加工中心的結(jié)構(gòu)組成
1加工中心的基本組成殛性能要求
(1)加工中心的基本構(gòu)成
加工中心有各種類型，雖然外形結(jié)構(gòu)各異，但總體上是由以下幾大部分組成。
①基礎(chǔ)部件。由床身、立柱和工作臺(tái)等大件組成，它們是加工中心結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)部件。這些大件有鑄鐵件，也有焊接的鋼結(jié)構(gòu)件，它們要承受加工中心的靜載荷以及在加工時(shí)的切削負(fù)載，因此必須具備更高的靜動(dòng)剛度，也是加工中心中質(zhì)量和體積大的部件。
②主軸部件。由主軸箱、主軸電機(jī)、主軸和主軸軸承等零件組成。主軸的啟動(dòng)、停止等動(dòng)作和轉(zhuǎn)速均由數(shù)控系統(tǒng)控制，并通過裝在主軸上的*進(jìn)行切削。主軸部件是切削加_[的功率輸出部件，是加T中心的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)的好壞，對(duì)加工中心的性能有很大的影響。
③數(shù)控系統(tǒng)。由cNc裝置、可編程序控制器、伺服驅(qū)動(dòng)裝置以及電動(dòng)機(jī)等部分組成．是加工中心執(zhí)行順序控制動(dòng)作和控制加工過程的中心。
④自動(dòng)換刀裝置(ATc)。加工中心與一般數(shù)控機(jī)床的顯著區(qū)別是具有對(duì)零件進(jìn)行多1二序加工的能力，有一套自動(dòng)換刀裝置。
(2)加工中心時(shí)結(jié)構(gòu)的要求
①具備更高的靜動(dòng)剛度。加工中心價(jià)格昂貴，其加工費(fèi)用比傳統(tǒng)機(jī)床要高得多，這就要求必須采取措施大幅度地壓縮單件加工時(shí)間。壓縮單件加工時(shí)間包括兩個(gè)方面：一方面是新型*材料的發(fā)展，使切削速度成倍地提高，大大縮短了切閣時(shí)間；另一方面．采用自動(dòng)換刀系統(tǒng)，加快裝夾變換等操作，這衛(wèi)大大減少了輔助時(shí)間，這些措施大幅度地提高了生產(chǎn)效率．獲得了好的經(jīng)濟(jì)效益，然而，也明顯地增加了機(jī)床的負(fù)載及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。另外，機(jī)床床身、導(dǎo)軌、T作臺(tái)、刀架和主軸箱等部件的結(jié)構(gòu)剛度將影響它們本身的幾何精度及因變形所產(chǎn)生的誤差。所有這些都要求數(shù)控機(jī)麻具有更高的靜剛度。
切削過程中的振動(dòng)不僅直接影響零件的加工精度和表面質(zhì)量，還會(huì)降低*使用壽命，影響生產(chǎn)。而加工中心義是連續(xù)作業(yè)，不可能在加工中作人為調(diào)整(如改變切削用量或改變*的幾何角度)來消除或減少振動(dòng)，因此，還必須提高加工中心的剛度。
在設(shè)汁加工中心結(jié)構(gòu)時(shí)考慮到這些因素，其基礎(chǔ)太件通常采用封閉箱形結(jié)構(gòu)，合理地布置加強(qiáng)筋板以及加強(qiáng)各部件的接觸剛度，有效地提高了機(jī)床的靜剛度。另外，調(diào)整構(gòu)件的質(zhì)量可改變系統(tǒng)的自振頻率，增加阻尼可以改善機(jī)床的阻尼特性t是提高機(jī)床動(dòng)剛度的有效措施。
②有更小的熱變形。加工中心在加工中受切削熱、摩擦熱等內(nèi)外熱潦的影響．各部件將發(fā)生不同程度的熱變形，這將影響工件的加工精度。由于加工中心的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度丑切削量等都大于傳統(tǒng)機(jī)床，而且工藝過程自動(dòng)化-常常是連續(xù)加工，因而產(chǎn)生的熱量也多于傳統(tǒng)機(jī)床，這就要求必須采取措施減少熱變形對(duì)加工精度的影響。主要措施有：對(duì)發(fā)熱源采取有效的液冷、風(fēng)冷等方法來控翩溫升；改善機(jī)床結(jié)構(gòu)，使構(gòu)件的熱變形發(fā)生在非誤差敏感方向上。例如臥式加工中心的立柱采用框式雙立柱結(jié)構(gòu)，左右對(duì)稱，熱變形對(duì)主軸軸線產(chǎn)生垂直方向的平移，它可以由坐標(biāo)修正量進(jìn)行補(bǔ)償，減少發(fā)熱，盡可能將熱源從主機(jī)中分離出去。
③運(yùn)動(dòng)件聞的摩擦小并消除傳動(dòng)系統(tǒng)間隙。加工中心工作臺(tái)的位移量以脈沖當(dāng)量作為它的小單位，在對(duì)刀、工件找正等情況下。工作臺(tái)常以低的速度運(yùn)動(dòng)。這就要求工作臺(tái)能對(duì)數(shù)控裝置發(fā)出的指令作出準(zhǔn)確響應(yīng)，它與運(yùn)動(dòng)件的摩擦特性有關(guān)。加工中心采用滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌，滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌的靜摩擦力較?。⑶以跐櫥偷淖饔孟?，它們的摩擦力隨運(yùn)動(dòng)速度的加大，造就有效地姑免了低速爬行現(xiàn)象，從而使加中心的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和定位精度都有所提高。進(jìn)給系統(tǒng)中采用滾絲杠代替滑動(dòng)絲杠，也是基于同樣的道理。另外，采用脈沖補(bǔ)償裝置進(jìn)行螺距補(bǔ)償，消除了進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的間隙，也有機(jī)床采用無間隙傳動(dòng)副。
④壽命長、精度保持性好。良好的潤滑系統(tǒng)保證了加工中心的壽命，導(dǎo)軌、進(jìn)給絲杠及主軸部件都采用新型的耐磨材料，使加工中心在*使用過程中能夠保持良好的精度。
⑤加工中心采用多主軸、多刀架及自動(dòng)換刀裝置，一次裝夾完成多工序的加工，節(jié)省了大量裝卡換刀進(jìn)問。由于不需要人丁操作，故采用了封閉或半封閉式加丁，使人機(jī)界面明快、干凈、協(xié)調(diào)。機(jī)床各部分的互鎖能力強(qiáng)．可防止事故發(fā)生，改善了操作者的觀察、操作和維護(hù)條件，并設(shè)有緊急停車裝置，以避免發(fā)生意外事故。所有操作都集中在一個(gè)操作面板上，一目了然，減少了誤操作。