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加工中心的結(jié)構(gòu)--加工中心的工作原理
日期：2009年10月21 來(lái)源：本站原創(chuàng) 關(guān)鍵字：加工中心
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(jì)算機(jī)自動(dòng)編制零件 加工程序，把零件所需的機(jī)床各種動(dòng)作及全部工藝參數(shù)變成機(jī)床的數(shù)控裝置能接受的信息代 碼．并把這些代碼存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)和加工中心直接進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)零件程序的輸入和輸出．
進(jìn)人數(shù)控裝置的信息經(jīng)過(guò)一系列處理和運(yùn)算轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號(hào)。有的信號(hào)送到機(jī)床的伺 服系統(tǒng)，通過(guò)伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和放大，再經(jīng)過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)床有關(guān)零部件使刀具和工 件嚴(yán)格執(zhí)行零件程序所規(guī)定的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)．還有的信號(hào)送到可編程序控制器中用于順序控制 機(jī)床的其他輔助動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)更換。
2．加工中心的基本組成
加工中心的組成隨機(jī)床的類別、功能、參數(shù)的不同而有所不同。機(jī)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(jī)床參數(shù)有主參數(shù)和其他參數(shù)。機(jī)床制造廠可 根據(jù)用戶提出的要求進(jìn)行生產(chǎn)，但同類機(jī)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(jié)構(gòu)各異，但從總體來(lái)看主要由以下幾大部分組成
1)基礎(chǔ)部分
由床身、立柱、橫梁、工作臺(tái)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(shí)產(chǎn)生的切削負(fù)載，對(duì)加工中心各部件起支撐和導(dǎo)向作用，因此要求基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)件，是加工中心中體積和重量最大的基礎(chǔ)構(gòu)件．
2)主軸部件
由主軸箱、主軸電動(dòng)機(jī)、主軸和主軸軸承等零件組成。主軸的啟、停、變速等動(dòng)作由數(shù)控系統(tǒng)控制，并通過(guò)裝在主軸上的刀具參與切削運(yùn)動(dòng)，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(jī)床主軸系統(tǒng)相比，加丁中心主軸系統(tǒng)要具有更高的轉(zhuǎn)速、更高的回轉(zhuǎn)精度以及更高的結(jié)構(gòu)剛性和抗振性。
3)進(jìn)給機(jī)構(gòu)
由進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和位移測(cè)量元件等組成．它驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)等移動(dòng)部件形成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。加工中心進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)直接實(shí)現(xiàn)直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給和定位，對(duì)加工的精度和質(zhì)量影響很大，因此對(duì)加丁中心進(jìn)給系統(tǒng)的要求是運(yùn)動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和快速響應(yīng)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(qū)動(dòng)裝置以及操作面板等組 成．它是完成加工過(guò)程的控制中心。CNC系統(tǒng)一般由中央處理器、存儲(chǔ)器和輸人、輔出接口組成。中央處理器又山存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器和總線組成。CNC系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是轄人存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)的加工、插補(bǔ)運(yùn)算以及機(jī)床各種控制功能都通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成，能增加祖 多邏輯電路難以實(shí)現(xiàn)的功能。計(jì)算機(jī)與其他裝置之間可通過(guò)接口設(shè)備連接。當(dāng)控制對(duì)象改 變時(shí)，只需改變軟件與接口。
5)自動(dòng)換刀系統(tǒng)(ATC)
自動(dòng)換刀裝置(Automatic Tool Changer，ATC)由刀庫(kù)、機(jī)械手和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等部件組 成．刀庫(kù)是存放加工過(guò)程所使用的全部刀具的裝置；刀庫(kù)有盤式．鼓式和鏈?zhǔn)降榷喾N形式， 容量從幾把到幾百把，當(dāng)需換刀時(shí)，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)指令，伸出機(jī)械手(或通過(guò)別的方式)將刀 具從刀庫(kù)取出裝入主軸中，機(jī)械手的結(jié)構(gòu)根雄刀庫(kù)與主軸的相對(duì)位置及結(jié)構(gòu)的不同也有多 種形式，如單臂式、雙臂式、回轉(zhuǎn)式和軌道式等。有的加工中心不用機(jī)械手而利用土軸箱或 刀庫(kù)的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)換刀。盡管換刀過(guò)程，選刀方式、刀庫(kù)結(jié)構(gòu)、機(jī)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(jī)和液壓或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀庫(kù)和機(jī)械手實(shí) 現(xiàn)刀具的選擇與交換。在機(jī)構(gòu)中裝入接觸式傳感Oe還可實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具和工件誤差的測(cè)量。
6)輔助裝置
包括潤(rùn)滑、冷卻、排屑、防護(hù)、液壓、氣動(dòng)和檢測(cè)系統(tǒng)等部分，這些裝置雖然不直接參與切削運(yùn)動(dòng)，但對(duì)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(zhǎng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工，因而冷卻、潤(rùn)滑、排屑等問(wèn)題比常規(guī)機(jī)床更為突出。大切削量的加工需要強(qiáng)力冷卻和及時(shí)排屑．大量冷卻和潤(rùn)滑液酌作用還對(duì)系統(tǒng)的密封和泄漏提出了更高的要求．從而促進(jìn)了半封閉、全封閉結(jié)構(gòu)機(jī)床的產(chǎn)生．
7)自動(dòng)托盤更換系統(tǒng)
有的加工中心為進(jìn)一步縮短非切削時(shí)間，配有兩個(gè)自動(dòng)交換工件托盤：一個(gè)安裝在工 作臺(tái)上進(jìn)行加工，另一個(gè)則位于工作臺(tái)外進(jìn)行裝卸工件。當(dāng)完成一個(gè)托盤上的工件加工后， 便自動(dòng)交換托盤，進(jìn)行新零件的加工，這樣可減少輔助時(shí)間，提高加工效率。
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