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1、4.1 加工中心概述,一、加工中心简介 加工中心是高效、高精度数控机床,工件在一次装夹中便可自动完成多道工序的加工. 是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个国家设计和制造业的水平，成为现代机床发展的主流和方向。 1、加工中心组成 加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。,x-y数控拖板,变频主轴,机床本体,数控系统及其操作面板,斗笠式刀库,Z轴伺服电机,活动防护门,进给Z轴,护线架,冷却液箱,1、 加工中心及其组成,XH713A 立式加工中心,2、加工中心的特点： 具有自动换刀装置,能自动地更换刀具，在一次装夹中完成铣削、镗孔、钻削、扩孔、铰孔、攻丝等加工，工序高度集中
2、。 带有自动摆角的主轴或回转工作台的加工中心，在一次装夹后，自动完成多个面和多个角度的加工。 带有可交换工作台的加工中心，可同时进行一个加工，一个装夹工件，具有极高的加工效率。,3、加工中心的主要加工对象,加工中心适用于形状复杂、工序多、精度要求高、需要多种类型普通机床经过多次安装才能完成加工的零件。其主要加工对象为： 箱体类零件 复杂曲面类零件 异形件 板、套、盘类零件 特殊加工,4、加工中心的分类： 立式加工中心: 板材类、壳体类、凸轮、模具 卧式加工中心: 箱体类、模具 龙门式加工中心: 大型、重型和形状复杂零件 复合加工中心（五面体加工中心）,二、加工中心自动换刀装置,1、自动换刀装置
3、(ATC) 自动换刀装置的用途是按照加工需要，自动地更换装在主轴上的刀具。自动换刀装置是一套独立、完整的部件。,2、刀库的形式,盘式刀库,a）径向取刀形式 b）轴向取刀形式 c）径向布置形式 d）角度布置形式,链式刀库,链式刀库,3、换刀过程,自动换刀装置的换刀过程由选刀和换刀两部分组成。 选刀:是刀库按照选刀指令( Txx 指令)自动将要用的刀具移动到换刀位置,完成选刀过程，为下面换刀做好准备。 换刀:是把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀具安装在主轴上。,选刀和换刀方式：,1、主轴箱回参考点，主轴准停。 2、机械手抓刀 （主轴上和刀库上） 3、取刀： 活塞杆推动机械手下行。 4、交换刀具位置
4、： 机械手回转180。 5、装刀： 活塞杆上行，将更换后的刀具装入主轴和刀库。,4、机械手换刀动作过程,刀库移动-主轴升降式换刀过程,分度：将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预定位置。 (b) 接刀：活塞杆推出，将空刀座送至主轴下方，并卡住刀柄定位槽。 (c) 卸刀：主轴松刀，铣头上移至参考点。 (d) 再分度：再次分度回转，将预选刀具转到主轴正下方。 (e)+(f): 装刀：铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，刀盘复位。,三、 加工中心的工艺准备,一、加工中心的工艺特点 由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点，故零件的加工工艺应尽可能符合这些特点，尽可能地在一次装夹情况下完成铣、钻、镗、铰
5、、攻丝等多工序加工。 由于加工中心具备了高刚度和高功率的特点，故在工艺上可采用大的切削用量，以便在满足加工精度条件下尽量节省加工工时。 选用加工中心作为生产设备时，必须采用合理的工艺方案，以实现高效率加工。,铣削加工,钻削加工,螺纹加工,镗削加工,二、工艺方案确定原则 1、确定采用加工中心的加工内容，确定工件的安装基面、加工基面、加工余量等。 2、以充分发挥加工中心效率为目的来安排加工工序。有些工序可选用其它机床。 3、对于复杂零件来说，由于加工过程中会产生热变形，淬火后会产生内应力，零件卡压后也会变形等多种原因，故全部工序很难在一次装夹后完成，这时可以考虑两次或多次。 4、当加工工件批量较大
6、，工序又不太长时，可在工作台上一次安装多个工件同时加工，以减少换刀次数。,5、安排加工工序时应本着由粗渐精的原则。 建议参考以下工序顺序：铣大平面、粗镗孔、半粗镗孔、立铣刀加工、打中心孔、钻孔、攻螺纹、精加工、铰、镗、精铣等。 6、采用大流量的冷却方式 。提高刀具寿命,减少切削热量对加工精度的影响. 在机床选用上，应了解各类加工中心的规格、最佳使用范围和功能特点。,四、加工中心刀具系统,1、加工中心对刀具的要求: 良好的切削性能: 能承受高速切削和强力切削并且性能稳定。 较高精度： 刀具的精度指刀具的尺寸精度和刀具与装卡装置的位置精度。 完善的工具系统：满足各种及连续加工要求。,2、加工中心的刀具系统 加工中心上使用的刀具分刃具部分和连接刀柄部分。 刃具部分与数控铣所使用的刀具基本相同。 刀柄部分与一般数控铣床用刀炳部分不同。 加工中心用刀柄带有夹持槽供机械手夹持。 刀具系统已经系列化、标准化。,如：TSG整体式工具系统。 TSG工具系统中的刀柄，其代号由四部分组成，各部分的含义如下：,工具柄部型式代号,
