加工中心概述

4.1加工中心概述一、加工中心简介加工中心是高效、高精度数控机床,工件在一次装夹中便可自动完成多道工序的加工.是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个国家设计和制造业的水平，成为现代机床发展的主流和方向。1、加工中心组成加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。x-y数控拖板变频主轴机床本体数控系统及其操作面板斗笠式刀库Z轴伺服电机活动防护门进给Z轴护线架冷却液箱1、加工中心及其组成XH713A立式加工中心2、加工中心的特点：具有自动换刀装置,能自动地更换刀具，在一次装夹中完成铣削、镗孔、钻削、扩孔、铰孔、攻丝等加工，工序高度集中。带有自动摆角的主轴或回转工作台的加工中心，在一次装夹后，自动完成多个面和多个角度的加工。带有可交换工作台的加工中心，可同时进行一个加工，一个装夹工件，具有极高的加工效率。3、加工中心的主要加工对象加工中心适用于形状复杂、工序多、精度要求高、需要多种类型普通机床经过多次安装才能完成加工的零件。其主要加工对象为：箱体类零件复杂曲面类零件异形件板、套、盘类零件特殊加工4、加工中心的分类：立式加工中心:板材类、壳体类、凸轮、模具卧式加工中心:箱体类、模具龙门式加工中心:大型、重型和形状复杂零件复合加工中心（五面体加工中心）二、加工中心自动换刀装置1、自动换刀装置(ATC)自动换刀装置的用途是按照加工需要，自动地更换装在主轴上的刀具。自动换刀装置是一套独立、完整的部件。自动换刀装置的形式回转刀架：结构简单、刀具数量有限、车削中心带刀库的自动换刀装置（应用广泛）鼓轮式刀库：结构简单、紧凑、应用广链式刀库：刀库容量大刀库形式2、刀库的形式盘式刀库a）b）c）d）a）径向取刀形式b）轴向取刀形式c）径向布置形式d）角度布置形式链式刀库链式刀库链条链轮刀座导轨张紧板3、换刀过程自动换刀装置的换刀过程由选刀和换刀两部分组成。选刀:是刀库按照选刀指令(Txx指令)自动将要用的刀具移动到换刀位置,完成选刀过程，为下面换刀做好准备。换刀:是把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀具安装在主轴上。选刀方式顺序选刀方式(早期)任选方式：记忆式,跟踪刀具就近换刀(现在)换刀方式机械手换刀刀库—主轴运动换刀选刀和换刀方式：油缸刀库换刀机械手主轴（b）（a）（c）（d）1、主轴箱回参考点，主轴准停。2、机械手抓刀（主轴上和刀库上）3、取刀：活塞杆推动机械手下行。4、交换刀具位置：机械手回转180°。5、装刀：活塞杆上行，将更换后的刀具装入主轴和刀库。4、机械手换刀动作过程电机主轴气缸刀库刀盘直线导轨（a）（b）（c）（d）（e）（f）刀库移动-主轴升降式换刀过程(a)分度：将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预定位置。(b)接刀：活塞杆推出，将空刀座送至主轴下方，并卡住刀柄定位槽。(c)卸刀：主轴松刀，铣头上移至参考点。(d)再分度：再次分度回转，将预选刀具转到主轴正下方。(e)+(f):装刀：铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，刀盘复位。三、加工中心的工艺准备一、加工中心的工艺特点由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点，故零件的加工工艺应尽可能符合这些特点，尽可能地在一次装夹情况下完成铣、钻、镗、铰、攻丝等多工序加工。由于加工中心具备了高刚度和高功率的特点，故在工艺上可采用大的切削用量，以便在满足加工精度条件下尽量节省加工工时。选用加工中心作为生产设备时，必须采用合理的工艺方案，以实现高效率加工。铣削加工钻削加工螺纹加工镗削加工二、工艺方案确定原则1、确定采用加工中心的加工内容，确定工件的安装基面、加工基面、加工余量等。2、以充分发挥加工中心效率为目的来安排加工工序。有些工序可选用其它机床。3、对于复杂零件来说，由于加工过程中会产生热变形，淬火后会产生内应力，零件卡压后也会变形等多种原因，故全部工序很难在一次装夹后完成，这时可以考虑两次或多次。4、当加工工件批量较大，工序又不太长时，可在工作台上一次安装多个工件同时加工，以减少换刀次数。5、安排加工工序时应本着由粗渐精的原则。建议参考以下工序顺序：铣大平面、粗镗孔、半粗镗孔、立铣刀加工、打中心孔、钻孔、攻螺纹、精加工、铰、镗、精铣等。6、采用大流量的冷却方式。提高刀具寿命,减少切削热量对加工精度的影响.在机床选用上，应了解各类加工中心的规格、最佳使用范围和功能特点。四、加工中心刀具系统1、加工中心对刀具的要求:良好的切削性能:能承受高速切削和强力切削并且性能稳定。较高精度：刀具的精度指刀具的尺寸精度和刀具与装卡装置的位置精度。完善的工具系统：满足各种及连续加工要求。2、加工中心的刀具系统加工中心上使用的刀具分刃具部分和连接刀柄部分。•刃具部分与数控铣所使用的刀具基本相同。•刀柄部分与一般数控铣床用刀炳部分不同。加工中心用刀柄带有夹持槽供机械手夹持。刀具系统已经系列化、标准化。如：TSG整体式工具系统。TSG工具系统中的刀柄，其代号由四部分组成，各部分的含义如下：工具柄部型式代号代号工具柄部型式JTBTSTMTMWZB自动换刀机床用7：24圆锥工具柄GB10944-89自动换刀机床用7：24圆锥BT型工具柄JISB6339手动换刀机床用7：24圆锥工具柄GB3837.3-83带扁尾莫氏圆锥工具柄GB1443-85带扁尾莫氏圆锥工具柄GB1443-85直柄工具柄GB6131-85