加工中心的知識普及
點(diǎn)擊次數:2307 更新時(shí)間:2013-12-24
加工中心是備有刀庫,并能自動(dòng)更換刀具,對工件進(jìn)行多工序加工的數字控制機床。工件經(jīng)一次裝夾后,數字控制系統能控制機床按不同工序,自動(dòng)選擇和更換刀具,自動(dòng)改變機床主軸轉速、進(jìn)給量和刀具相對工件的運動(dòng)軌跡及其他輔助機能,依次完成工件幾個(gè)面上多工序的加工。
加工中心由于工序的集中和自動(dòng)換刀,減少了工件的裝夾、測量和機床調整等時(shí)間,使機床的切削時(shí)間達到機床開(kāi)動(dòng)時(shí)間的80%左右(普通機床僅為15~20%);同時(shí)也減少了工序之間的工件周轉、搬運和存放時(shí)間,縮短了生產(chǎn)周期,具有明顯的經(jīng)濟效果。
加工中心適用于零件形狀比較復雜、精度要求較高、產(chǎn)品更換頻繁的中小批量生產(chǎn)。*臺加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在數控臥式鏜銑床的基礎上增加了自動(dòng)換刀裝置,從而實(shí)現了工件一次裝夾后即可進(jìn)行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。
二十世紀70年代以來(lái),加工中心得到迅速發(fā)展,出現了可換主軸箱加工中心,它備有多個(gè)可以自動(dòng)更換的裝有刀具的多軸主軸箱,能對工件同時(shí)進(jìn)行多孔加工。這種多工序集中加工的形式也擴展到了其他類(lèi)型數控機床,例如車(chē)削中心,它是在數控車(chē)床上配置多個(gè)自動(dòng)換刀裝置,能控制三個(gè)以上的坐標,除車(chē)削外,主軸可以停轉或分度,而由刀具旋轉進(jìn)行銑削、鉆削、鉸孔和攻絲等工序,適于加工復雜的旋轉體零件。加工中心按主軸的布置方式分為立式和臥式兩類(lèi)。
臥式加工中心一般具有分度轉臺或數控轉臺,可加工工件的各個(gè)側面;也可作多個(gè)坐標的聯(lián)合運動(dòng),以便加工復雜的空間曲面。立式加工中心一般不帶轉臺,僅作頂面加工。此外,還有帶立、臥兩個(gè)主軸的復合式加工中心,和主軸能調整成臥軸或立軸的立臥可調式加工中心,它們能對工件進(jìn)行五個(gè)面的加工。
加工中心的自動(dòng)換刀裝置由存放刀具的刀庫和換刀機構組成。刀庫種類(lèi)很多,常見(jiàn)的有盤(pán)式和鏈式兩類(lèi)。鏈式刀庫存放刀具的容量較大。換刀機構在機床主軸與刀庫之間交換刀具,常見(jiàn)的為機械手;也有不帶機械手而由主軸直接與刀庫交換刀具的,稱(chēng)無(wú)臂式換刀裝置。為了進(jìn)一步縮短非切削時(shí)間,有的加工中心配有兩個(gè)自動(dòng)交換工件的托板。一個(gè)裝著(zhù)工件在工作臺上加工,另一個(gè)則在工作臺外裝卸工件。機床完成加工循環(huán)后自動(dòng)交換托板,使裝卸工件與切削加工的時(shí)間相重合。
加工中心由于工序的集中和自動(dòng)換刀,減少了工件的裝夾、測量和機床調整等時(shí)間,使機床的切削時(shí)間達到機床開(kāi)動(dòng)時(shí)間的80%左右(普通機床僅為15~20%);同時(shí)也減少了工序之間的工件周轉、搬運和存放時(shí)間,縮短了生產(chǎn)周期,具有明顯的經(jīng)濟效果。
加工中心適用于零件形狀比較復雜、精度要求較高、產(chǎn)品更換頻繁的中小批量生產(chǎn)。*臺加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在數控臥式鏜銑床的基礎上增加了自動(dòng)換刀裝置,從而實(shí)現了工件一次裝夾后即可進(jìn)行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。
二十世紀70年代以來(lái),加工中心得到迅速發(fā)展,出現了可換主軸箱加工中心,它備有多個(gè)可以自動(dòng)更換的裝有刀具的多軸主軸箱,能對工件同時(shí)進(jìn)行多孔加工。這種多工序集中加工的形式也擴展到了其他類(lèi)型數控機床,例如車(chē)削中心,它是在數控車(chē)床上配置多個(gè)自動(dòng)換刀裝置,能控制三個(gè)以上的坐標,除車(chē)削外,主軸可以停轉或分度,而由刀具旋轉進(jìn)行銑削、鉆削、鉸孔和攻絲等工序,適于加工復雜的旋轉體零件。加工中心按主軸的布置方式分為立式和臥式兩類(lèi)。
臥式加工中心一般具有分度轉臺或數控轉臺,可加工工件的各個(gè)側面;也可作多個(gè)坐標的聯(lián)合運動(dòng),以便加工復雜的空間曲面。立式加工中心一般不帶轉臺,僅作頂面加工。此外,還有帶立、臥兩個(gè)主軸的復合式加工中心,和主軸能調整成臥軸或立軸的立臥可調式加工中心,它們能對工件進(jìn)行五個(gè)面的加工。
加工中心的自動(dòng)換刀裝置由存放刀具的刀庫和換刀機構組成。刀庫種類(lèi)很多,常見(jiàn)的有盤(pán)式和鏈式兩類(lèi)。鏈式刀庫存放刀具的容量較大。換刀機構在機床主軸與刀庫之間交換刀具,常見(jiàn)的為機械手;也有不帶機械手而由主軸直接與刀庫交換刀具的,稱(chēng)無(wú)臂式換刀裝置。為了進(jìn)一步縮短非切削時(shí)間,有的加工中心配有兩個(gè)自動(dòng)交換工件的托板。一個(gè)裝著(zhù)工件在工作臺上加工,另一個(gè)則在工作臺外裝卸工件。機床完成加工循環(huán)后自動(dòng)交換托板,使裝卸工件與切削加工的時(shí)間相重合。