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加工中心的分类及特点

日期:2018-03-20 11:38 人气: 来源:旺磐立式加工中心
一、加工中心的分类
 
1、按主轴在空间所处的状态分
 
1) 立式加工中心:主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心
 
2) 卧式加工中心:主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中心
 
3) 复合加工中心:主轴可作垂直和水平转换的,称为立卧式加工中心或五面加工中心,也称复合加工中心。
 
2、按加工中心立柱的数量分
 
1) 单柱式加工中心
 
2) 双柱式(龙门式)加工中心
 
3、按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数分
 
1) 三轴二联动加工中心
 
2) 三轴三联动加工中心
 
3) 四轴三联动加工中心
 
4) 五轴四联动加工中心
 
5) 六轴五联动加工中心
 
三轴、四轴是指加工中心具有的运动坐标数,联动是指控制系统可以同时控制运动的坐标数,从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。
 
 
4、按工作台的数量和功能分
 
1) 单工作台加工中心
 
2) 双工作台加工中心
 
3) 多工作台加工中心
 
5、按加工精度分
 
1) 普通加工中心:普通加工中心,分辨率为1μm,大进给速度15~25m/min,定位精度lOμm左右。
 
2) 高精度加工中心。高精度加工中心、分辨率为0.1μm,大进给速度为15~100m/min,定位精度为2μm左右。介于2~lOμm之间的,以±5μm较多,可称精密级。
 
 二、 加工中心的结构特点
 
 1、加工中心的结构
 
 加工中心的结构分两大部分:一是主机部分,二是控制部分。
 
 1) 加工中心主机部分主要是机械结构部分,包括: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。
 
 2) 加工中心控制部分包括硬件部分和软件部分。硬件部分包括:计算机数字控制装置(CNC),可编程序控制器(PLC),输出输入设备,主轴驱动装置,显示装置;软件部分包括系统程  序和控制程序。
 
 2、加工中心结构上的特点
 
 1) 加 工中心的刚度高、抗振性好。为了满足加工中心高自动化、高速度、高精度、高可靠性的要求,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 (机床在静态力作用下所表现的刚度称为机床的静刚度;机床在动态力作用下所表现的刚度称为机床的动刚度)。
 
2) 加工中心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,省去齿轮传动机构,传递精度高,速度快。一般速度可达15m/min,高可达100m/min。
 
3) 加工中心主轴系统结构简单,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,调速范围宽,并可无级调速。目前加工中心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,主轴电动机功率虽大,但输出功率与实际消耗的功率保持同步,不存在大马拉小车那种浪费电力的情况,因此其工作效率高,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,能长期的保持导轨的精度,在高速重切削下,保证运动部件不振动,低速进给时不爬行及运动中的高灵敏度。 导轨采用钢导轨、淬火硬度≥HRC ,与导轨配合面用聚四氟乙烯贴层。这样处理的优点: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) 加工中心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。这些刀具通过换刀机构自动调用和更换,也可通过控制系统对刀具寿命进行管理。
 
6) 加工中心控制系统功能较全。它不但可对刀具的自动加工进行控制,还可对刀库进行控制和管理,实现刀具自动交换。有的加工中心具有多个工作台,工作台 可自动交换,不但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。随着加工中心控制系统的发展,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,通过彩色显示器与手动操作键盘的配合,还可实现程序的输入、编辑、修改、删 除,具有前台操作、后台编辑的前后台功能。加工过程中可实现在线检测,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产生。
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