典型数控机床(加工中心).ppt

1、 典型数控机床典型数控机床数控机床数控机床原理及应用原理及应用主讲教师：杜昕主讲教师：杜昕 典型数控机床典型数控机床 模块四模块四 典型数控典型数控 机床机床加工中心概述加工中心概述数控铣床的结构数控铣床的结构数控铣床操作数控铣床操作铣削刀具简介铣削刀具简介 典型数控机床典型数控机床 加工中心是带有加工中心是带有刀库刀库和和自动换刀装置自动换刀装置的数控机床。其特点：的数控机床。其特点：数控系统能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工表数控系统能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工表面自动进行钻削、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、铣削等多种工序面自动进行钻削、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、铣削等多

2、种工序的加工，工序高度集中。的加工，工序高度集中。加工中心概述加工中心概述p 1.1.全封闭防护全封闭防护p 2.2.工序集中，加工连续进行工序集中，加工连续进行p 3.3.使用多把刀具，自动进行刀具交换使用多把刀具，自动进行刀具交换p 4.4.使用多个工作台，自动进行工作台交换使用多个工作台，自动进行工作台交换p 5.5.功能强大，趋向复合加工功能强大，趋向复合加工p 6.6.高自动化、高精度、高效率高自动化、高精度、高效率p 7.7.高投入高投入p 8.8.在适当的条件下才能发挥最佳效益在适当的条件下才能发挥最佳效益p加工中心的特点加工中心的特点 典型数控机床典型数控机床p加工中心的主要加

3、工对象加工中心的主要加工对象 加工中心主要适用于加工形状复杂、工序多、精度要求高的工加工中心主要适用于加工形状复杂、工序多、精度要求高的工件。件。p箱体类工件箱体类工件 这类工件一般都要求进行多工位孔系及平面的加工，这类工件一般都要求进行多工位孔系及平面的加工，定位精度要求高，在加工中心上加工时，一次装夹可完成普通机床定位精度要求高，在加工中心上加工时，一次装夹可完成普通机床60%60%95%95%的工序内容。的工序内容。p复杂曲面类工件复杂曲面类工件 复杂曲面一般可以用球头铣刀进行三坐标联动复杂曲面一般可以用球头铣刀进行三坐标联动加工，加工精度较高，但效率低。如果工件存在加工干涉区或加工加工

4、，加工精度较高，但效率低。如果工件存在加工干涉区或加工盲区，就必须考虑采用四坐标或五坐标联动的机床。盲区，就必须考虑采用四坐标或五坐标联动的机床。p异形件异形件 异形件是外形不规则的零件，大多需要点、线、面多工异形件是外形不规则的零件，大多需要点、线、面多工位混合加工，如手机外壳等。位混合加工，如手机外壳等。p盘、套、板类工件盘、套、板类工件 这类工件包括带有键槽和径向孔，端面分布这类工件包括带有键槽和径向孔，端面分布有孔系、曲面的盘套或轴类工件。有孔系、曲面的盘套或轴类工件。典型数控机床典型数控机床加加工工中中心心加加工工的的零零 件件 典型数控机床典型数控机床p加工中心的分类加工中心的分类

5、p按主轴在加工时的空间位置按主轴在加工时的空间位置 卧式加工中心、立式加卧式加工中心、立式加工中心及五面加工中心。工中心及五面加工中心。p按功能特征分类按功能特征分类 镗铣加工中心、钻削加工中心及复合加镗铣加工中心、钻削加工中心及复合加工中心。工中心。p按运动坐标数和联动坐标轴数分类按运动坐标数和联动坐标轴数分类 三轴两联动、三轴三联三轴两联动、三轴三联动、四轴三联动等。动、四轴三联动等。p按加工精度分类按加工精度分类 普通加工中心和高精度加工中心。普通加工中心和高精度加工中心。p按自动换刀装置分类按自动换刀装置分类p转塔头加工中心转塔头加工中心p刀库刀库+主轴换刀加工中心主轴换刀加工中心p刀

6、库刀库+机械手机械手+主轴换刀加工中心主轴换刀加工中心 典型数控机床典型数控机床x-yx-y数控拖板数控拖板变频主轴变频主轴机床本体机床本体数控系统及数控系统及其操作面板其操作面板斗笠式刀库斗笠式刀库Z Z轴伺服电机轴伺服电机活动防护门活动防护门进给进给Z Z轴轴护线架护线架冷却液箱冷却液箱加工中心的组成加工中心的组成 典型数控机床典型数控机床自动换刀装置（自动换刀装置（APTAPT）作用作用交换主轴与刀库中的刀（工）具。交换主轴与刀库中的刀（工）具。p 1.1.刀库容量适当刀库容量适当p 2.2.换刀时间短换刀时间短p 3.3.换刀空间小换刀空间小p 4.4.动作可靠、使用稳定动作可靠、使用

7、稳定p 5.5.刀具重复定位精度高刀具重复定位精度高p 6.6.刀具识别准确刀具识别准确p 对自动换刀装置的要求对自动换刀装置的要求 典型数控机床典型数控机床p刀刀 库库在加工中心上使用的刀库主要有两种，一种是盘式刀库，一种是在加工中心上使用的刀库主要有两种，一种是盘式刀库，一种是链式刀库。链式刀库。p 盘式刀库盘式刀库 刀库容量相对较小，一般在刀库容量相对较小，一般在1 12424把刀具，把刀具，主要适用于小型加工中心；主要适用于小型加工中心；p 链式刀库链式刀库 刀库容量大，一般在刀库容量大，一般在1 1100100把刀具，主把刀具，主要适用于大中型加工中心。要适用于大中型加工中心。典型数

8、控机床典型数控机床p换刀方式换刀方式p 主轴换刀主轴换刀p 机械手换刀机械手换刀p刀具识别方法刀具识别方法p 刀座编码刀座编码p 刀柄编码刀柄编码刀座编码刀座编码 典型数控机床典型数控机床识别码块识别码块识别传感器识别传感器刀柄编码刀柄编码 典型数控机床典型数控机床自动换刀装置的换刀过程由自动换刀装置的换刀过程由选刀选刀和和换刀换刀两部分组成。两部分组成。当执行到当执行到 Txx 指令即选刀指令后，刀库自动将要用的刀具移动指令即选刀指令后，刀库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；当执行到到换刀位置，完成选刀过程，为下面换刀做好准备；当执行到 M06 指令时即开始自

9、动换刀，把主轴上用过的刀具取下，将选指令时即开始自动换刀，把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀具安装在主轴上。好的刀具安装在主轴上。选刀方式选刀方式顺序选刀方式顺序选刀方式任选方式：多用任选方式：多用换刀方式换刀方式机械手换刀机械手换刀刀库刀库主轴运动换刀主轴运动换刀p换刀过程换刀过程 典型数控机床典型数控机床油缸刀 库换 刀 机械 手主轴（b）（a）（c）（d）p主轴箱回参考点，主轴准停。主轴箱回参考点，主轴准停。p机械手抓刀（主轴上和刀库上）机械手抓刀（主轴上和刀库上）p取刀：活塞杆推动机械手下行。取刀：活塞杆推动机械手下行。p交换刀具位置：机械手回转交换刀具位置：机械手回转180180。p

10、装刀：活塞杆上行，将更换后的装刀：活塞杆上行，将更换后的刀具装入主轴和刀库。刀具装入主轴和刀库。p机械手换刀动作过程机械手换刀动作过程 典型数控机床典型数控机床刀库移动刀库移动-主轴升降式换刀过程主轴升降式换刀过程 典型数控机床典型数控机床分度：分度：将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预 定位置。定位置。接刀：接刀：活塞杆推出，将空刀座送至主轴下方，并卡住刀柄活塞杆推出，将空刀座送至主轴下方，并卡住刀柄定位槽。定位槽。卸刀：卸刀：主轴松刀，铣头上移至参考点。主轴松刀，铣头上移至参考点。再分度再分度：再次分度回转，将预选刀具转到主轴正下方。：再次分度回转，将预选刀具转到主轴正下方。装刀：装刀：铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，刀盘复位。铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，刀盘复位。刀库移动刀库移动-主轴升降式换刀过程主轴升降式换刀过程 典型数控机床典型数控机床 本讲小结本讲小结p加工中心的特点加工中心的特点p加工中心的分类加工中心的分类p加工中心主要结构加工中心主要结构 p自动换刀系统自动换刀系统p加工中心的操作加工中心的操作