加工中心的发展史
加工中心最初是从数控铣床发展而来的。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。
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。
加工中心的分类
按加工工序分类
加工中心按加工工序分类,可分为镗铣与车铣两大类。
(1)镗铣
(2)车铣
按控制轴数分类
按控制轴数可分为:
(1)三轴加工中心
(2)四轴加工中心
(3)五轴加工中心。
按主轴与工作台相对位置分类
(1)卧式加工中心:是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心,主要适用于加工箱体类零件。
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。
(2)立式加工中心:是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心,主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。
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。
(3)万能加工中心(又称多轴联动型加工中心):是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化,完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。
多工序集中加工的形式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。
加工中心操作要点
作为一个熟练的操作人员,必须在了解加工零件的要求、工艺路线、机床特性后,方可操纵机床完成各项加工任务。因此,整理几项操作要点供参考:
.为了简化定位与安,夹具的每个定位面相对加工中心的加工原点,都应有精确的坐标尺寸。
.为保证零件安装方位与编程中所选定的工件坐标系及机床坐标系方向一致性,及定向安装。
. 能经短时间的拆卸,改成适合新工件的夹具。由于加工中心的辅助时间已经压缩得很短,配套夹具的装卸不能占用太多时间。
. 夹具应具有尽可能少的元件和较高的刚度。
.夹具要尽量敞开,夹紧元件的空间位置能低则低,安装夹具不能和工步刀具轨迹发生干涉。
.保证在主轴的行程范围内使工件的加工内容全部完成。
. 对于有交互工作台的加工中心,由于工作台的移动、上托、下托和旋转等动作,夹具设计必须防止夹具和机床的空间干涉。
.尽量在一次装夹中完成所有的加工内容。当非要更换夹紧点时,要特别注意不能因更换夹紧点而破坏定位精度,必要时在工艺文件中说明。
. 夹具底面与工作台的接触,夹具的底面平面度必须保证在0.01—0.02mm以内,表面粗糙度不大于Ra3.2um。