第5 章 加工中心 加工中心(Machining Center ,简称MC)是数控机床中功能较全、加工精度较高的工艺装备。它把铣削、镗削、钻削、螺纹加工等功能集中在一台设备上,通常一次装夹可以完成多个加工要素的加工。加工中心配置有容量几十甚至上百把刀具的刀库,刀库中放置有加工过程中使用的刀具和测量工具,通过PLC 程序控制,在加工中实现刀具的自动更换和加工要素的自动测量。加工中心的控制器具有控制二轴、三轴或多轴联动的能力,可以完成复杂型面的三维加工,其辅助机能可以保证加工中心在加工过程中实现刀具长度补偿、半径自动补偿,螺距误差补偿、丝杠间隙自动补偿,并具有过载保护、故障检测等功能。 加工中心是一种高性能加工设备,其生产效率比普通机床高 5~10 倍,特别适宜加工形状复杂、精度要求高的单件或中小批量多品种生产。 5 .1 加工中心的结构与特点 5 .1 .1 加工中心的结构 加工中心有各种类型,虽然外形结构各异,但总体来看大体上由以下几部分组 成。 1. 基 础 部件 由床身 、立 柱 和工作 台等大件组 成,它们 是加工中心结构中的基 础 部件。这些 大件有铸 铁 件,也 有焊 接 的钢 结构件,它们 要承 受 加工中心的静 载荷 以及 在加工时 的切 削负 载,因 此 必 须 具备更高的静 动刚 度,也 是加工中心中质 量和体积 最大的部件。 2. 主 轴部件 由主 轴箱 、主 轴电 动机、主 轴和主 轴轴承 等零 件组 成。主 轴的启 动、停 止 等动作 和转 速 均 由数控系 统 控制,并通过装在主 轴上的刀具进 行 切 削。主 轴部件是切 削加工的功率输 出 部件,是加工中心的关 键 部件,其结构的好 坏 ,对 加工中心的性能有很 大的影 响 。 3.数控系统 由CNC 装置、可编程序控制器、伺服驱动装置等组成,是加工中心执行顺序控制动作和控制加工过程的中心。 4.伺服系统 伺服系统的作用是把来自数控装置的信号转换为机床移动部件的运动,其性能是决定机床的加工精度、表面质量和生产效率的主要因素之一。加工中心普遍采用半闭环、闭环和混合环三种控制方式。 5.自动换刀装置(ATC) 加工中心与一般数控机床的显著区别是具有对零件进行多工序加工的能力,有一套自动换刀装置。 6.辅助系统 包括润滑、冷却、排屑、防护、液压和随机检测系统等部分。辅助系统虽不直接参加切削运动,但对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性...