CNC加工中心是一种增加了许多其他功能的CNC加工机器。将铣削、镗孔、钻孔、攻丝和螺纹加工功能组合到一台机器中,使加工中心能够执行多个过程。
什么是CNC加工中心?
加工中心是基本的数控铣床,已与多种其他加工技术相结合。加工中心集铣、镗、钻、攻丝、螺纹等多种机床的加工功能和程序于一体,可一次完成工件的多步加工。
加工中心分类:
按主轴与工作台相对位置分类
立式加工中心:
结构一般为固定立柱,工作台为矩形。一般具有三个直线运动坐标,工作台上安装一个水平轴数控转台,用于加工圆形工件。
立式加工中心装夹工件方便,操作简单,加工时易于观察。缺点是加工时切屑不易清除,而且由于立柱和换刀装置的高度限制,不能加工太高的零件。立式加工中心结构简单,占地面积小,价格相对较低,适用范围广。
卧式加工中心:
采用活动立柱,通常带有可进行分度和旋转运动的工作台。主轴箱沿两立柱之间的导轨上下移动。卧式加工中心一般有三个直线运动坐标,面向机床,左右移动为X轴,前后移动为Z轴,上下移动为Y轴。他们可以加工螺旋形和圆柱形零件。
卧式加工中心在调试和试切时不方便观察,加工时不方便监控,零件装夹和测量不方便,但加工时容易排屑,有利于加工。卧式加工中心结构复杂,占用空间大,价格高。
龙门加工中心:
主轴大多是立式的,配有自动换刀器 (ATC) 系统,可取代主轴头附件。自动换刀器配备了一个可更换主轴附件库。一台数控装置被编程完成多项加工工序,实现一机多用。它们特别适用于加工大型或复杂零件,例如飞机上的横梁、框架和壁板。
万能加工中心:
万能加工中心是一种五面体加工中心,具有立式加工中心和卧式加工中心相结合的功能。通用型加工中心的主轴可回转90度,可作为立式加工中心使用。它也可以像卧式加工中心一样工作。主轴不改变方向,工作台随工件旋转90°完成五面加工。
按控制轴数分类
加工中心按控制轴数可分为三轴加工中心、四轴加工中心、五轴加工中心、六轴加工中心等多轴加工中心控制轴。
按加工工序分类
加工中心按加工工序分类,可分为镗和铣两种。
按工作台数分类
加工中心按工作台数可分为单工作台加工中心、双工作台加工中心、多工作台加工中心。
按刀库换刀方式分类
加工中心按刀库换刀方式可分为机械手换刀加工中心和非机械手换刀加工中心。
按加工精度分类
加工中心按其加工精度可分为普通精密加工中心、高精度加工中心和精密加工中心。普通精密加工中心的分辨率为1μm,最大进给速度为15-25m/min,定位精度为10μm左右。高精度加工中心的分辨率为0.1μm,最大进给速度为15-100m/min,定位精度为2μm左右。分辨率在2~10μm之间,精度为±5μm的加工中心,才能称为精密加工中心。
加工中心的组成部分有哪些?
基本组成:
加工中心的基本结构由床身、立柱和工作台组成。这些主要控制加工中心的刀具和清除加工过程中产生的切屑,因此必须具有令人满意的刚性。它们通常由铁或焊接钢结构制成,是加工中心最大和最重的部件。
主轴部件:
主轴由主轴箱、主轴电机、主轴、主轴轴承等组成。主轴的启动、停止、变速等动作均由数控系统控制。主轴上的切削刀具执行工件所需的切削操作。
数控系统:
加工中心的数控部分由数控设备、PLC、伺服驱动设备、操作面板等组成。
自动换刀系统:
换刀系统由刀库、机械手、驱动装置等组成,当需要换刀时,CNC系统发出指令,CNC加工中心机械手将刀具从库中移入主轴孔。加工过程中刀具的自动存储、选择、输送、通讯等指令由数控系统管理。
加工中心加工的主要项目:
箱体零件:
箱体类零件是指需要加工多个孔、形状、型腔的零件。此类零件存在于机械、汽车、飞机等众多行业,包括发动机缸体、机床、齿轮箱等。箱
型零件在加工中心加工,一次装夹可完成60%到 95% 的过程。零件精度一致,质量稳定。一台加工中心可以缩短生产周期,降低成本。对于需要多工位加工的零件或工作台需要旋转多次才能完成的零件,一般采用卧式加工中心。当加工工位较少,跨度不大时,可采用立式加工中心。
复杂曲面:
航空航天、汽车、船舶、国防等领域加工的叶轮、螺旋桨等产品,往往具有复杂的曲面,需要进行各种多次工序。
当加工可以在工件上没有干扰或盲区的区域进行时,复杂曲面一般可以用三坐标球头铣刀加工,精度高但效率低。如果加工区域对工件有某种形式的干扰或盲区,则需要考虑四坐标或五坐标联动的机床。
不规则零件:
支架、底座、样板等需要点、线、面特征混合加工的不规则零件,大多需要多工位加工。由于异形件的刚性往往普遍较差,夹紧压力难以控制,切削变形和加工精度难以保证。对于加工中心,可以采用一个或多个装夹步骤完成多道工序的措施,充分发挥加工中心的能力。
套筒和板材:
带有键槽、曲面、径向孔、多孔或分布在端面上的孔的盘套或轴类零件,适用于加工中心加工。有分布孔的零件应选用立式加工中心,端面有曲面的工件宜选用卧式加工中心。 |