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加工中心的結構--加工中心的工作原理

日期：2009年10月21　來源：本站原創(chuàng)　關鍵字：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最大的基礎構件．
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)一般由中央處理器、存儲器和輸人、輔出接口組成。中央處理器又山存儲器、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；刀庫有盤式．鼓式和鏈式等多種形式，  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。

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