CNC加工中心是一種裝有程序控制系統的自動化機床。由于制造業對智能和自動化的要求越來越高,CNC加工中心在國內尤其是華南、華東地區得到快速發展。據統計,每年用于加工手機外殼的CNC數量都在幾十萬的數量級,市場巨大!

本文就介紹一下CNC加工中心的分類、組成以及應用范圍,希望對您有所幫助:

一、加工中心的分類

加工中心常按主軸在空間所處的狀態分為立式加工中心、臥式加工中心、龍門加工中心、萬能加工中心。加工中心的主軸在空間處于垂直狀態的稱為立式加工中心,主軸在空間處于水平狀態的稱為臥式加工中心。

 
立式加工中心

結構形式多為固定立柱式,工作臺為長方形,適合加工盤、套、板類零件。立式加工中心通常有三個直線運動坐標,XYZ軸,還可以在工作臺上安裝一個第四軸A軸。

立式加工中心裝夾方便,便于操作,便于觀察加工情況,調試程序方便,但受立柱高度和換刀機構的影響,不能加工太高的零件。立式加工中心結構簡單,占地面積小,價格較低。


臥式加工中心

通常采用移動式立柱,主軸箱在兩立柱之間,沿導軌上下移動。臥式加工中心通常有三個直線運動坐標,面對機床,左右移動為X軸,前后移動為Z軸,上下移動為Y軸。臥式加工中心還可以在工作臺上安裝一個第四軸A軸。可以加工螺旋線類、圓柱凸輪等零件。

臥式加工中心調試程序和試切銷時不方便觀察,加工時不便監視,零件裝夾和測量不方便,但加工時排銷容易。與立式加工中心相比臥式加工中心結構復雜,占地面積大,價格較告高。

 


龍門加工中心

其主軸多數為垂直設置,帶有ATC系統,并帶有可更換的主軸頭附件,系統軟件功能較多,能一機多用,適合加工大型零件。


萬能加工中心

萬能加工中心即五面加工中心,具有立式加工中心和臥式加工中心的功能,工件一次裝夾后,能完成除安裝面以外的所有側面和頂面的加工。常見的萬能加工中心有:1)主軸可以旋轉90°,既可以象立式加工中心那樣工作,也可以象臥式加工中心那樣工作。2)主軸不改變方向,工作臺帶著工件旋轉90°。完成對五個面的加工。

按工作臺的數量和功能分:有單工作臺加工中心、雙工作臺加工中心,和多工作臺加工中心。


二、加工中心的結構組成

從總體來看主要由以下幾大部分組成。


1、基礎部件

它是加工中心的基礎結構,由床身、立柱和工作臺等組成,它們主要承受加工中心的靜載荷以及在加工時產生的切削負載,因此必須要有足夠的剛度。這些大件可以是鑄鐵件也可以是焊接而成的鋼結構件,它們是加工中心中體積和重量最大的部件。



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、停和變速等動作均由數控系統控制,并且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。是加工中心的關鍵部件,它決定加工中心的加工精度及穩定性。


3、數控系統

加工中心的數控部分是由cNc裝置,可編程控制器PLC、伺服驅動裝置以及操作面板等組成。
 


4、自動換刀系統

由刀庫、機械手、驅動機構等部件組成。當需要換刀時,數控系統發出指令,由機械手(或通過其他方式)將刀具從刀庫內取出裝入主軸孔中。它解決工件一次裝夾后多工序連續加工中,工序與工序之間的刀具自動儲存 選擇 搬運 和交換的任務。

刀庫(刀盤)是存放加工過程中所使用的全部刀具的裝置。刀庫有盤式、鏈式等,容量從幾把到幾百把。刀臂的結構根據刀庫與主軸的相對位置和結構的不同也有多種形式如:單臂式、雙臂式等。有的加工中心不用刀臂而直接用主軸箱或刀庫的移動來實現換刀。
 

5、輔助裝置


包括潤滑、冷卻、排屑、防護、液壓、氣動和檢測系統等部分。這些裝置雖然不直接參與切削運動,但對加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起著保障作用,因此也是加工中心中不對缺少的部分。

 


6、APC自動托盤交換系統

有的加工中心為了實現進一部的無人化或進一步縮短非加工時間,采用多個自動交換工作臺方式儲備工件,一個工件安裝在工作臺上進行加工的同時,另外一個或幾個工作臺還可以裝卸別的零件,當完成一個工作臺上的零件的加工后,便自動交換工作臺,進行新零件的加工,這樣可以減少輔助時間,提高加工效率。


三、加工中心的主要加工對象

 


1、箱體類零件

箱體類零件一般是指具有一個以上孔系,內部有型腔,在長、寬、高方向有一定比例的零件。
 


2、復雜曲面

復雜曲面采用普通機加工方法是難以甚至無法完成的。

 


3、異形件

異形件是外形不規則的零件,大都需要點、線、面多工位混合加工。如撥叉等。
 

 


4、盤、套、板類零件

帶有鍵槽或徑向孔或端面有分布的孔系,曲面的盤套或軸類零件,如帶法蘭的軸套,帶鍵槽或方頭的軸類零件等,還有具有較多孔加工的板類零件,如各種電機蓋等。端面有分布孔系、曲面的盤類零件宜選擇立式加工中心,有徑向孔的可選臥式加工中心。

5、周期性投產的零件

用加工中心加工零件時,所需時間主要包括基本時間和準備時間,其中,準備時間占很大比例,如:工藝準備、編程序、零件首件試切等,這些時間很長,采用加工中心可以將這些時間的內容儲存起來,供以后反復使用。這樣,以后加工該零件時,就可以節約這些時間。生產周期就可以大大縮短。

 

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