加工中心的分类及结构特点及云南机床加工中心详细结构特点与部件作用
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一、加工中心的分类:
1、 加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心和卧式加工中心,加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心,主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中心。主轴可作垂直和水平转换的,称为立卧式加工中心或五面加工中心,也称复合加工中心。按加工中心立柱的数量分;有单柱式和双柱式(龙门式)。
2、 按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标分:有三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等。三轴、四轴是指加工中心具有的运动坐标数,联动是指控制系统可以同时控制运动的坐标数,从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。
3、按加工中心工作台的数量分类:有单工作台加工中心、双工作台加工中心,和多工作台加工中心。
二、加工中心的结构特点:
加工中心的结构:主机主要是机械结构部分,包括:床身、主轴箱、工作台、底座、立柱、横梁、进给机构、刀库、换刀机构、辅助系统(气液、润滑、冷却)等。控制包括硬件部分和软件部分。硬件部分包括:计算机数字控制装置(CNC),可编程序控制器(PLC),输出输入设备,主轴驱动装置,显示装置。软件部分包括系统程序和控制程序。
三、云南机床加工中心详细结构的特点:
云南机床的刚度高、抗振性好。为了满足加工中心高自动化、高速度、高精度、高可靠性的要求,加工中心的静刚度、动刚度和机械结构系统的阻尼比都高于普通机床(机床在静态力作用下所表现的刚度称为机床的静刚度;机床在动态力作用下所表现的刚度称为机床的动刚度)。
云南机床的传动系统结构简单,传递精度高,速度快。加工中心传动装置主要有三种,即滚珠丝杠副;静压蜗杆-蜗母条;预加载荷双齿轮-齿条。它们由伺服电机直接驱动,省去齿轮传动机构,传递精度高,速度快。一般速度可达15m/min,*高可达100m/min;
云机加工中心主轴系统结构简单,无齿轮箱变速系统(特殊的也只保留1~2级齿轮传动)。主轴功率大,调速范围宽,并可无级调速。目前加工中心95%以上的主轴传动都采用交流主轴伺服系统,速度可从10~20000r/min无级变速。驱动主轴的伺服电机功率一般都很大,是普通机床的1~2倍,由于采用交流伺服主轴系统,主轴电动机功率虽大,但输出功率与实际消耗的功率保持同步,不存在大马拉小车那种浪费电力的情况,因此其工作效率*高,从节能角度看,加工中心又是节能型的设备;
云机加工中心的导轨都采用了耐磨损材料和新结构,能长期的保持导轨的精度,在高速重切削下,保证运动部件不振动,低速进给时不爬行及运动中的高灵敏度。导轨采用钢导轨、淬火硬度≥HRC,与导轨配合面用聚四氟乙烯贴层。这样处理的优点:a.摩擦系数小;b.耐磨性好;c.减振消声;d.工艺性好。所以加工中心的精度寿命比一般的机床高;
云机加工中心设置有刀库和换刀机构。这是加工中心与数控铣床和数控镗床的主要区别,使加工中心的功能和自动化加工的能力更强了。加工中心的刀库容量少的有几把,多的达几百把。这些刀具通过换刀机构自动调用和更换,也可通过控制系统对刀具寿命进行管理;
云机加工中心控制系统功能较全。它不但可对刀具的自动加工进行控制,还可对刀库进行控制和管理,实现刀具自动交换。有的加工中心具有多个工作台,工作台可自动交换,不但能对一个工件进行自动加工,而且可对一批工件进行自动加工。这种多工作台加工中心有的称为柔性加工单元。随着加工中心控制系统的发展,其智能化的程度越来越高,如FANUCl6系统可实现人机对话、在线自动编程,通过彩色显示器与手动操作键盘的配合,还可实现程序的输入、编辑、修改、删除,具有前台操作、后台编辑的前后台功能。加工过程中可实现在线检测,检测出的偏差可自动修正,保证首件加工一次成功,从而可以防止废品的产生。
四、立式加工中心主要部件的作用与特点:
立式加工中心机床底座是机床的基础件,要求具有足够高的静、动刚度和精度保持性。它的设计受机床整体的制约,在满足总体要求的前提下,应尽可能做到既要结构合理,肋板布置得当,又要保证良好的冷热加工工艺性。立式加工中心同时采用固定立柱式,由十字滑台及工作台实现平面上的两坐标移动。实际上,底座位于机床的底部,它承载着整个机床全部的部件,通过直线导轨和滑块,完成了十字滑台在底上的移动,从而实现机床在Y向的移动。其后端是安装立柱的位置,具备较高的性。中间则安放丝杠及螺母座,实现y向驱动。
卧式加工中心和立式加工中心的立柱不同。加工中心立柱的共同之处是都要支承主轴箱,使之沿垂直方向上下运动,这就使它在承受切削力、振动、湿度变化等恶劣条件下进行工作:因此,立柱也与底座一样.是加工中心的关键部件之一,要求具有足够的构建刚度和良好的抗振性及抗热变形性。通常情况下,立式加工中心的立柱内腔为空,便于添加配重来减少电动机的负荷,采用米字形加强肋,来提高立柱的刚性和强度对于立柱与底座的衔接,一般采用螺栓紧固和圆锥销(专用圆锥销)定位方式。
云机工作台及十字滑台均为高强度铸铁件,组织稳定,结构经过机床动力学分析和有限元分析,具有很好的刚性,且结构紧凑,有效T作面积大,占地面积小。导轨均采用高精度的预加载荷的淬硬滚动直线导轨。这种导轨具有优于滑动导轨的很好的动态特性,其定位准确、滑动速度离、消耗功率小,且不需要经调整。导轨润滑采用集中润滑装置自动进行。