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发表于 2009-11-4 13:05:34
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来自： 中国湖南长沙
加工中心是备有刀库，并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工的数字控制机床。, U' r; `8 c ?* P# g2 ]$ p
工件经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工。 ' g' g/ x; y# P* \
加工中心由于工序的集中和自动换刀，减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间，使机床的切削时间达到机床开动时间的8O％左右(普通机床仅为15～20％)；同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间，缩短了生产周期，具有明显的经济效果。加工中心适用于零件形状比较复杂、精度要求较高、产品更换频繁的中小批量生产。 ! H$ e9 R. m. c" V
第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。9 k/ y2 d9 p' W/ Q2 ~5 P
二十世纪70年代以来，加工中心得到迅速发展，出现了可换主轴箱加工中心，它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱，能对工件同时进行多孔加工。
! M" _' r' ]. Y: s w4 _$ e# |这种多工序集中加工的形式也扩展到了其他类型数控机床，例如车削中心，它是在数控车床上配置多个自动换刀装置，能控制三个以上的坐标，除车削外，主轴可以停转或分度，而由刀具旋转进行铣削、钻削、铰孔和攻丝等工序，适于加工复杂的旋转体零件。
7 K3 l1 J1 z# g" Z( p% D& x加工中心按主轴的布置方式分为立式和卧式两类。卧式加工中心一般具有分度转台或数控转台，可加工工件的各个侧面；也可作多个坐标的联合运动，以便加工复杂的空间曲面。立式加工中心一般不带转台，仅作顶面加工。此外，还有带立、卧两个主轴的复合式加工中心，和主轴能调整成卧轴或立轴的立卧可调式加工中心，它们能对工件进行五个面的加工。 I7 [4 B/ p: @. k2 S+ _/ ]
加工中心的自动换刀装置由存放刀具的刀库和换刀机构组成。刀库种类很多，常见的有盘式和链式两类。链式刀库存放刀具的容量较大。
" X7 V& a( q- I4 w" r- g, v+ x换刀机构在机床主轴与刀库之间交换刀具，常见的为机械手；也有不带机械手而由主轴直接与刀库交换刀具的，称无臂式换刀装置。
8 v- [$ S j3 C& T V: N2 t: F: Q为了进一步缩短非切削时间，有的加工中心配有两个自动交换工件的托板。一个装着工件在工作台上加工，另一个则在工作台外装卸工件。机床完成加工循环后自动交换托板，使装卸工件与切削加工的时间相重合。& B3 x2 ?) ?0 K& | y* U
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根据加工功能的不同，加工中心也有很多种类：* N( a5 y' X1 f( n
1.镗铣加工中心
$ N0 x; \* P0 ?, z镗铣加工中心是最先发展起来且目前应用最多的加工中心，所以人们平常所称的加工中心一般就指镗铣加工中心。其各进给轴能实现无级变速，并能实现多轴联动控制，主轴也能实现无级变速，能实现刀具的自动夹紧和松开(装刀卸刀)，带有自动排屑和自动换刀装置。其主要工艺能力是以镗铣为主，还可以进行钻、扩、铰、锪、攻螺纹等加工。其加工对象主要有：加工面与水平面的夹角为定角(常数)的平面类零件，如盘、套、板类零件；加工面与水平面的夹角呈连续变化的变斜角类零件；箱体类零件；复杂曲面(凸轮、整体叶轮、模具类、球面等)；异形件f 外形不规则，大都需要点、线、面多工位混合加工)。% ?! ], E' t" s/ u3 f! B$ `4 y
2.车削中心
3 f8 q% a/ j' [5 N H车削中心是在数控车床的基础上，配置刀库和机械手，使之可选择使用的刀具数量大大增加。车削中心主要以车削为主，还可以进行铣、钻、扩、铰、攻螺纹等加工。其加工对象主要有：复杂零件的锥面、复杂曲线为母线的回转体。在车削中心上还能进行钻径向孔、铣键槽、铣凸轮槽和螺旋槽、锥螺纹和变螺距螺纹等加工。车削中心一般还具有以下两种先进功能。
}6 D* l- T& z" u( K" Y1)动力刀具功能: ?) f' ^9 E8 q# X4 }* m
即刀架上某些刀位或所有的刀位可以使用回转刀具(如铣刀、钻头)通过刀架内的动力使这些刀具回转。
- q- `' D# f. t: w! m- Q! f! b% {+ X2)c 轴位置控制功能 Q2 x4 n2 W" g m) C
即可实现主轴周向的任意位置控制。实现X—C、Z—C联动。另外，有些车削中心还具有Y 轴功能。+ C! ^: e# q! [9 U, H4 s" L4 v# i
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3.钻削中心" R3 \1 X5 O3 M' y2 t
钻削中心是在数控钻床的基础上，配置刀库和机械手，使之可选择使用的刀具数量大大增加。钻削中心主要以钻削为主，还可以进行扩、铰、攻螺纹等加工。其加工对象主要是孔。
% t- _& H# a1 O ^0 V. S* R钻削中心可分为立式、卧式、单头、双头、高速、普速等等。
7 q* x0 N+ I- E7 z9 R3 U$ @. G7 i4.五面加工中心9 d2 \( R4 n3 Z- ~) ~* \; W
五面加工中心除一般加工中心的功能外，最大特点是具有可立卧转换的主轴头，在数控分度工作台或数控回转工作台的支持下，就可实现对六面体零件(如箱体类零件)的一次装夹，进行五个面的加工。这类加工中心不仅可大大减少加工的辅助时间，还可减少由于多次装夹的定位误差对零件精度的影响。6 L8 T* b- Q# M, ?9 M, u; D
5.车铣复合加工装备* F! R/ P. t, y3 D) u, N
顾名思义，车铣复合加工装备是指既具有车削功能又具备铣削加工功能的加工装备。从这个意义上讲，上述的车削中心也属该类型的加工装备。但这里所说的一般是指大型和重型的车铣复合加工装备，其中车和铣功能同样强大，可实现一些大型复杂零件(如大型舰船用整体螺旋桨)的一次装夹多表面的加工，使零件的型面加工精度、各加工表面的相互位置精度(如螺旋桨桨叶型面、定位孔、安装定位面等的相互位置精度)由装备的精度来保证。由于该类装备技术含量高，因此不仅价格高，而且由于有较明显的军工应用背景，因此被西方发达国家列为国家的战略物质，通常对我国实行限制和封锁。
9 X3 ? `8 b& p6 q* G( l综上所述，由于加工中心具有复合加工的功能，从而打破了传统数控机床的加工工艺界限。用一台复合加工机床代替多台数控机床，不仅可大大提高加工效率，还可大大提高加工精度(减少了多次装夹的定位误差)。从目前的发展趋势看，加工中心，尤其是复合功能较强的加工中心大有取代.
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7 K1 Q0 _0 Q; t$ ^[ 本帖最后由 csdlfj001 于 2009-11-4 13:37 编辑 ] |
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