立式加工中心原理

2021-05-29 18:53:47

小型立式加工中心的丁作原理是根據(jù)零件圖紙制定工藝方案，采用手工或計算機自動編制零件加工程序，把零件所需的機床各種動作及全部工藝參數(shù)變成機床的數(shù)控裝置能接受的信息代碼.并把這些代碼存儲在信息載體(穿孔帶、磁盤等)上，將信息載體送到輸入裝置。讀出信息并送入數(shù)控裝置，或利用計算機和加工中心直接進行通信，實現(xiàn)零件程序的輸入和輸出.
進人數(shù)控裝置的信息經(jīng)過一系列處理和運算轉變?yōu)槊}沖信號。有的信號送到機床的伺服系統(tǒng)，通過伺服機構進行轉換和放大，再經(jīng)過傳動機構。驅動機床有關零部件使刀具和工件嚴格執(zhí)行零件程序所規(guī)定的相應運動.還有的信號送到可編程序控制器中用于順序控制機床的其他輔助動作，實現(xiàn)刀具自動更換。

2.加工中心的基本組成

加工中心的組成隨機床的類別、功能、參數(shù)的不同而有所不同。機床本身分基本部件和選擇部件，數(shù)控系統(tǒng)有基本功能和選用功能，機床參數(shù)有主參數(shù)和其他參數(shù)。機床制造廠可根據(jù)用戶提出的要求進行生產(chǎn)，但同類機床產(chǎn)品的基本功能和部件組成一般差別不大。盡管出現(xiàn)了各種類型的加工中心，其外形結構各異，但從總體來看主要由以下幾大部分組成

1)基礎部分

由床身、立柱、橫梁、工作臺和底座等部件組成.它們主要承受加工中心的靜載荷及在加工時產(chǎn)生的切削負載，對加工中心各部件起支撐和導向作用，因此要求基礎支撐件必須具有足夠的剛度，較高的固有頻率和較大的阻尼，這些工件通常是鑄鐵件或焊接而成的鋼結構件，是加工中心中體積和重量zui大的基礎構件.

2)主軸部件

由主軸箱、主軸電動機、主軸和主軸軸承等零件組成。主軸的啟、停、變速等動作由數(shù)控系統(tǒng)控制，并通過裝在主軸上的刀具參與切削運動，是切削加工的功率輸出部件。主軸系統(tǒng)為加工中心的主要組成部分，和常規(guī)機床主軸系統(tǒng)相比，加丁中心主軸系統(tǒng)要具有更高的轉速、更高的回轉精度以及更高的結構剛性和抗振性。

3)進給機構

由進給伺服電動機、機械傳動裝置和位移測量元件等組成.它驅動工作臺等移動部件形成進給運動。加工中心進給驅動機械系統(tǒng)直接實現(xiàn)直線或旋轉運動的進給和定位，對加工的精度和質量影響很大，因此對加丁中心進給系統(tǒng)的要求是運動精度、運動穩(wěn)定性和快速響應能力。

4)數(shù)控系統(tǒng)(cnc)

加工中心的數(shù)控部分由cnc裝置、可編程控制器、伺服驅動裝置以及操作面板等組成.它是完成加工過程的控制中心。cnc系統(tǒng)一般由*處理器、存儲器和輸人、輔出接口組成。*處理器又山存儲器、運算器、控制器和總線組成。cnc系統(tǒng)的主要特點是轄人存儲，數(shù)據(jù)的加工、插補運算以及機床各種控制功能都通過計算機軟件來完成，能增加祖多邏輯電路難以實現(xiàn)的功能。計算機與其他裝置之間可通過接口設備連接。當控制對象改變時，只需改變軟件與接口。

5)自動換刀系統(tǒng)(atc)

自動換刀裝置(automatic tool changer，atc)由刀庫、機械手和驅動機構等部件組成.刀庫是存放加工過程所使用的全部刀具的裝置;萬戶數(shù)控立式中小型加工中心刀庫形式主要要機械手加工中心(圓盤式加工中心)、斗笠式加工中心等多種形式，容量從幾把到幾百把，當需換刀時，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)指令，伸出機械手(或通過別的方式)將刀具從刀庫取出裝入主軸中，機械手的結構根雄刀庫與主軸的相對位置及結構的不同也有多種形式，如單臂式、雙臂式、回轉式和軌道式等。有的加工中心不用機械手而利用土軸箱或刀庫的移動來實現(xiàn)換刀。盡管換刀過程，選刀方式、刀庫結構、機械手類型等各不相同，但都是在數(shù)控裝置及可編程序控制器的控制下，由電機和液壓或氣動機構驅動刀庫和機械手實現(xiàn)刀具的選擇與交換。在機構中裝入接觸式傳感oe還可實現(xiàn)對刀具和工件誤差的測量。

6)輔助裝置

包括潤滑、冷卻、排屑、防護、液壓、氣動和檢測系統(tǒng)等部分，這些裝置雖然不直接參與切削運動，但對加丁中心的加丁效率、加工精度和可靠性起著保障作用，因此也是加丁中心不可缺少的部分。由于加工中心生產(chǎn)效率極高，井可長時間實現(xiàn)自動化加工，因而冷卻、潤滑、排屑等問題比常規(guī)機床更為突出。大切削量的加工需要強力冷卻和及時排屑.大量冷卻和潤滑液酌作用還對系統(tǒng)的密封和泄漏提出了更高的要求.從而促進了半封閉、全封閉結構機床的產(chǎn)生.

7)自動托盤更換系統(tǒng)

有的加工中心為進一步縮短非切削時間，配有兩個自動交換工件托盤：一個安裝在工作臺上進行加工，另一個則位于工作臺外進行裝卸工件。當完成一個托盤上的工件加工后，便自動交換托盤，進行新零件的加工，這樣可減少輔助時間，提高加工效率。