加工中心定义.doc

1、加工中心科技名词定义中文名称：加工中心 英文名称：machining center 其他名称：自动换刀数控机床 定义：能自动更换工具，对一次装夹的工件进行多工序加工的数控机床。 所属学科：机械工程（一级学科）；切削加工工艺与设备（二级学科）；金属切削机床-各种金属切削机床（三级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片加工中心加工中心,简称 cnc，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心又叫电脑锣。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机

2、床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。目录加工中心的发展史 加工中心的分类 加工中心的优点 加工中心与数控机床 加工中心的维护 加工中心刀库 加工中心操作要点 SAJ S350 矢量变频器在加工中心的应用特点加工中心的发展史 加工中心的分类 加工中心的优点 加工中心与数控机床 加工中心的维护 加工中心刀库 加工中心操作要点 SAJ S350 矢量变频器在加工中心的应用特点展开编 辑 本 段加

3、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

4、， 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 。 编 辑 本 段加 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

5、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

6、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

7、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 。 编 辑 本 段加 工 中 心 的 优 点工 件 在 加 工 中 心 上 经 一 次 装 夹 后 ， 数 字

8、 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 加 工 中 心完 成 工 件 几 个 面 上 多 工 序 的 加 工 。 并 且 有 多 种 换 刀 或 选 刀 功 能 ， 从 而 使 生 产效 率 大 大 提 高 。 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

9、机 床 开 动 时 间 的 80 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 。 编 辑 本 段加 工 中 心 与 数 控 机 床与 数 控 铣 床 相 同 的 是 ， 加 工 中 心 同 样 是 由 计 算 机 数 控 系 统 (CNC)、 伺 服系 统 、 机 械 本 体 、 液

10、压 系 统 等 各 部 分 组 成 。 但 加 工 中 心 又 不 等 同 于 数 控 铣 床 ， 加 工 中 心 与 数 控 铣 床 的 最 大 区 别 在 于加 工 中 心 具 有 自 动 交 换 刀 具 的 功 能 ， 通 过 在 刀 库 安 装 不 同 用 途 的 刀 具 ， 可 在一 次 装 夹 中 通 过 自 动 换 刀 装 置 改 变 主 轴 上 的 加 工 刀 具 ， 实 现 钻 、 镗 、 铰 、 攻螺 纹 、 切 槽 等 多 种 加 工 功 能 。 编 辑 本 段加 工 中 心 的 维 护加 工 中 心 定 期 检 查 项 目1、 主 轴 在 额 定 最 高 转 速 下 运

11、 转 轴 承 状 态 测 振 仪 2、 设 备 水 平 检 测 水 平 仪 3、 X/Y/X 轴 相 互 垂 直 度 检 测 方 箱 /角 尺 4、 X/Y/Z 轴 重 复 定 位 精 度 检 测 激 光 干 涉 仪 （ 视 设 备 品 牌 可 以 自 动 补 偿 ）卧 式 加 工 中 心5、 X/Y/Z 轴 累 计 误 差 检 测 激 光 干 涉 仪 （ 视 设 备 品 牌 可 以 自 动 补 偿 ） 6、 主 轴 300mm 径 向 跳 动 检 测 7、 主 轴 与 工 作 台 面 的 垂 直 度 检 测 8、 X/Y/Z 轴 滚 珠 丝 杠 轴 承 状 态 检 测 、 9、 X/Y/Z

12、轴 丝 杠 状 态 检 测 加 工 中 心 定 期 保 养 项 目机 械 部 份 1、 检 查 润 滑 系 统 ， 压 力 表 状 态 ， 清 洗 润 滑 系 统 过 滤 网 ， 更 换 润 滑 油 ，疏 通 油 路 ， 2、 检 查 气 路 系 统 ， 清 洁 空 气 过 滤 网 ， 消 除 压 力 气 体 的 泄 漏 。 3、 检 查 液 路 系 统 ， 清 洁 过 滤 器 、 清 洗 油 箱 ， 更 换 或 过 滤 油 液 。 可 能 的情 况 下 ， 更 换 密 封 件 。 4、 紧 固 各 传 动 部 件 ， 更 换 不 良 标 准 件 。 5、 油 脂 润 滑 部 位 ， 按 要

13、求 ， 加 注 润 滑 脂 6、 清 洁 、 清 洗 各 传 动 面 ， 7、 检 查 刀 库 、 机 械 手 状 态 ， 分 析 机 械 手 磨 损 状 态 ， 向 客 户 提 出 更 换 建议 。 8、 修 复 修 正 外 部 元 件 的 损 坏 件 。 9、 检 查 防 护 罩 状 态 。 准 确 的 将 信 息 反 馈 给 客 户 。 电 气 部 份 10、 清 洁 控 制 柜 内 电 气 元 件 ， 检 查 、 紧 固 接 线 端 子 的 紧 固 状 态 。 11、 清 洗 、 清 洁 数 控 系 统 控 制 模 块 、 电 路 板 ， 清 洁 风 扇 ， 空 气 过 滤 网 ，清

14、洁 散 热 装 置 ， 12、 清 洁 伺 服 电 机 风 扇 叶 片 。 13、 清 洁 操 作 面 板 内 部 元 件 ， 电 路 板 、 风 扇 。 检 查 插 接 件 的 紧 固 状 态 。 加 工 中 心 安 全 规 则1 必 须 遵 守 加 工 中 心 安 全 操 作 规 程 。 2 工 作 前 按 规 定 应 穿 戴 好 防 护 用 品 ， 扎 好 袖 口 ， 不 准 戴 围 巾 、 戴 手 套 、打 领 带 、 围 围 裙 ， 女 工 发 辫 应 挽 在 帽 子 内 。 3 开 机 前 检 查 刀 具 补 偿 、 机 床 零 点 、 工 件 零 点 等 是 否 正 确 。 4

15、各 按 钮 相 对 位 置 应 符 合 操 作 要 求 。 认 真 编 制 、 输 入 数 控 程 序 。 5 要 检 查 设 备 上 的 防 护 、 保 险 、 信 号 、 位 置 、 机 械 传 动 部 分 、 电 气 、液 压 、 数 显 等 系 统 的 运 行 状 况 ， 在 一 切 正 常 的 情 况 下 方 可 进 行 切 削 加 工 。 6 加 工 前 机 床 试 运 转 ， 应 检 查 润 滑 、 机 械 、 电 气 、 液 压 、 数 显 等 系 统的 运 行 状 况 ， 在 一 切 正 常 的 情 况 下 方 可 进 行 切 削 加 工 。 7 机 床 按 程 序 进 入

16、加 工 运 行 后 ， 操 作 人 员 不 准 接 触 运 动 着 的 工 件 、 刀具 和 传 动 部 分 ， 禁 止 隔 着 机 床 转 动 部 分 传 递 或 拿 取 工 具 等 物 品 。 8 调 整 机 床 、 装 夹 工 件 和 刀 具 以 及 擦 拭 机 床 时 ， 必 须 停 车 进 行 。 9 工 具 或 其 它 物 品 不 许 放 在 电 器 、 操 作 柜 及 防 护 罩 上 。 10 不 准 用 手 直 接 清 除 铁 屑 ， 应 使 用 专 门 工 具 清 扫 。 11 发 现 异 常 情 况 及 报 警 信 号 ， 应 立 即 停 车 ， 请 有 关 人 员 检 查

17、 。 12 不 准 在 机 床 运 转 时 离 开 工 作 岗 位 ， 因 故 要 离 开 时 ， 将 工 作 台 放 在 中间 位 置 ， 刀 杆 退 回 ， 必 须 停 车 ， 并 切 断 主 机 电 源 。 编 辑 本 段加 工 中 心 刀 库加 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 。 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

18、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 。 加 工 中 心 刀 库 分 为 圆 盘 式 刀 库 及 机 械 手 刀 库 两 种 一 圆 盘 式 刀 库 圆 盘 式 刀 库 应 该 称 之 为 固 定 地 址 换 刀 刀 库 ， 即 每 个 刀 位 上 都 有 编 号 ， 一般 从 1 编 到 12、 18、 20、 24 等 ， 即 为 刀 号 地 址 。 操 作 者 把 一 把 刀 具 安 装 进某 一 刀 位 后 ， 不 管 该 刀 具 更 换 多 少 次 ， 总 是 在 该 刀 位 内 。 1. 制 造 成 本 低

19、 。 主 要 部 件 是 刀 库 体 及 分 度 盘 ， 只 要 这 两 样 零 件 加 工 精度 得 到 保 证 即 可 ， 运 动 部 件 中 刀 库 的 分 度 使 用 的 是 非 常 经 典 的 “马 氏 机 构 ”， 前 后 、 上 下 运 动 主 要 选 用 气 缸 。 装 配 调 整 比 较 方 便 ， 维 护 简 单 。 一 般 机 床制 造 厂 家 都 能 自 制 。 2. 每 次 机 床 开 机 后 刀 库 必 须 “回 零 ”， 刀 库 在 旋 转 时 ， 只 要 挡 板 靠 近（ 距 离 为 0.3mm 左 右 ） 无 触 点 开 关 ， 数 控 系 统 就 默 认 为

20、 1 号 刀 。 并 以 此 为计 数 基 准 ， “马 氏 机 构 ”转 过 几 次 ， 当 前 就 是 几 号 刀 。 只 要 机 床 不 关 机 ， 当前 刀 号 就 被 记 忆 。 刀 具 更 换 时 ， 一 般 按 最 近 距 离 旋 转 原 则 ， 刀 号 编 号 按 逆 时针 方 向 ， 如 果 刀 库 数 量 是 18， 当 前 刀 号 位 8， 要 换 6 号 刀 ， 按 最 近 距 离 换刀 原 则 ， 刀 库 是 逆 时 针 转 。 如 要 换 10 号 刀 ， 刀 库 是 顺 时 针 转 。 机 床 关 机 后 刀 具 记 忆 清 零 。 3. 固 定 地 址 换 刀

21、刀 库 换 刀 时 间 比 较 长 国 内 的 机 床 一 般 要 8 秒 以 上 （ 从一 次 切 削 到 另 一 次 切 削 ） 。 4. 圆 盘 式 刀 库 的 总 刀 具 数 量 受 限 制 ， 不 宜 过 多 ， 一 般 40#刀 柄 的 不 超过 24 把 ， 50#的 不 超 过 20 把 ， 大 型 龙 门 机 床 也 有 把 圆 盘 转 变 为 链 式 结 构 ，刀 具 数 量 多 达 60 把 。 二 机 械 手 刀 库 机 械 手 刀 库 换 刀 是 随 机 地 址 换 刀 。 每 个 刀 套 上 无 编 号 ， 它 最 大 的 优 点 是换 刀 迅 速 、 可 靠 。

22、1. 制 造 成 本 高 。 刀 库 有 一 个 个 刀 套 链 式 组 合 起 来 ， 机 械 手 换 刀 的 动 作有 凸 轮 机 构 控 制 ， 零 件 的 加 工 比 较 复 杂 。 装 配 调 试 也 比 较 复 杂 ， 一 般 由 专 业厂 家 生 产 ， 机 床 制 造 商 一 般 不 自 制 。 2. 刀 号 的 计 数 原 理 。 与 固 定 地 址 选 刀 一 样 ， 它 也 有 基 准 刀 号 ： 1 号 刀 。但 我 们 只 能 理 解 为 1 号 刀 套 ， 而 不 是 零 件 程 序 中 的 1 号 刀 ： T1。 系 统 中 有一 张 刀 具 表 。 它 有 两

23、栏 。 一 栏 是 刀 套 号 ， 一 栏 是 对 应 刀 套 号 的 当 前 程 序 刀 号 。假 如 我 们 编 一 个 三 把 刀 具 的 加 工 程 序 ， 刀 具 的 放 置 起 始 是 1 号 刀 套 装T1（ 1 号 刀 ） ， 2 号 刀 套 装 T2， 3 号 刀 套 装 T3， 我 们 知 道 当 主 轴 上 T1 在 加工 时 ， T2 刀 即 准 备 好 ， 换 刀 后 ， T1 换 进 2 号 刀 套 ， 同 理 ， 在 T3 加 工 时 ，T2 就 装 在 3 号 刀 套 里 。 一 个 循 环 后 ， 前 一 把 刀 具 就 安 装 到 后 一 把 刀 具 的 刀

24、 套里 。 数 控 系 统 对 刀 套 号 及 刀 具 号 的 记 忆 是 永 久 的 ， 关 机 后 再 开 机 刀 库 不 用“回 零 ”即 可 恢 复 关 机 前 的 状 态 。 如 果 “回 零 ”， 那 必 须 在 刀 具 表 中 修 改刀 套 号 中 相 对 应 的 刀 具 号 。 3. 机 械 手 刀 库 换 刀 时 间 一 般 为 4 秒 （ 从 一 次 切 削 到 另 一 次 切 削 ） 。 4. 刀 具 数 量 一 般 比 圆 盘 刀 库 多 ， 常 规 有 18、 20、 30、 40、 60 等 5. 刀 库 的 凸 轮 箱 要 定 期 更 换 起 润 滑 、 冷 却

25、作 用 的 齿 轮 油 。 编 辑 本 段加 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

26、 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

27、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 0.010.02mm 以 内 ， 表 面 粗 糙

28、 度 不 大 于 Ra3.2um。 编 辑 本 段SAJ S350 矢 量 变 频 器 在 加 工 中 心 的 应 用 特 点S350 系 列 是 新 一 代 高 性 能 矢 量 变 频 器 ， 有 如 下 特 点 ： 采 用 最 新 高 速 电 机 控 制 专 用 芯 片 DSP， 确 保 矢 量 控 制 快 速 响 应 硬 件 电 路 模 块 化 设 计 ， 确 保 电 路 稳 定 高 效 运 行 外 观 设 计 结 合 欧 洲 汽 车 设 计 理 念 ， 线 条 流 畅 ， 外 形 美 观 结 构 采 用 独 立 风 道 设 计 ， 风 扇 可 自 由 拆 卸 ， 散 热 性 好 无 P

29、G 矢 量 控 制 、 有 PG 矢 量 控 制 、 转 矩 控 制 、 V/F 控 制 均 可 选 择 强 大 的 输 入 输 出 多 功 能 可 编 程 端 子 ， 调 速 脉 冲 输 入 ， 两 路 模 拟 量 输 出 独 特 的 “挖 土 机 ”自 适 应 控 制 特 性 ， 对 运 行 期 间 电 机 转 矩 上 限 自 动 限制 ， 有 效 抑 制 过 流 频 繁 跳 闸 宽 电 压 输 入 ， 输 出 电 压 自 动 稳 压 （ AVR） ， 瞬 间 掉 电 不 停 机 ， 适 应 能力 更 强 内 置 先 进 的 PID 算 法 ， 响 应 快 、 适 应 性 强 、 调 试 简 单 ； 16 段速 控 制 ， 简 易 PLC 实 现 定 时 、 定 速 、 定 向 等 多 功 能 逻 辑 控 制 ， 多 种 灵 活 的控 制 方 式 以 满 足 各 种 不 同 复 杂 工 况 要 求 内 置 国 际 标 准 的 MODBUS RTU ASCII 通 讯 协 议 ， 用 户 可 通 过 PC/PLC控 制 上 位 机 等 实 现 变 频 器 485 通 讯 组 网 集 中 控 制