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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,4.1 加工中心概述,一、加工中心簡介,加工中心是高效、高精度數(shù)控機床,工件在一次裝夾中便可自動完成多道工序的加工.,是典型的集高新技術(shù)于一體的機械加工設(shè)備，它的發(fā)展代表了一個國家設(shè)計和制造業(yè)的水平，成為現(xiàn)代機床發(fā)展的主流和方向。,1、加工中心組成,加工中心是帶有,刀庫,和,自動換刀裝置,的數(shù)控機床。,4.1 加工中心概述一、加工中心簡介,1,x-y數(shù)控拖板,變頻主軸,機床本體,數(shù)控系統(tǒng)及其操作面板,斗笠式刀庫,Z軸伺服電機,活動防護門,進給Z軸,護線架,冷卻液箱,1、加工中心及其組成,XH713A,立式

2、加工中心,x-y數(shù)控拖板變頻主軸機床本體數(shù)控系統(tǒng)及其操作面板斗笠式刀庫,2,2、加工中心的特點：,具有自動換刀裝置,能自動地更換刀具，在一次裝夾中完成銑削、鏜孔、鉆削、擴孔、鉸孔、攻絲等加工，工序高度集中。,帶有自動擺角的主軸或回轉(zhuǎn)工作臺的加工中心，在一次裝夾后，自動完成多個面和多個角度的加工。,帶有可交換工作臺的加工中心，可同時進行一個加工，一個裝夾工件，具有極高的加工效率。,2、加工中心的特點：,3,3、加工中心的主要加工對象,加工中心適用于形狀復(fù)雜、工序多、精度要求高、需要多種類型普通機床經(jīng)過多次安裝才能完成加工的零件。其主要加工對象為：,箱體類零件,復(fù)雜曲面類零件,異形件,板、套、盤類

3、零件,特殊加工,3、加工中心的主要加工對象加工中心適用于形狀復(fù)雜、工序多、精,4,4、加工中心的分類：,立式加工中心:,板材類、殼體類、凸輪、模具,臥式加工中心:,箱體類、模具,龍門式加工中心:,大型、重型和形狀復(fù)雜零件,復(fù)合加工中心（五面體加工中心）,4、加工中心的分類：,5,二、加工中心自動換刀裝置,1、自動換刀裝置(ATC),自動換刀裝置的用途是按照加工需要，自動地更換裝在主軸上的刀具。自動換刀裝置是一套獨立、完整的部件。,自動換刀裝置的形式,回轉(zhuǎn)刀架：,結(jié)構(gòu)簡單、刀具數(shù) 量有限、車削中心,帶刀庫的自動換刀裝置,（應(yīng)用廣泛）,二、加工中心自動換刀裝置1、自動換刀裝置(ATC)自動換刀裝,

4、6,鼓輪式刀庫：,結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、應(yīng)用廣,鏈?zhǔn)降稁欤旱稁?容量大,刀庫形式,2、刀庫的形式,鼓輪式刀庫：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、應(yīng)用廣刀庫形式2、刀庫的形式,7,盤式刀庫,a,）徑向取刀形式,b,）軸向取刀形式,c,）徑向布置形式,d,）角度布置形式,盤式刀庫a）徑向取刀形式 b）軸向取刀形式 c）徑向布,8,鏈?zhǔn)降稁?鏈?zhǔn)降稁?鏈?zhǔn)降稁戽準(zhǔn)降稁?9,3、換刀過程,自動換刀裝置的換刀過程由,選刀,和,換刀,兩部分組成。,選刀:是刀庫按照選刀指令(,Txx,指令)自動將要用的刀具移動到換刀位置,完成選刀過程，為下面換刀做好準(zhǔn)備。,換刀:是把主軸上用過的刀具取下，將選好的刀具安裝在主軸上。,3、換刀過程自

5、動換刀裝置的換刀過程由選刀和換刀兩部分組成。,10,選刀方式,順序選刀方式 (,早期,),任選方式：,記憶式,跟蹤刀具就近換刀,(,現(xiàn)在),換刀方式,機械手換刀,刀庫主軸運動換刀,選刀和換刀方式：,選刀方式順序選刀方式 (早期)換刀方式機械手換刀選刀和換刀,11,1、主軸箱回參考點，主軸準(zhǔn)停。,2、機械手抓刀,（主軸上和刀庫上）,3、取刀：,活塞桿推動機械手下行。,4、交換刀具位置：,機械手回轉(zhuǎn)180。,5、裝刀：,活塞桿上行，將更換后的刀具裝入主軸和刀庫。,4、機械手換刀動作過程,1、主軸箱回參考點，主軸準(zhǔn)停。4、機械手換刀動作過程,12,刀庫移動-主軸升降式換刀過程,刀庫移動-主軸升降式換

6、刀過程,13,分度：,將刀盤上接收刀具的空刀座轉(zhuǎn)到換刀所需的預(yù)定位置。,(b)接刀：,活塞桿推出，將空刀座送至主軸下方，并卡住刀柄定位槽。,(c)卸刀：,主軸松刀，銑頭上移至參考點。,(d)再分度：,再次分度回轉(zhuǎn)，將預(yù)選刀具轉(zhuǎn)到主軸正下方。,(e)+(f):裝刀：,銑頭下移，主軸抓刀，活塞桿縮回，刀盤復(fù)位。,分度：將刀盤上接收刀具的空刀座轉(zhuǎn)到換刀所需的預(yù)定位置。,14,三、加工中心的工藝準(zhǔn)備,一、加工中心的工藝特點,由于加工中心工序集中和具有自動換刀的特點，故零件的加工工藝應(yīng)盡可能符合這些特點，,盡可能地在一次裝夾情況下完成銑、鉆、鏜、鉸、攻絲等多工序加工。,由于加工中心具備了,高剛度和高功率

7、,的特點，故在工藝上可,采用大的切削用量,，以便在滿足加工精度條件下盡量節(jié)省加工工時。,選用加工中心作為生產(chǎn)設(shè)備時，必須采用,合理的工藝方案,，以實現(xiàn)高效率加工。,三、加工中心的工藝準(zhǔn)備一、加工中心的工藝特點,15,銑削加工,銑削加工,16,鉆削加工,鉆削加工,17,螺紋加工,螺紋加工,18,鏜削加工,鏜削加工,19,二、工藝方案確定原則,1、,確定采用加工中心的加工內(nèi)容，確定工件的安裝基面、加工基面、加工余量等。,2、以充分發(fā)揮加工中心效率為目的來安排加工工序。有些工序可選用其它機床。,3、對于復(fù)雜零件來說，由于加工過程中會產(chǎn)生熱變形，淬火后會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，零件卡壓后也會變形等多種原因，故全部

8、工序很難在一次裝夾后完成，這時可以考慮兩次或多次。,4、當(dāng)加工工件批量較大，工序又不太長時，可在工作臺上一次安裝多個工件同時加工，以減少換刀次數(shù)。,二、工藝方案確定原則,20,5、安排加工工序時應(yīng)本著,由粗漸精,的原則。,建議參考以下工序順序：,銑大平面、粗鏜孔、半粗鏜孔、立銑刀加工、打中心孔、鉆孔、攻螺紋、精加工、鉸、鏜、精銑等。,6、采用大流量的冷卻方式。,提高刀具壽命,減少切削熱量對加工精度的影響.,在機床選用上，應(yīng)了解各類加工中心的規(guī)格、最佳使用范圍和功能特點。,5、安排加工工序時應(yīng)本著由粗漸精的原則。,21,四、加工中心刀具系統(tǒng),1、加工中心對刀具的要求:,良好的切削性能:,能承受,

9、高速切削,和,強力切削,并且性能,穩(wěn)定,。,較高精度：,刀具的精度指刀具的尺寸精度和刀具與裝卡裝置的位置精度。,完善的工具系統(tǒng)：,滿足各種及連續(xù)加工要求。,四、加工中心刀具系統(tǒng)1、加工中心對刀具的要求:,22,2、加工中心的刀具系統(tǒng),加工中心上使用的刀具分,刃具部分,和連接,刀柄部分,。,刃具部分與數(shù)控銑所使用的刀具基本相同。,刀柄部分與一般數(shù)控銑床用刀炳部分不同。,加工中心用刀柄帶有,夾持槽,供機械手夾持。,刀具系統(tǒng)已經(jīng)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。,2、加工中心的刀具系統(tǒng),23,如：TSG整體式工具系統(tǒng)。,TSG工具系統(tǒng)中的刀柄，其代號由四部分組成，各部分的含義如下：,如：TSG整體式工具系統(tǒng)。,24,工具柄部型式代號,代,號,工,具,柄,部,型,式,JT,BT,ST,MT,MW,ZB,自動換刀機床用,7,：,24,圓錐工具柄,GB10944-89,自動換刀機床用,7,：,24,圓錐,BT,型工具柄,JIS B6339,手動換刀機床用,7,：,24,圓錐工具柄,GB3837.3-83,帶扁尾莫氏圓錐工具柄,GB1443-85,帶扁尾莫氏圓錐工具柄,GB1443-85,直柄工具柄,GB6131-85,工具柄部型式代號代 號工 具 柄 部 型,25,