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加工中心的詳細(xì)分類和特點(diǎn)

發(fā)布：2016-05-26 10:52:26

摘要：1 加工中心的分類　　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...

1.加工中心的分類

　　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，主軸在空間處于水平狀態(tài)的稱為臥式加工中心。主軸可作垂直和水平轉(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）。

　　按加工中心運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)和同時(shí)控制的坐標(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運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)，聯(lián)動(dòng)是指控制系統(tǒng)可以同時(shí)控制運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)工件的位置和速度控制。

　　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，分辨率為1μm，最大進(jìn)給速度15～25m／min，定位精度lOμm左右。高精度加工中心、分辨率為0.1μm，最大進(jìn)給速度為15～100m／min，定位精度為2μm左右。介于2～lOμm之間的，以±5μm較多，可稱精密級(jí)。

2.加工中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　加工中心本身的結(jié)構(gòu)分兩大部分：一是主機(jī)部分，二是控制部分。

　　主機(jī)部分主要是機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，包括：床身、主軸箱、工作臺(tái)、底座、立柱、橫梁、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀庫(kù)、換刀機(jī)構(gòu)、輔助系統(tǒng)（氣液、潤(rùn)滑、冷卻）等。

　　控制部分包括硬件部分和軟件部分。硬件部分包括：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置（CNC），可編程序控制器（PLC），輸出輸入設(shè)備，主軸驅(qū)動(dòng)裝置，顯示裝置。軟件部分包括系統(tǒng)程序和控制程序。

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、高可靠性的要求，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)力作用下所表現(xiàn)的剛度稱為機(jī)床的靜剛度；機(jī)床在動(dòng)態(tài)力作用下所表現(xiàn)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(jiǎn)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)，省去齒輪傳動(dòng)機(jī)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(jiǎn)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)速范圍寬，并可無級(jí)調(diào)速。目前加工中心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)，主軸電動(dòng)機(jī)功率雖大，但輸出功率與實(shí)際消耗的功率保持同步，不存在大馬拉小車那種浪費(fèi)電力的情況，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)，能長(zhǎng)期的保持導(dǎo)軌的精度，在高速重切削下，保證運(yùn)動(dòng)部件不振動(dòng)，低速進(jìn)給時(shí)不爬行及運(yùn)動(dòng)中的高靈敏度。導(dǎo)軌采用鋼導(dǎo)軌、淬火硬度≥HRC，與導(dǎo)軌配合面用聚四氟乙烯貼層。這樣處理的優(yōu)點(diǎn)：a．摩擦系數(shù)小；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(kù)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(kù)容量少的有幾把，多的達(dá)幾百把。這些刀具通過換刀機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)用和更換，也可通過控制系統(tǒng)對(duì)刀具壽命進(jìn)行管理；

　　⑥控制系統(tǒng)功能較全。它不但可對(duì)刀具的自動(dòng)加工進(jìn)行控制，還可對(duì)刀庫(kù)進(jìn)行控制和管理，實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)交換。有的加工中心具有多個(gè)工作臺(tái)，工作臺(tái)可自動(dòng)交換，不但能對(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。隨著加工中心控制系統(tǒng)的發(fā)展，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，通過彩色顯示器與手動(dòng)操作鍵盤的配合，還可實(shí)現(xiàn)程序的輸入、編輯、修改、刪除，具有前臺(tái)操作、后臺(tái)編輯的前后臺(tái)功能。加工過程中可實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)，檢測(cè)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產(chǎn)生。

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