加工中心綜述
加工中心是備有刀庫叉弦,并能自動更換刀具摹恨,對工件進行多工序加工的數字控制機床隧魄。
工件經一次裝夾后卓练,數字控制系統(tǒng)能控制機床按不同工序,自動選擇和更換刀具购啄,自動改變機床主軸轉速襟企、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其他輔助機能,依次完成工件幾個面上多工序的加工狮含。
機床調整等時間顽悼,使機床的切削時間達到機床開動時間的8O%左右(普通機床僅為15~20%);同時也減少了工序之間的工件周轉甸持、搬運和存放時間孝仅,縮短了生產周期,具有明顯的經濟效果珊娩。加工中心適用于零件形狀比較復雜逊参、精度要求較高、產品更換頻繁的中小批量生產晕财。
第一臺加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的洪铣。它在數控臥式鏜銑床的基礎上增加了自動換刀裝置,從而實現了工件一次裝夾后即可進行銑削行兼、鉆削辩洪、鏜削粱目、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工楣善。
二十世紀70年代以來,加工中心得到迅速發(fā)展挫蓝,出現了可換主軸箱加工中心陡花,它備有多個可以自動更換的裝有刀具的多軸主軸箱,能對工件同時進行多孔加工抒寂。
這種多工序集中加工的形式也擴展到了其他類型數控機床结啼,例如車削中心掠剑,它是在數控車床上配置多個自動換刀裝置,能控制三個以上的坐標郊愧,除車削外朴译,主軸可以停轉或分度,而由刀具旋轉進行銑削属铁、鉆削眠寿、鉸孔和攻絲等工序,適于加工復雜的旋轉體零件焦蘑。
加工中心按主軸的布置方式分為立式和臥式兩類盯拱。臥式加工中心一般具有分度轉臺或數控轉臺,可加工工件的各個側面例嘱;也可作多個坐標的聯合運動狡逢,以便加工復雜的空間曲面。立式加工中心一般不帶轉臺拼卵,僅作頂面加工奢浑。此外,還有帶立窑肾、臥兩個主軸的復合式加工中心妇保,和主軸能調整成臥軸或立軸的立臥可調式加工中心,它們能對工件進行五個面的加工转隘。
加工中心的自動換刀裝置由存放刀具的刀庫和換刀機構組成雨担。刀庫種類很多,常見的有盤式和鏈式兩類暑苍。鏈式刀庫存放刀具的容量較大由颗。
換刀機構在機床主軸與刀庫之間交換刀具,常見的為機械手越稻;也有不帶機械手而由主軸直接與刀庫交換刀具的坛铭,稱無臂式換刀裝置。
為了進一步縮短非切削時間键瓢,有的加工中心配有兩個自動交換工件的托板秤歼。一個裝著工件在工作臺上加工,另一個則在工作臺外裝卸工件订骂。機床完成加工循環(huán)后自動交換托板射桅,使裝卸工件與切削加工的時間相重合。
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