41工中心概述

1、4.1 加工中心概述加工中心概述一、加工中心简介一、加工中心简介 加工中心是高效、高精度数控机床加工中心是高效、高精度数控机床,工件在一工件在一次装夹中便可自动完成多道工序的加工次装夹中便可自动完成多道工序的加工. 是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个国家设计和制造业的水平，成为现代机床发展的主流和方向。国家设计和制造业的水平，成为现代机床发展的主流和方向。1、加工中心组成、加工中心组成加工中心是带有加工中心是带有刀库刀库和和自动换刀装置自动换刀装置的数控机床。的数控机床。x-y数控拖板数控拖板变频主轴变频主轴机床

2、本体机床本体数控系统及数控系统及其操作面板其操作面板斗笠式刀库斗笠式刀库z轴伺服电机轴伺服电机活动防护门活动防护门进给进给z轴轴护线架护线架冷却液箱冷却液箱1、 加工中心及其组成加工中心及其组成xh713a 立式加工中心2、加工中心的特点：、加工中心的特点： 具有自动换刀装置具有自动换刀装置,能自动地更换刀具，在一能自动地更换刀具，在一次装夹中完成铣削、镗孔、钻削、扩孔、铰孔、次装夹中完成铣削、镗孔、钻削、扩孔、铰孔、攻丝等加工，工序高度集中。攻丝等加工，工序高度集中。带有自动摆角的主轴或回转工作台的加工中心，带有自动摆角的主轴或回转工作台的加工中心，在一次装夹后，自动完成多个面和多个角度的加

3、在一次装夹后，自动完成多个面和多个角度的加工。工。带有可交换工作台的加工中心，可同时进行一个带有可交换工作台的加工中心，可同时进行一个加工，一个装夹工件，具有极高的加工效率。加工，一个装夹工件，具有极高的加工效率。3、加工中心的主要加工对象加工中心适用于形状复杂、工序多、精度要求高、加工中心适用于形状复杂、工序多、精度要求高、需要多种类型普通机床经过多次安装才能完成加需要多种类型普通机床经过多次安装才能完成加工的零件。其主要加工对象为：工的零件。其主要加工对象为：箱体类零件箱体类零件复杂曲面类零件复杂曲面类零件异形件异形件板、套、盘类零件板、套、盘类零件特殊加工特殊加工4、加工中心的分类：、加

4、工中心的分类： 立式加工中心立式加工中心: 板材类、壳体类、凸轮、模具板材类、壳体类、凸轮、模具卧式加工中心卧式加工中心: 箱体类、模具箱体类、模具龙门式加工中心龙门式加工中心: 大型、重型和形状复杂零件大型、重型和形状复杂零件复合加工中心（五面体加工中心）复合加工中心（五面体加工中心）二、加工中心自动换刀装置二、加工中心自动换刀装置1 1、自动换刀装置、自动换刀装置(atc)(atc) 自动换刀装置的用途是按照加工需要，自动地更自动换刀装置的用途是按照加工需要，自动地更换装在主轴上的刀具。自动换刀装置是一套独立、换装在主轴上的刀具。自动换刀装置是一套独立、完整的部件。完整的部件。自动换刀装置

5、的形式自动换刀装置的形式回转刀架：回转刀架：结构简单、刀具数结构简单、刀具数 量有限、车削中心量有限、车削中心带刀库的自动换刀装置带刀库的自动换刀装置（应用广泛）（应用广泛）鼓轮式刀库：鼓轮式刀库：结构简单、紧凑、应用广结构简单、紧凑、应用广链式刀库：刀库链式刀库：刀库容量大容量大刀库形式刀库形式2、刀库的形式、刀库的形式盘式刀库盘式刀库a）b）c）d）a）径向取刀形式）径向取刀形式 b）轴向取刀形式）轴向取刀形式 c）径向布置形式）径向布置形式 d）角度布置形式）角度布置形式链式刀库链式刀库链式刀库链条链轮刀座导轨张紧板3、换刀过程、换刀过程自动换刀装置的换刀过程由自动换刀装置的换刀过程由选

6、刀选刀和和换刀换刀两部分组两部分组成。成。选刀选刀:是刀库按照选刀指令是刀库按照选刀指令( txx 指令指令)自动将要自动将要用的刀具移动到换刀位置用的刀具移动到换刀位置,完成选刀过程，为下完成选刀过程，为下面换刀做好准备。面换刀做好准备。换刀换刀:是把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀是把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀具安装在主轴上。具安装在主轴上。选刀方式选刀方式顺序选刀方式顺序选刀方式 (早期早期)任选方式：任选方式：记忆式记忆式, 跟踪刀具就近换刀跟踪刀具就近换刀(现在现在)换刀方式换刀方式机械手换刀机械手换刀刀库刀库主轴运动换刀主轴运动换刀选刀和换刀方式：选刀和换刀方式：油缸刀库换刀

7、机械手主轴（b）（a）（c）（d）1、主轴箱回参考点，、主轴箱回参考点，主轴准停。主轴准停。2、机械手抓刀、机械手抓刀（主轴上和刀库上）（主轴上和刀库上）3、取刀：、取刀： 活塞杆推动机械手下行。活塞杆推动机械手下行。4、交换刀具位置：、交换刀具位置：机械手回转机械手回转180。5、装刀：、装刀：活塞杆上行，将更换后的刀活塞杆上行，将更换后的刀具装入主轴和刀库。具装入主轴和刀库。4、机械手换刀动作过程、机械手换刀动作过程刀库移动刀库移动- -主轴升降式换刀过程主轴升降式换刀过程 (a) 分度：分度：将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预定位置。定位置。

8、(b) (b) 接刀：接刀：活塞杆推出，将空刀座送至主轴下方，并活塞杆推出，将空刀座送至主轴下方，并卡住刀柄定位槽。卡住刀柄定位槽。(c) (c) 卸刀：卸刀：主轴松刀，铣头上移至参考点。主轴松刀，铣头上移至参考点。(d) (d) 再分度：再分度：再次分度回转，将预选刀具转到主轴再次分度回转，将预选刀具转到主轴正下方。正下方。(e) (e)+(f): 装刀：装刀：铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，刀盘复位。刀盘复位。三、三、 加工中心的工艺准备加工中心的工艺准备一、加工中心的工艺特点一、加工中心的工艺特点 v 由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点，故零件由于加

9、工中心工序集中和具有自动换刀的特点，故零件的加工工艺应尽可能符合这些特点，的加工工艺应尽可能符合这些特点，尽可能地在一次尽可能地在一次装夹情况下完成铣、钻、镗、铰、攻丝等多工序装夹情况下完成铣、钻、镗、铰、攻丝等多工序加工。加工。 v由于加工中心具备了由于加工中心具备了高刚度和高功率高刚度和高功率的特点，故的特点，故在工艺上可在工艺上可采用大的切削用量采用大的切削用量，以便在满足加工，以便在满足加工精度条件下尽量节省加工工时。精度条件下尽量节省加工工时。v选用加工中心作为生产设备时，必须采用选用加工中心作为生产设备时，必须采用合理的合理的工艺方案工艺方案，以实现高效率加工，以实现高效率加工。

10、铣削加工铣削加工 钻削加工钻削加工螺纹加工螺纹加工镗削加工二、工艺方案确定原则二、工艺方案确定原则1、确定采用加工中心的加工内容，确定工件的安装基面、加确定采用加工中心的加工内容，确定工件的安装基面、加工基面、加工余量等。工基面、加工余量等。2 2、以充分发挥加工中心效率为目的来安排加工工序。有些工、以充分发挥加工中心效率为目的来安排加工工序。有些工序可选用其它机床。序可选用其它机床。3 3、对于复杂零件来说，由于加工过程中会产生热变形，淬火、对于复杂零件来说，由于加工过程中会产生热变形，淬火后会产生内应力，零件卡压后也会变形等多种原因，故全后会产生内应力，零件卡压后也会变形等多种原因，故全部

11、工序很难在一次装夹后完成，这时可以考虑两次或多次。部工序很难在一次装夹后完成，这时可以考虑两次或多次。 4 4、当加工工件批量较大，工序又不太长时，可在工作台上一当加工工件批量较大，工序又不太长时，可在工作台上一次安装多个工件同时加工，以减少换刀次数。次安装多个工件同时加工，以减少换刀次数。5 5、安排加工工序时应本着、安排加工工序时应本着由粗渐精由粗渐精的原则。的原则。建议参考以下工序顺序：建议参考以下工序顺序：铣大平面、粗镗孔、半粗镗孔、铣大平面、粗镗孔、半粗镗孔、立铣刀加工、打中心孔、钻孔、攻螺纹、精加工、铰、立铣刀加工、打中心孔、钻孔、攻螺纹、精加工、铰、镗、精铣等。镗、精铣等。 6

12、6、采用大流量的冷却方式、采用大流量的冷却方式 。提高刀具寿命提高刀具寿命, ,减少切削减少切削热量对加工精度的影响热量对加工精度的影响. .在机床选用上，应了解各类加工中心的规格、在机床选用上，应了解各类加工中心的规格、最佳使用范围和功能特点。最佳使用范围和功能特点。四、加工中心刀具系统四、加工中心刀具系统1、加工中心对刀具的要求、加工中心对刀具的要求:良好的切削性能良好的切削性能: 能承受能承受高速切削高速切削和和强力切削强力切削并且性能并且性能稳定稳定。较高精度：较高精度： 刀具的精度指刀具的尺寸精度和刀具与装卡装置的刀具的精度指刀具的尺寸精度和刀具与装卡装置的位置精度。位置精度。完善的

13、工具系统：完善的工具系统：满足各种及连续加工要求。满足各种及连续加工要求。2 2、加工中心的刀具系统、加工中心的刀具系统 加工中心上使用的刀具分加工中心上使用的刀具分刃具部分刃具部分和连接和连接刀柄部分刀柄部分。 刃具部分与数控铣所使用的刀具基本相同。刃具部分与数控铣所使用的刀具基本相同。 刀柄部分与一般数控铣床用刀炳部分不同。刀柄部分与一般数控铣床用刀炳部分不同。 加工中心用刀柄带有加工中心用刀柄带有夹持槽夹持槽供机械手夹持。供机械手夹持。刀具系统已经系列化、标准化。刀具系统已经系列化、标准化。如：如：tsgtsg整体式工具系统。整体式工具系统。tsgtsg工具系统中的刀柄，其代号由四部分组成，工具系统中的刀柄，其代号由四部分组成，各部分的含义如下：各部分的含义如下：工具柄部型式代号工具柄部型式代号代代 号号工工 具具 柄柄 部部 型型 式式jtbt