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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,采用手工或計算機(jī)自動編制零件 加工程序,把零件所需的機(jī)床各種動作及全部工藝參數(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(jī)和加工中心直接進(jìn)行通信,實現(xiàn)零件程序的輸入和輸出.
進(jìn)人數(shù)控裝置的信息經(jīng)過一系列處理和運算轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號。有的信號送到機(jī)床的伺 服系統(tǒng),通過伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和放大,再經(jīng)過傳動機(jī)構(gòu)。驅(qū)動機(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)運動.還有的信號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(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(fù)載,對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、主軸電動機(jī)、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(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)給伺服電動機(jī)、機(jī)械傳動裝置和位移測量元件等組成.它驅(qū)動工作臺等移動部件形成進(jìn)給運動。加工中心進(jìn)給驅(qū)動機(jī)械系統(tǒng)直接實現(xiàn)直線或旋轉(zhuǎn)運動的進(jìn)給和定位,對加工的精度和質(zhì)量影響很大,因此對加丁中心進(jìn)給系統(tǒng)的要求是運動精度、運動穩(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(bǔ)運算以及機(jī)床各種控制功能都通過計算機(jī)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(jī)與其他裝置之間可通過接口設(shè)備連接。當(dāng)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(jī)械手和驅(qū)動機(jī)構(gòu)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?zhǔn)降榷喾N形式, 容量從幾把到幾百把,當(dāng)需換刀時,根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)指令,伸出機(jī)械手(或通過別的方式)將刀 具從刀庫取出裝入主軸中,機(jī)械手的結(jié)構(gòu)根雄刀庫與主軸的相對位置及結(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 刀庫的移動來實現(xiàn)換刀。盡管換刀過程,選刀方式、刀庫結(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)和液壓或氣動機(jī)構(gòu)驅(qū)動刀庫和機(jī)械手實 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(hù)、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(jī)床更為突出。大切削量的加工需要強(qiáng)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(jìn)了半封閉、全封閉結(jié)構(gòu)機(jī)床的產(chǎn)生.
7)自動托盤更換系統(tǒng)
有的加工中心為進(jìn)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(jìn)行加工,另一個則位于工作臺外進(jìn)行裝卸工件。當(dāng)完成一個托盤上的工件加工后, 便自動交換托盤,進(jìn)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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