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加工中心机电主轴的相关知识
发表时间:2015-08-07

  1、加工中心定义:能自动更换工具,对一次装夹的工件进行多工序加工的数控机床。


  英文名称:CNC Center Machine


  加工中心,简称CNC,是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心又叫电脑锣。加工中心备有刀库,具有自动换刀功能,是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品,工件装夹后,数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等,可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序,因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间,对加工形状比较复杂,精度要求较高,品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。


  2、加工中心的发展史


  加工中心最初是从数控铣床发展而来的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置,从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。二十世纪70年代以来,加工中心得到迅速发展,出现了可换主轴箱加工中心,它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱,能对工件同时进行多孔加工。


  3、加工中心的分类


  按加工工序分类


  加工中心按加工工序分类,可分为镗铣与车铣两大类。


  (1)镗铣


  (2)车铣


  按控制轴数分类


  按控制轴数可分为:


  (1)三轴加工中心


  (2)四轴加工中心


  (3)五轴加工中心。


  按主轴与工作台相对位置分类


  (1)卧式加工中心:是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心,主要适用于加工箱体类零件。


  卧式加工中心一般具有分度转台或数控转台,可加工工件的各个侧面;也可作多个坐标的联合运动,以便加工复杂的空间曲面。


  (2)立式加工中心:是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心,主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。


  立式加工中心一般不带转台,仅作顶面加工。


  此外,还有带立、卧两个主轴的复合式加工中心,和主轴能调整成卧轴或立轴的立卧可调式加工中心,它们能对工件进行五个面的加工。


  (3)万能加工中心(又称多轴联动型加工中心):是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化,完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。


  多工序集中加工的形式扩展到了其他类型数控机床,例如车削中心,它是在数控车床上配置多个自动换刀装置,能控制三个以上的坐标,除车削外,主轴可以停转或分度,而由刀具旋转进行铣削、钻削、铰孔和攻丝等工序,适于加工复杂的旋转体零件。


  加工中心的优点


  工件在加工中心上经一次装夹后,数字控制系统能控制机床按不同工序,自动选择和更换刀具,自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能,依次完成工件几个面上多工序的加工。并且有多种换刀或选刀功能,从而使生产效率大大提高。


  加工中心由于工序的集中和自动换刀,减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间,使机床的切削时间达到机床开动时间的80%左右(普通机床仅为15~20%);同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间,缩短了生产周期,具有明显的经济效果。加工中心适用于零件形状比较复杂、精度要求较高、产品更换频繁的中小批量生产。


  加工中心与数控机床


  与数控铣床相同的是,加工中心同样是由计算机数控系统(CNC)、伺服系统、机械本体、液压系统等各部分组成。但加工中心又不等同于数控铣床,加工中心与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换刀具的功能,通过在刀库安装不同用途的刀具,可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具,实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。


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