧式加工中心。主轴可作垂直和程度转换的,称为立卧式加工中心或五面加工中心,也称复合加工中心。按加工中心立柱的数量分;有单柱式和双柱式(龙门式)。
按加工中心举动坐标数和同时节制的坐标数分:有三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等。三轴、四轴是指加工中心具有的举动坐标数,联动是指节制系统可以同时节制举动的坐标数,从而实现刀具相对工件的位置和速度节制。
按工作台的数量和功能分:有单工作台加工中心、双工作台加工中心,和多工作台加工中心。
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,分辩率为1μm,最猛进给速度15~25m/min,定位精度lOμm摆布。高精度加工中心、分辩率为0.1μm,最猛进给速度为15~100m/min,定位精度为2μm摆布。介于2~lOμm之间的,以±5μm较多,可称紧密级。
加工中心本身的结构分两大部门:一是主机部门,二是节制部门。
主机部门主要是机械结构部门,包罗:床身、主轴箱、工作台、底座、立柱、横梁、进给机构、刀库、换刀机构、辅助系统(气液、润滑、冷却)等。
节制部门包罗硬件部门和软件部门。硬件部门包罗:计较机数字节制装置(CNC),可编轨范节制器(PLC),输出输入设备,主轴驱动装置,显示装置。软件部门包罗系统轨范和节制轨范。
加工中心结构上的特点是:
①机床的刚度高、抗振性好。为了满足加工中心高自动化、高速度、高精度、高靠得住性的要求,加工中心的静刚度、动刚度和机械结构系统的阻尼比都高于普通机床(机床在静态力浸染下所默示的刚度称为机床的静刚度;机床在动态力浸染下所默示的刚度称为机床的动刚度)。
②机床的传动系统结构简单,传递精度高,速度快。加工中心传动装置主要有三种,即滚珠丝杠副;静压蜗杆-蜗母条;预加载荷双齿轮-齿条。它们由伺服电机直接驱动,省去齿轮传念头构,传递精度高,速度快。一般速度可达15m/min,最高可达100m/min;
③主轴系统结构简单,无齿轮箱变速系统(特殊的也只保留1~2级齿轮传动)。主轴功率大,调速规模宽,并可无级调速。今朝加工中心95%以上的主轴传动都采用交流主轴伺服系统,速度可从10~20000r/min无级变速。驱动主轴的伺服电机功率一般都很大,是普通机床的1~2倍,由于采用交流伺服主轴系统,主轴电念头功率虽大,但输出功率与实际耗损的功率连结同步,不存在大马拉小车那种华侈电力的环境,因此其工作效率最高,从节能角度看,加工中心又是节能型的设备;
④加工中心的导轨都采用了耐磨损材料和新结构,能持久的连结导轨的精度,在高速重切削下,保证举动部件不振动,低速进给时不爬行及举动中的高活络度。导轨采用钢导轨、淬火硬度≥HRC,与导轨共同面用聚四氟乙烯贴层。这样措置的利益:
a.摩擦系数小;
b.耐磨性好;
c.减振消声;
d.工艺性好。
所以加工中心的精度寿命比一般的机床高;
⑤设置有刀库和换刀机构。这是加工中心与数控铣床和数控镗床的主要区别,使加工中心的功能和自动化加工的能力更强了。加工中心的刀库容量少的有几把,多的达几百把。这些刀具经由过程换刀机构自动挪用和改换,也可经由过程节制系统对刀具寿命进行打点;
⑥节制系统功能较全。它不单可对刀具的自动加工进行节制,还可对刀库进行节制和打点,实现刀具自动交流。有的加工中心具有多个工作台,工作台可自动交流,不单能对一个工件进行自动加工,而且可对一批工件进行自动加工。这种多工作台加工中心有的称为柔性加工单元。跟着加工中心节制系统的成长,其智能化的程度越来越高,如FANUCl6系统可实现人机对话、在线自动编程,经由过程彩色显示器与手动操作键盘的共同,还可实现轨范的输入、编纂、改削、删除,具有前台操作、后台编纂的前后台功能。加工过程中可实此刻线检测,检测出的偏差可自动修正,保证首件加工一次成功,从而可以防止废品的发生。