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數控加工中心

標籤:數控加工中心高精度數控機床

加工中心是從數控銑床發展而來的。與數控銑床的最大區別在於加工中心具有自動交換加工刀具的能力,通過在刀庫上安裝不同用途的刀具,可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具,實現多種加工功能。

1加工原則

優缺點
數控加工有下列優點:
①大量減少工裝數量,加工形狀複雜的零件不需要複雜的工裝。如要改變零件的形狀和尺寸,只需要修改零件加工程序,適用於新產品研製和改型。
②加工質量穩定,加工精度高,重複精度高,適應飛行器的加工要求。
③多品種、小批量生產情況下生產效率較高,能減少生產準備、機床調整和工序檢驗的時間,而且由於使用最佳切削量而減少了切削時間。
④可加工常規方法難於加工的複雜型面,甚至能加工一些無法觀測的加工部位。
數控加工的缺點是機床設備費用昂貴,要求維修人員具有較高水平。

2簡介

數控加工中心是由機械設備與數控系統組成的適用於加工複雜零件的高效率自動化機床。數控加工中心是目前世界上產量最高、應用最廣泛的數控機床之一。它的綜合加工能力較強,工件一次裝夾后能完成較多的加工內容,加工精度較高,就中等加工難度的批量工件,其效率是普通設備的5~10倍,特別是它能完成許多普通設備不能完成的加工,對形狀較複雜,精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產更為適用。
數控加工中心是一種功能較全的數控加工機床。它把銑削、鏜削、鑽削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一台設備上,使其具有多種工藝手段。加工中心設置有刀庫,刀庫中存放著不同數量的各種刀具或檢具,在加工過程中由程序自動選用和更換。這是它與數控銑床、數控鏜床的主要區別。特別是對於必需採用工裝和專機設備來保證產品質量和效率的工件。這會為新產品的研製和改型換代節省大量的時間和費用,從而使企業具有較強的競爭能力。

3分類

加工中心常按主軸在空間所處的狀態分為立式加工中心和卧式加工中心,加工中心的主軸在空間處於垂直狀態的稱為立式加工中心,主軸在空間處於水平狀態的稱為卧式加工中心。主軸可作垂直和水平轉換的,稱為立卧式加工中心或五面加工中心,也稱複合加工中心。按加工中心立柱的數量分;有單柱式和雙柱式(龍門式)。
按加工中心運動坐標數和同時控制的坐標數分:有三軸二聯動、三軸三聯動、四軸三聯動、五軸四聯動、六軸五聯動等。三軸、四軸是指加工中心具有的運動坐標數,聯動是指控制系統可以同時控制運動的坐標數,從而實現刀具相對工件的位置和速度控制。
按工作台的數量和功能分:有單工作台加工中心、雙工作台加工中心,和多工作台加工中心。
按加工精度分:有普通加工中心和高精度加工中心。普通加工中心,解析度為1μm,最大進給速度15~25m/min,定位精度l0μm左右。高精度加工中心、解析度為0.1μm,最大進給速度為15~100m/min,定位精度為2μm左右。介於2~l0μm之間的,以±5μm較多,可稱精密級。

4數控

數控加工中心
數控加工中心是一種帶有刀庫並能自動更換刀具,對工件能夠在一定的範圍內進行多種加工操作的數控機床。
在加工中心上加工零件的特點是:被加工零件經過一次裝夾后,數控系統能控制機床按不同的工序自動選擇和更換刀具;自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其它輔助功能,連續地對工件各加工面自動地進行鑽孔、鍃孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工序加工。由於加工中心能集中地、自動地完成多種工序,避免了人為的操作誤差、減少了工件裝夾、測量和機床的調整時間及工件周轉、搬運和存放時間,大大提高了加工效率和加工精度,所以具有良好的經濟效益。加工中心按主軸在空間的位置可分為立式加工中心與卧式加工中心。

5方法

在數控加工中心,當今編程方法通常有兩種:①簡單輪廓——直線、圓弧組成的輪廓,直接用數控系統的G代碼編程。②複雜輪廓——三維曲面輪廓,在計算機中用自動編程軟體(CAD/CAM)畫出三維圖形,根據曲面類型設定各種相應的參數,自動生成數控加工程序。以上兩種編程方法基本上能滿足數控加工的要求。但加工函數方程曲線輪廓時就很困難,因為早期的銑床數控系統不具備函數運算功能,直接用G代碼不能編製出函數方程曲線的加工程序,(版本較低的)CAD/CAM軟體通常也不具備直接由方程輸入圖形的功能。所以切削函數方程曲線輪廓,通常使用的方法是:根據圖紙要求,算出曲線上各點的坐標,再根據算出的坐標值用直線或圓弧指令代碼編製程序,手工輸入系統進行加工。
故障處理
故障一:數控加工中心串列編碼器通訊錯誤報警,原因:單元檢測到數控加工中心的電機編碼器斷線或通訊不良。檢查電機的編碼器反饋線與放大器的連接是否正確,是否牢固。如果反饋線正常,更換伺服電機(因為電機的編碼器與電機是一體,不能拆開),如果是α電機更換編碼器。如果是偶爾出現,可能是干擾引起,檢查電機反饋線的屏蔽線是否完好。
       故障二:數控加工中心編碼器脈衝計數錯誤報警(LED顯示6,系統的PMM畫面顯示303/304/305/308報警)原因分析:伺服電機的串列編碼器在運行中脈衝丟失,或不計數。關機再開,如果還有相同報警,更換電機(如果是α電機更換編碼器)或反饋電纜線。如果數控加工中心重新開機后報警消失,則必須重新返回參考點后再運行其他指令。如果系統的PMM是308報警,可能是干擾引起,關機再開。

6基本參數

VMC1050加工中心



KND1000M II


高速主軸單元


氣動松拉刀


16把刀庫(斗笠)


全防結構


三軸直線導軌


精密刮研


自動潤滑








主要技術參數
specifications
VMC1050
X軸行程(mm)
X-axis travel
1000
Y軸行程(mm)
Y-axis travel
500
Z軸行程(mm)
Z-axis travel
550
主軸鼻端至工作檯面距離(mm)
Biduan axis distance to the work surface
150-700
主軸中心至立柱導軌面(mm)
Spindle center column to rail surface
530
X/Y軸快速進給(mm/min)
X/Y axis rapid feeding
20000
Z軸快速進給(mm/min)
Z axis rapid feeding
15000
切削進給(mm/min)
Cutting Feed
1-10000
X/Y軸進給電機扭力(N.m)
x/y axis torque
15
Z軸進給電機扭力(N.m)
Z axis torque
15
工作檯面積(mm)
Table area
1100x450
最大載重能力(kg)
Maximum load capacity
500
T型槽數/寬度/間距(mm)
T-slot/width/spacing
3/18/150
主軸最高轉速(r.p.m)
top speed spindle
8000
主軸電機功率(kw)
Spindle motor power
  1. 5
主軸鼻端錐度
Spindle taper Biduan
BT40
最大刀具直徑(mm)
The largest diameter cutter
ø120圓盤式
最大刀具長度(mm)
Maximum length of the cutting tool
300
最大刀具重量(kg)
The largest weight tool
8
最快換刀時間(s)
Tool change time
8(斗笠)2(圓盤式)
定位精度(mm)
posinioning accuracy
±0.008
重複定位精度(mm)
Repeat posinioning accuracy
±0.003/300
使用氣壓(mpa)
The use air pressure
  1. 6
刀庫(選裝)
Tool change
16(斗笠)
機床凈重(kg)
Net weight machine
6000
機床外形尺寸(長x寬x高)
machine size
3100x2400x2700
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