加工中心是從
數(shù)控銑床發(fā)展而來的。與數(shù)控銑床的最大區(qū)別在于加工中心具有自動交換加工刀具的能力,通過在刀庫上安裝不同用途的刀具,可在一次裝夾中通過
自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具,實現(xiàn)多種加工功能。
數(shù)控加工中心是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復(fù)雜零件的高效率自動化機(jī)床。數(shù)控加工中心是目前世界上產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。它的綜合加工能力較強(qiáng),工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容,加工精度較高,就中等加工難度的批量工件,其效率是普通設(shè)備的5~10倍,特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工,對形狀較復(fù)雜,精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產(chǎn)更為適用。它把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削
螺紋等功能集中在一臺設(shè)備上,使其具有多種工藝手段。加工中心按照主軸加工時的空間位置分類有:臥式和立式加工中心。按工藝用途分類有:鏜銑加工中心,復(fù)合加工中心。按功能特殊分類有:單工作臺、雙工作臺和多工作臺加工中心。單軸、雙軸、三軸及可換主軸箱的加工中心等。
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中文名
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數(shù)控加工中心
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外文名
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numerically controlled production center
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拼 音
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shu kong jia gong zhong xin
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所 學(xué)
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NCPC
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發(fā)展源頭
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數(shù)控銑床
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特 點
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具有自動交換加工刀具的能力
數(shù)控加工中心加工原則
數(shù)控加工中心加工路線的確定
數(shù)控車床進(jìn)給加工路線指車刀從
對刀點(或
機(jī)床固定原點)開始運(yùn)動起,直至返回該點并結(jié)束
加工程序所經(jīng)過的路徑,包括切削加工的路徑及刀具切入、切出等非切削空行程路徑。
精加工的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的,因此,確定進(jìn)給路線的工作重點是確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線。
在數(shù)控車床加工中,加工路線的確定一般要遵循以下幾方面原則。
①應(yīng)能保證被加工工件的精度和表面粗糙度。
②使加工路線最短,減少空行程時間,提高加工效率。
③盡量簡化數(shù)值計算的工作量,簡化加工程序。
④對于某些重復(fù)使用的程序,應(yīng)使用
子程序。
數(shù)控加工中心優(yōu)缺點
①大量減少工裝數(shù)量,加工形狀復(fù)雜的零件不需要復(fù)雜的工裝。如要改變零件的形狀和尺寸,只需要修改零件
加工程序,適用于新產(chǎn)品研制和改型。
②加工質(zhì)量穩(wěn)定,加工精度高,重復(fù)精度高,適應(yīng)飛行器的加工要求。
③多品種、小批量生產(chǎn)情況下生產(chǎn)效率較高,能減少生產(chǎn)準(zhǔn)備、
機(jī)床調(diào)整和工序檢驗的時間,而且由于使用最佳切削量而減少了切削時間。
④可加工常規(guī)方法難于加工的復(fù)雜型面,甚至能加工一些無法觀測的加工部位。
數(shù)控加工的缺點是機(jī)床設(shè)備費(fèi)用昂貴,要求維修人員具有較高水平。
數(shù)控加工中心簡介
數(shù)控加工中心是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復(fù)雜零件的高效率自動化機(jī)床。數(shù)控加工中心是目前世界上產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。它的綜合加工能力較強(qiáng),工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容,加工精度較高,就中等加工難度的批量工件,其效率是普通設(shè)備的5~10倍,特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工,對形狀較復(fù)雜,精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產(chǎn)更為適用。
數(shù)控加工中心是一種功能較全的
數(shù)控加工機(jī)床。它把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削
螺紋等功能集中在一臺設(shè)備上,使其具有多種工藝手段。加工中心設(shè)置有
刀庫,刀庫中存放著不同數(shù)量的各種
刀具或檢具,在加工過程中由程序自動選用和更換。這是它與數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床的主要區(qū)別。特別是對于必需采用工裝和專機(jī)設(shè)備來保證產(chǎn)品質(zhì)量和效率的工件。這會為新產(chǎn)品的研制和改型換代節(jié)省大量的時間和費(fèi)用,從而使企業(yè)具有較強(qiáng)的競爭能力。
數(shù)控加工中心分類
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)動坐標(biāo)數(shù)和同時控制的坐標(biāo)數(shù)分:有三軸二聯(lián)動、三軸三聯(lián)動、四軸三聯(lián)動、五軸四聯(lián)動、六軸五聯(lián)動等。三軸、四軸是指加工中心具有的運(yùn)動坐標(biāo)數(shù),聯(lián)動是指控制系統(tǒng)可以同時控制運(yùn)動的坐標(biāo)數(shù),從而實現(xiàn)刀具相對工件的位置和速度控制。
按工作臺的數(shù)量和功能分:有單工作臺加工中心、雙工作臺加工中心,和多工作臺加工中心。
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l0μm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~l0μm之間的,以±5μm較多,可稱精密級。
數(shù)控加工中心數(shù)控
數(shù)控
加工中心是一種帶有刀庫并能自動更換
刀具,對工件能夠在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行多種加工操作的數(shù)控機(jī)床。
在加工中心上加工零件的特點是:被加工零件經(jīng)過一次裝夾后,數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同的工序自動選擇和更換刀具;自動改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對工件的運(yùn)動軌跡及其它輔助功能,連續(xù)地對工件各加工面自動地進(jìn)行鉆孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自動地完成多種工序,避免了人為的操作誤差、減少了工件裝夾、測量和機(jī)床的調(diào)整時間及工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時間,大大提高了加工效率和加工精度,所以具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。加工中心按主軸在空間的位置可分為立式加工中心與臥式加工中心。
數(shù)控加工中心方法
在數(shù)控加工中心,當(dāng)今編程方法通常有兩種:①簡單輪廓——直線、圓弧組成的輪廓,直接用數(shù)控系統(tǒng)的G代碼編程。②復(fù)雜輪廓——三維曲面輪廓,在計算機(jī)中用自動編程軟件(CAD/CAM)畫出三維圖形,根據(jù)曲面類型設(shè)定各種相應(yīng)的參數(shù),自動生成數(shù)控加工程序。以上兩種編程方法基本上能滿足數(shù)控加工的要求。但加工函數(shù)方程曲線輪廓時就很困難,因為早期的銑床數(shù)控系統(tǒng)不具備函數(shù)運(yùn)算功能,直接用G代碼不能編制出函數(shù)方程曲線的加工程序,(版本較低的)CAD/CAM軟件通常也不具備直接由方程輸入圖形的功能。所以切削函數(shù)方程曲線輪廓,通常使用的方法是:根據(jù)圖紙要求,算出曲線上各點的坐標(biāo),再根據(jù)算出的坐標(biāo)值用直線或圓弧指令代碼編制程序,手工輸入系統(tǒng)進(jìn)行加工。
數(shù)控加工中心特點
加工中心是高效、高精度數(shù)控機(jī)床,工件在一次裝夾中便可完成多道工序的加工,同時還備有刀具庫,并且有自動換刀功能。加工中心所具有的這些豐富的功能,決定了加工中心程序編制的復(fù)雜性。
加工中心能實現(xiàn)三軸或三軸以上的聯(lián)動控制,以保證刀具進(jìn)行復(fù)雜表面的加工。加工中心除具有
直線插補(bǔ)和
圓弧插補(bǔ)功能外,還具有各種加工固定循環(huán)、
刀具半徑自動補(bǔ)償、刀具長度
自動補(bǔ)償、加工過程圖形顯示、人機(jī)對話、故障自動診斷、離線編程等功能。
加工中心是從數(shù)控銑床發(fā)展而來的。與數(shù)控銑床的最大區(qū)別在于加工中心具有自動交換加工刀具的能力,通過在刀庫上安裝不同用途的刀具,可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具,實現(xiàn)多種加工功能。
加工中心從外觀上可分為立式、臥式和復(fù)合加工中心等。立式加工中心的主軸垂直于工作臺,主要適用于加工板材類、殼體類工件,也可用于模具加工。臥式加工中心的主軸軸線與工作臺臺面平行,它的工作臺大多為由伺服電動機(jī)控制的數(shù)控回轉(zhuǎn)臺,在工件一次裝夾中,通過工作臺旋轉(zhuǎn)可實現(xiàn)多個加工面的加工,適用于箱體類工件加工。復(fù)合加工中心主要是指在一臺加工中心上有立、臥兩個主軸或主軸可90°改變角度,因而可在工件一次裝夾中實現(xiàn)五個面的加工。
數(shù)控加工中心故障處理
故障一:數(shù)控加工中心串行編碼器通訊錯誤報警,原因:單元檢測到數(shù)控加工中心的電機(jī)編碼器斷線或通訊不良。檢查電機(jī)的編碼器反饋線與放大器的連接是否正確,是否牢固。如果反饋線正常,更換伺服電機(jī)(因為電機(jī)的編碼器與電機(jī)是一體,不能拆開),如果是α電機(jī)更換編碼器。如果是偶爾出現(xiàn),可能是干擾引起,檢查電機(jī)反饋線的屏蔽線是否完好。
故障二:數(shù)控加工中心編碼器脈沖計數(shù)錯誤報警(LED顯示6,系統(tǒng)的PMM畫面顯示303/304/305/308報警)原因分析:伺服電機(jī)的串行編碼器在運(yùn)行中脈沖丟失,或不計數(shù)。關(guān)機(jī)再開,如果還有相同報警,更換電機(jī)(如果是α電機(jī)更換編碼器)或反饋電纜線。如果數(shù)控加工中心重新開機(jī)后報警消失,則必須重新返回參考點后再運(yùn)行其他指令。如果系統(tǒng)的PMM是308報警,可能是干擾引起,關(guān)機(jī)再開。
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