0 前言
1 加工中心的工作原理
2 加工中心的基本结构
- 数控系统
- 由CNC装置、何服趋动装置、可编程序控制器等组成,是加工中心执行顺序动作和完成加工过程的控制中心。
- CNC装置由中央处理器,输人输出接口组成,其主要特点是输人存储,数据的加工,差补运算等控制功能都通过软件来完成,增加了许多逻辑电路难以实现的功能。计算机和其它装置之间可通过接口设备连接,当控制对象或功能改变时,只需改变软件和接口。伺服趋动装置的作用是把某些来自CNC装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动;其性能是决定机床的加工精度,表面质量,生产效率的主要因素之一。其中的检测装置用来完成机床运动部件的头际位移量的测最,并反馈给数控装置。可编程序控制器控制趋动机构实现刀具的选则和交换。
- 机械本体
- 结构简单,梢度高,刚性好。包括基础部件、主轴部件、自动换刀装置等。
- 基础部件由床身立柱和工作台组成,为加工中心重量和休积最大的部件,是加工中心的结构基础。要求承受加工中心的静载荷以及加工时的切削负载,因此刚性要求高。主轴部件是加工中心的关键部件,由主轴箱、电机、主轴和轴承等组成。其启动停止转速等均由数控系统控制,并通过装在主轴上的刀具参与切削运动,是切削加工的功率输出部件,其结构的好坏,对加工中心的性能有很大影响。自动换刀装置由刀库、机械手、驭动机构等部件组成。刀库是存放加工过程中所要使用的全部刀具的装置,当需要换刀时根据数控系统的指令由机械手或别的方式将刀具从刀库取出装入主轴孔中。
- 辅助系统
- 包括润滑、冷却、排屑、防护、液压等,虽不直接参与切削运动,但对加工中心的加工效率,加工精度和可靠性起到保障作用,是加工中心中不可缺少的部分。
- 卧式加工中心为日本只菱生产的四轴联动双工作台加工中心。工作台尺寸为500×500mm配有两个自动交换工件的托盘。一个托盘用来安装工件,在工作台上加工;另一个则位厂工作台外用来拆卸安装工件。当完成一个托盘上的工件加工后,便自动交换托盘,进行新零件的加工,这样可以减少辅助时间,提高效率。
- 立式加工中心为台湾协鸿生产的四轴联动加工中心。狭长的工作台配有f320mmm立式数控圆盘转动工作台和可带顶针的尾座,主轴锥度采用ISO50,三轴导轨全部为滑动导软,这样的结合增强了机床的强度和刚性。
- 由CNC装置、何服趋动装置、可编程序控制器等组成,是加工中心执行顺序动作和完成加工过程的控制中心。
3 加上中心的基本概念及编程基础
- 加工中心的坐标系统
- Z坐标— 传递切削动力的主轴所在位置一般即为Z坐标,增大刀具和工件距离的方向为Z轴正向;X坐标—水平方向一般为X坐标,当Z坐标水平时,从刀具主轴向工件看,X正向指向右方,当Z坐标垂直时,对于单柱机床,从刀具主轴向立柱看时,X正向指向右方;Y坐标— 根据X和Z坐标,按照右手笛卡尔坐标系统来确定。旋转运动A、B、C相应的表示其轴线平行于X、Y、Z坐标的旋转运动。正向的A、B、C相应的表示在X、Y、Z坐标正方向上按照右螺旋前进的方向。
- 机床坐标系是机床的基本坐标系,不能随意改变;工作坐标系是以工作中的某一点建立的坐标系。
- 卧式加工中心为四轴联动系统,即X、Y、Z、B4个方向,立式加工中心也为四轴联动系统,即X、Y、Z、A4个方向。
- 数控系统的控制方式
- 点位控制:从某一位置向另一位置移动时,不管中间移动轨迹如何,只要刀具最后能准确到达目标位置即可,用于快速定位。直线控制用于平行于坐标轴的直线加工,也可用于加工45。的斜线用于平面加工。轮廓控制:加工时需要控制刀具每个位置的X,玖Z坐标的切削方向和进给速度,用于型面加工。
- 编程基础知识
- 准备功能G:用来指定机床的动作方式。主轴功能S:用来指定机床的主轴转速。进给功能F:用来指定坐标轴的进给速度。刀具功能T:用来选择刀具。辅助功能M:用来指定机床辅助动作及状态。根据两种机床编程的区别编制转换程序,增强程序通用性。
- Z坐标— 传递切削动力的主轴所在位置一般即为Z坐标,增大刀具和工件距离的方向为Z轴正向;X坐标—水平方向一般为X坐标,当Z坐标水平时,从刀具主轴向工件看,X正向指向右方,当Z坐标垂直时,对于单柱机床,从刀具主轴向立柱看时,X正向指向右方;Y坐标— 根据X和Z坐标,按照右手笛卡尔坐标系统来确定。旋转运动A、B、C相应的表示其轴线平行于X、Y、Z坐标的旋转运动。正向的A、B、C相应的表示在X、Y、Z坐标正方向上按照右螺旋前进的方向。