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数控加工中心

来源:大科普网 | 时间:2013-06-12 | 关注度:143

数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强,工件一次装夹后能完成较多的加工内容,加工精度较高,就中等加工难度的批量工件,其效率是普通设备的5~10倍,特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工,对形状较复杂,精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。
数控加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上,使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库,刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具,在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与数控铣床、数控镗床的主要区别。特别是对于必需采用工装和专机设备来保证产品质量和效率的工件,采用加工中心加工,可以省去工装和专机。这会为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用,从而使企业具有较强的竞争能力。

分类

加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心和卧式加工中心,加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心,主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中心。主轴可作垂直和水平转换的,称为立卧式加工中心或五面加工中心,也称复合加工中心。按加工中心立柱的数量分;有单柱式和双柱式(龙门式)。
按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数分:有三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等。三轴、四轴是指加工中心具有的运动坐标数,联动是指控制系统可以同时控制运动的坐标数,从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。
按工作台的数量和功能分:有单工作台加工中心、双工作台加工中心,和多工作台加工中心。
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,分辨率为1μm,最大进给速度15~25m/min,定位精度lOμm左右。高精度加工中心、分辨率为0.1μm,最大进给速度为15~100m/min,定位精度为2μm左右。介于2~lOμm之间的,以±5μm较多,可称精密级。

数控

  

数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具,对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的数控机床。
在加工中心上加工零件的特点是:被加工零件经过一次装夹后,数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具;自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能,连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序,避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间,大大提高了加工效率和加工精度,所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心。

方法

在数控加工中心,目前的编程方法通常有两种:①简单轮廓——直线、圆弧组成的轮廓,直接用数控系统的G代码编程。②复杂轮廓——三维曲面轮廓,在计算机中用自动编程软件(CAD/CAM)画出三维图形,根据曲面类型设定各种相应的参数,自动生成数控加工程序。以上两种编程方法基本上能满足数控加工的要求。但加工函数方程曲线轮廓时就很困难,因为早期的铣床数控系统不具备函数运算功能,直接用G代码不能编制出函数方程曲线的加工程序,(版本较低的)CAD/CAM软件通常也不具备直接由方程输入图形的功能。所以切削函数方程曲线轮廓,目前通常使用的方法是:根据图纸要求,算出曲线上各点的坐标,再根据算出的坐标值用直线或圆弧指令代码编制程序,手工输入系统进行加工。

特点

加工中心是高效、高精度数控机床,工件在一次装夹中便可完成多道工序的加工,同时还备有刀具库,并且有自动换刀功能。加工中心所具有的这些丰富的功能,决定了加工中心程序编制的复杂性。
加工中心能实现三轴或三轴以上的联动控制,以保证刀具进行复杂表面的加工。加工中心除具有直线插补和圆弧插补功能外,还具有各种加工固定循环、刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿、加工过程图形显示、人机对话、故障自动诊断、离线编程等功能。
加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力,通过在刀库上安装不同用途的刀具,可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具,实现多种加工功能。
加工中心从外观上可分为立式、卧式和复合加工中心等。立式加工中心的主轴垂直于工作台,主要适用于加工板材类、壳体类工件,也可用于模具加工。卧式加工中心的主轴轴线与工作台台面平行,它的工作台大多为由伺服电动机控制的数控回转台,在工件一次装夹中,通过工作台旋转可实现多个加工面的加工,适用于箱体类工件加工。复合加工中心主要是指在一台加工中心上有立、卧两个主轴或主轴可90°改变角度,因而可在工件一次装夹中实现五个面的加工。

基本参数

VMC1050加工中心

 

 

 
KND1000M II

 

 
高速主轴单元

 

 
气动松拉刀

 

 
16把刀库(斗笠)

 

 
全防结构

 

 
三轴直线导轨

 

 
精密刮研

 

 
自动润滑

 

 

 

 

 

 

 

 
主要技术参数
specifications
VMC1050
X轴行程(mm)
X-axis travel
1000
Y轴行程(mm)
Y-axis travel
500
Z轴行程(mm)
Z-axis travel
550
主轴鼻端至工作台面距离(mm)
Biduan axis distance to the work surface
150-700
主轴中心至立柱导轨面(mm)
Spindle center column to rail surface
530
X/Y轴快速进给(mm/min)
X/Y axis rapid feeding
20000
Z轴快速进给(mm/min)
Z axis rapid feeding
15000
切削进给(mm/min)
Cutting Feed
1-10000
X/Y轴进给电机扭力(N.m)
x/y axis torque
15
Z轴进给电机扭力(N.m)
Z axis torque
15
工作台面积(mm)
Table area
1100x450
最大载重能力(kg)
Maximum load capacity
500
T型槽数/宽度/间距(mm)
T-slot/width/spacing
3/18/150
主轴最高转速(r.p.m)
top speed spindle
8000
主轴电机功率(kw)
Spindle motor power
  1. 5
主轴鼻端锥度
Spindle taper Biduan
BT40
最大刀具直径(mm)
The largest diameter cutter
ø120圆盘式
最大刀具长度(mm)
Maximum length of the cutting tool
300
最大刀具重量(kg)
The largest weight tool
8
最快换刀时间(s)
Tool change time
8(斗笠)2(圆盘式)
定位精度(mm)
posinioning accuracy
±0.008
重复定位精度(mm)
Repeat posinioning accuracy
±0.003/300
使用气压(mpa)
The use air pressure
  1. 6
刀库(选装)
Tool change
16(斗笠)
机床净重(kg)
Net weight machine
6000
机床外形尺寸(长x宽x高)
machine size
3100x2400x2700