加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。专业加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强,工件一次装夹后能完成较多的加工内容,加工精度较高,就中等加工难度的批量工件,其效率是普通设备的5~10倍,特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工,对形状较复杂,精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。
加工中心是指主轴为垂直状态的加工中心,其结构形式多为固定立柱,工作台为长方形,无分度回转功能,适合加工盘、套、板类零件,它一般具有三个直线运动坐标轴,并可在工作台上安装一个沿水平轴旋转的回转台,用以加工螺旋线类零件。专业加工中心装卡方便,便于操作,易于观察加工情况,调试程序容易,应用广泛。但受立柱高度及换刀装置的限制,不能加工太高的零件,在加工型腔或下凹的型面时,切屑不易排出,严重时会损坏刀具,破坏已加工表面,影响加工的顺利进行。
中国是制造大国,国内数控车床市场很大。国内的加工中心生产商也都各有特点,竞争市场。这就形成了两种大概类型,一种是大型生产商,特点是质量好,价格贵;一种是小型专业加工中心生产商,特点是物美价廉。随着中国的研发制造能力的不断提高,中国渐渐地从进口数控车床到出口,表明我国的数控业发展的强劲势头。
加工中心的加工函数方程曲线轮廓时就很困难,因为早期的铣床数控系统不具备函数运算功能,直接用G代码不能编制出函数方程曲线的加工程序,(版本较低的)CAD/CAM软件通常也不具备直接由方程输入图形的功能。所以专业加工中心的切削函数方程曲线轮廓,通常使用的方法是:根据图纸要求,算出曲线上各点的坐标,再根据算出的坐标值用直线或圆弧指令代码编制程序,手工输入系统进行加工。
这样的加工中心以车为主,铣、钻功能只是做一些辅助加工。动力刀架造价昂贵,造成车削中心的成本居高不下,国产的售价一般超过10万,进口的超过20万,一般用户承受不起。经济型专业加工中心大多都是XZC轴 ,就是在卡盘上增加了一个旋转的C轴 ,实现基本的铣削功能。
经济型数控车床:加工中心采用步进电动机和单片机对普通车床的车削进给系统进行改造后形成的简易型数控车床。成本较低,自动化程度和功能都比较差,车削加工精度也不高,适用于要求不高的回转类零件的车削加工。普通数控车床:根据专业加工中心加工要求在结构上进行专门设计,配备通用数控系统而形成的数控车床。数控系统功能强,自动化程度和加工精度也比较高,适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴,即x轴和z轴。
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