加工中心機的概念
加工中心機即加工中心工具機,也叫CNC工具機,簡稱加工中心(英文名是Computerized Numerical Control Machine 簡稱cnc)。加工中心機通常由控制系統、伺服系統、檢測系統、機械傳動系統及其他輔助系統組成的使用於加工複雜形狀工件的高效率自動化工具機。加工中心機備有刀庫,具有自動換刀功能,是對工件一次裝夾後進行多工序加工的數控工具機。加工中心機是高度機電一體化的工具機,工件裝夾後,數控系統能控制工具機按不同工序自動選擇、更換刀具、自動對刀、自動改變主軸轉速、進給量等,可連續完成鑽、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序,因而大大減少了工件裝夾時間、測量和工具機調整等輔助工序時間,對加工形狀比較複雜,精度要求較高,品種更換頻繁的零件具有良好的經濟效果。
加工中心機的發展歷史
20世紀40年代末,美國開始研究數控工具機,1952年,美國麻省理工學院(mit)伺服機構實驗室成功研製出第一台數控銑床,並於1957年投入使用。這是製造技術發展過程中的一個重大突破,標誌著製造領域中數控加工時代的開始。數控加工是現代製造技術的基礎,這一發明對於製造行業而言,具有劃時代的意義和深遠的影響。世界上主要工業已開發國家都十分重視數控加工技術的研究和發展。我國於1958年開始研製數控工具機,成功試製出配有子管數控系統的數控工具機,1965年開始批量生產配有電晶體數控系統的三坐標數控銑床。經過幾十年的發展,目前的數控工具機已實現了計算機控制並在工業界得到廣泛套用,在模具製造行業的套用尤為普及。
針對車削、銑削、磨削、鑽削和刨削等金屬切削加工工藝及電加工、雷射加工等特種加工工藝的需求,開發了各種門類的數控加工工具機。數控工具機種類繁多,一般將數控工具機分為16大類:
1數控車床(含有銑削功能的車削中心)
2數控銑床(含銑削中心)
3數控鏗床
4以銑程削為主的加工中心.
5數控磨床(含磨削中心)
6數控鑽床(含鑽削中心)
7數控拉床
8數控刨床
9數控切斷工具機
10數控齒輪加工工具機
11數控雷射加工工具機
12數控電火花線切割工具機
13數控電火花成型工具機(含電加工中心)
14數控板村成型加工工具機
15數控管料成型加工工具機
16其他數控工具機
模具製造常用的數控加工工具機有:數控銑床、數控電火花成型工具機、數控電火花線切割工具機、數控磨床及數控車床。
控制系統用於數控工具機的運算、管理和控制,通過輸入介質得到數據,對這些數據進行解釋和運算並對工具機產生作用;伺服系統根據控制系統的指令驅動工具機,使刀具和零件執行數控代碼規定的運動;檢測系統則是用來檢測工具機執行件(工作檯、轉台、滑板等)的位移和速度變化量,並將檢測結果反饋到輸入端,與輸入指令進行比較,根據其差別調整工具機運動;工具機傳動系統是由進給伺服驅動元件至工具機執行件之間的機械進給傳動裝置;輔助系統種類繁多,如:固定循環(能進行各種多次重複加工)、自動換刀(可交換指定刀具)、傳動間隙補償償機械傳動系統產生的間隙誤差)等等。
在數控加工中,數控銑削加工最為複雜,需解決的問題也最多。除數控銑削加工之外的數控線切割、數控電火花成型、數控車削、數控磨削等的數控編程各有其特點,本書將重點介紹對數控加工程式編制具有指導意義的數控銑削加工的數控編程。
伺服系統的作用是把來自數控裝置的脈衝信號,轉換成工具機移動部件的運動。