加工中心精品ppt课件.pptx
1,第6章 加工中心,2,6.1 项目的引出 6.2 加工中心概述 6.3 立式加工中心 6.4 卧式加工中心 6.5 加工中心项目训练,3,6.1 项目的引出,如图（a）、图（b）所示，这两个工件形状、工序较为复杂，需要多把刀具才能完 成该工件的加工。 它们分别是在立式加工中心、卧式加工中心上加工的工件。加工中心在 现代制造业中应用十分广泛。,6.1.1项目引出一,4,6.1 项目的引出,6.1.2项目引出二1。数控铣床的特点（1）半封闭或全封闭防护。（2）手动换刀，刀具装夹方便。（3）一般三坐标轴联动。,2加工中心特点（1）全封闭防护，加工精度高。（2）使用多把刀具，自动进行刀具更换，加工生产率高。（3）工序集中加工连续进行。（4）加工中心至少三坐标轴联动。有的还带有自动分度回转工作台。可以自动转角度，从而使工件一次装夹。就能自动完成多个平面或多角度位置的加工。（5）操作者的劳动强度减轻。,5,6.2 加工中心概述,本节提示 加工中心集中了金属切削设各的优势，具各多种工艺手段。能实现工件一次装央后的铣、镗、钻、铰、锪、攻丝等综合加工。对中等加工难度的批量工件，其生产效率是普通设备的5l 0倍。加工中心对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量生产更为适用。而且还节省工装，调换工艺时能体现出加对的柔性，加工中心形式众多。,6,6.2 加工中心概述,6.2.1 加工中心的特点和用途 1.加工中心能实现工件一次装夹后的 铣、镗、钻、铰、锪、攻丝等综合加工。2.加工中心控制系统功能较多，机床运动至少用三个运动坐标轴，多的达十几个。3 .加工中心设有刀库4 .加工中心在能承担精密、复杂的多任务加工。5 .加工中心具有较好的柔性。,7,6.2 加工中心概述,6.2.2 加工中心的分类 1.按主轴在加工时的空间位置分（1）卧式加工中心。 （a）固定立柱式 （b）固定工作台式,8,6.2 加工中心概述,（2）立式加工中心。（多为固定立柱式）,（3）五面加工中心。（具有立式和卧式加工中心的功能）,9,6.2 加工中心概述,2.按功能特征分 （1）镗铣加工中心。 以镗、铣加工为主，适用于加工箱体、壳体以及各种杂零件的特殊曲线和曲面轮廓的多工序加工。 （2）钻削加工中心。 钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及连续轮廓的铣削 。 （3）复合加工中心。 用激光头进行打 孔、清角，用磨头磨削内孔；智能化在线测量装置检测、仿形等。“加工中心”一词一般就是特指镗铣加工中心,10,6.2 加工中心概述,3.按运动坐标数和同时控制的坐标数分 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、多轴联 动直线+回转+主轴摆动等。,11,4.按工作台数量和功能分 加工中心按工作台的数量和功能可分为单工作台加工中心、双工作台加工中心和多 工作台加工中心。,6.2 加工中心概述,12,6.2 加工中心概述,5.按主轴种类分 单轴、双轴、三轴和可换主轴箱的加工中心。6.按加工精度分 普通加工中心和高精度加工中心。7.按自动换刀装置分 （1） 转塔头加工中心。 （2）刀库+主轴换刀加工中心。 （3）刀库+机械手+主轴换刀加工中心。 （4）刀库+机械手+双主轴转塔头加工中心。,13,6.2 加工中心概述,6.2.3 加工中心的结构 （1）基础部件 ：由床身、立柱和工作台组成。（2）主轴部件 ：由主轴箱、主轴电机、主轴和主轴轴承等零件组成。（3）数控系统 ：由数控装置、可编程序控制器、伺服驱动装置及电动机等部分组成。 （4）自动换刀系统 有机械手换刀和无机械手换刀两种 刀库有盘式、鼓式和链式等多种形式 。 机械手有单臂式、双臂式、回转式和轨道式。 （5）辅助系统：润滑、冷却、排屑、防护、液压和随机检测系统 。（6）自动托盘交换系统：常配有两个自动交换工件的托盘。,14,6.3 立式加工中心,本节提示 本节参照第二章的相关内容，以友嘉FV-800型立式加工中心为例进行剖析，了解立式加工中心的结构特点。,15,6.3 立式加工中心,6.3.1 机床的用途、布局及技术参数 1.机床的用途 可以自动连续地完成铣、钻、铰、扩、 锪、攻螺纹等多种工序的加工。适合中小型板类、盘类、箱体类、模具等零件的多品种、小批量和单一产品的成批生产。,16,6.3 立式加工中心,2.机床的特点 （1）强力切削 （2）高速定位 （3）高速切削 （4）随机换刀 （5）CNC控制,17,6.3 立式加工中心,3.机床的布局,18,6.3 立式加工中心,6.3.2 机床传动系统 1.主运动传动系统,19,6.3 立式加工中心,2.进给传动系统,1、5内六角螺栓;2挡块座支架（左）;3、7挡块座;4、8挡块;6挡块座支架（右）;9固定螺栓;10直线导轨,20,6.3 立式加工中心,1传动器;2联轴器;3、7油封;4、11内六角螺栓;5、9、18锁紧螺母;6轴套;8尾端座; 10尾端座盖;12角接触球轴承;13防撞缓压垫;14滚珠丝杠;15间隔环; 16滚珠丝杠轴承;17轴承盖,21,6.3 立式加工中心,6.3.3 机床的主要结构 1.主轴箱 （1）主轴结构 主轴的前支承配了两个高精度的角接触球轴承，用以承受径向载荷和轴向载荷，前端轴承大口向下，后面一个轴承大口朝上。主轴后支承为一对球轴承，它只能承受径向载荷。主轴中可以通冷却液 。,1主轴皮带轮;2、3、4间隔环;5角接触球轴承,22,6.3 立式加工中心,（2）主轴准停装置 在主轴上安装一个发磁体，使之与主轴一起旋转，在距离发磁体外12 mm 处固定一个磁力传感器。磁力传感器经过放大器与主轴控制单元连接，当主轴需要定向准停时，便控制主轴停止到预定的位置。,23,6.3 立式加工中心,2.换刀装置 动作过程如下: （1）刀套向下翻转90 （2）机械手转75 （3）刀具松开 （4）机械手拔刀 （5）交换两刀具位置 （6）机械手插刀 （7）刀具夹紧 （8）驱动机械手转180 的液压缸复位 （9）机械手反转75 （10）刀套向上翻转90,1刀库;2护罩;3刀臂驱动机构,24,6.4 卧式加工中心,本节提示 本节参照第二章的相关内容，以MH-630型卧式加工中心为例进行剖析，了解卧式加工中心的结构特点。,25,6.4 卧式加工中心,6.4.1 机床的用途、布局及技术参数 1.机床的用途 适用于箱体类零件、大型零件的加工。卧式加工中心工艺性能好，工件安装方便，利用分度工作台和回转工作台可以加工四个面或多个面。在卧式加工中心上可以进行铣削、钻削、镗削等加工，卧式加工中心一般都具有较大的刀库，刀具数量多，能够完成较复杂的加工过程。,26,6.4 卧式加工中心,2.外观及行程范围示意图,27,6.4 卧式加工中心,6.4.2 机床传动系统 1.主运动传动系统,28,6.4 卧式加工中心,2.进给传动系统 （1）X轴传动机构,工作台,29,6.4 卧式加工中心,（2）Y轴传动机构 如右图所示（3）Z轴传动机构与X轴机构近似。,主轴,主轴箱,电动机座,伺服电动机,联轴器,止动块,滚珠丝杠,轴承座,止动块,30,6.4 卧式加工中心,6.4.3 机床的主要结构 1.主轴箱 （1）主轴箱传动机构,31,6.4 卧式加工中心,（2）主轴锁退刀机构 由主轴后端的锁退刀液压缸带动推拉杆，使顶端锁刀爪放松刀柄，刀具脱离主轴鼻端;并由主轴吹气以清洁刀套推拔孔及刀柄。主轴刀具锁紧由蝶形弹簧将拉杆向上拉，并带动锁刀爪抓紧刀具柄端，使刀具固定在主轴鼻端。,32,6.4 卧式加工中心,2.液压配重机构 采用液压缸与链条组合方式，具有惯性小、系统稳定性良好。,33,6.4 卧式加工中心,3.工作台 工作台的动作分为交换、旋转(见下页图)、移动三种,34,6.4 卧式加工中心,35,6.4 卧式加工中心,4.换刀装置 （1）主换刀臂 主换刀臂的主要动作分为刀具推出、刀具拉回、75旋转、180旋转四大部分。刀具推出拉回机构,36,6.4 卧式加工中心,主换刀臂旋转机构,37,6.4 卧式加工中心,（2）副换刀臂副换刀臂的移动与旋转,38,6.4 卧式加工中心,刀具推出拉回机构,39,6.4 卧式加工中心,（3）链式刀库机构链式刀库外形 储刀库传动机构,40,6.4 卧式加工中心,储刀库定位机构,41,6.5 加工中心项目训练,本节提示 本节以FANUC O i MA系统的立式加工中心为例，介绍数控加工中心的操作，可以以此作为本课程实训内容，加深读者对数控机床的理解。 特别要指出，卧式加工中心与立式加工中心虽在功能上有较大区别，但系统核心功能基本近似，操作面板形式基本相同，在本节中就不再赘述，但卧式加工中心常具有数控回转工作台或自动托盘交换系统，当使用时，注意其操作方法即可。,42,6.5 加工中心项目训练,加工中心装刀方法加工中心对刀方法（一）加工中心对刀方法（二）加工中心对刀方法（三）,43,6.5 加工中心项目训练,加工中心装刀方法,44,6.5 加工中心项目训练,加工中心对刀方法（一）,45,6.5 加工中心项目训练,加工中心对刀方法（二）,46,6.5 加工中心项目训练,加工中心对刀方法（三）,
