加工中心的分类
加工中心通常按主轴在空间所处的状态区分,分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心。加工中心的主轴在空间处于垂直状态的为立式加工中心,主轴在空间处于水平状态的为卧式加工中心。
(1)立式加工中心:结构形式多为固定立柱式,工作台为长方形,适合加工盘、套、板类零件。立式加工中心有三个直线运动坐标,XYZ轴 ,还能够在工作台上安装一个第四轴A轴。
立式加工中心装夹方便,便于操作,方便观察加工情况,调试程序便当,但受立柱高度和换刀机构的影响,不能加工太高的零件。立式加工中心占地面积小,性价比较高。
(2)卧式加工中心:通常采用移动式立柱,主轴箱在两个立柱之间,沿导轨上下移动。卧式加工中心有三个直线运动坐标,面对机床,左右移动为X轴,前后移动为Z轴,上下移动为Y轴,卧式加工中心还能够在工作台上安装一个第四轴A轴。卧式加工中心主要加工箱体类零件。卧式加工中心调试程序和试切时不方便观察,加工时不便监视,零件装夹和测量不方便,但加工时排屑容易。与立式加工中心相比卧式加工中心结构复杂,占地面积大,价格较高。
(3)龙门加工中心:其主轴多数为垂直设置,并带有可更换的主轴头附件,系统软件功能较多,能一机多用,适合加工大型工件。
加工中心的结构组成
(1)基础部件。它是加工中心的基础结构,由床身、立柱和工作台等组成,它们主要承受加工中心的静载荷和在加工时产生的切削负载,因此要求要有足够的刚性。这些大件可以是铸铁件也可以是焊接而成的钢结构件,它们是加工中心中体积和重量最大的部件。巨高精机床身主要铸件(底座、工作台、立柱、滑鞍、主轴箱等)均HT300强度孕育铸铁,经二次退火与时效处理,消除铸造应力及粗加工产生的内应力,确保铸件组织稳定,机床能够长期保持精度和稳定性。
(2)主轴部件。由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。主轴的启动、停止和变速等动作均由数控系统控制,并且通过装在主轴上的刀具参与切削运动,是切削加工的功率输出部件,也是加工中心的关键部件,它决定了加工中心的加工精度及稳定性。
(3)数控系统。加工中心的数控部分是由cNc装置,可编程控制器PLC、伺服驱动装置以及操作面板等组成。
(4)自动换刀系统。由刀库、机械手 驱动机构等部件组成。当需要换刀时,数控系统发出指令,由机械手(或通过其他方式)将刀具从刀库内取出装入主轴孔中。它解决工件一次装夹后多工序连续加工中,工序与工序之间的刀具自动储存
选择 搬运 和交换的任务。
刀库是存放加工过程中所使用的全部刀具的装置。刀库有圆盘式、链式等,容量从几把到几百把。
(5)辅助装置。包括润滑、冷却、排屑、防护、液压、气动和检测系统等部分。这些装置虽然不直接参与切削运动,但对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起着保障作用,因此也是加工中心中不对缺少的部分。
加工中心的主要加工对象
(1) 箱体类零件:箱体类零件一般是指具有一个以上孔系,内部有型腔,在长、宽、高方向有一定比例的零件。
(2)复杂曲面:复杂曲面采用普通机加工方法是难以甚至无法完成的。
(3)异形件 :异形件是外形不规则的零件,大都需要点、线、面多工位混合加工。
(4)盘、套、板类零件:带有键槽,或径向孔,或端面有分布的孔系,曲面的盘套或轴类零件,如带法兰的轴套,带键槽或方头的轴类零件等,还有具有较多孔加工的板类零件,如各种电机盖等。端面有分布孔系、曲面的盘类零件宜选择立式加工中心,有径向孔的可选卧式加工中心。