第 1 章概述
加工中心是由機械設備與數控系統組成的適用于復雜零件加工的高效自動(dòng)化機床。 由于 它具有自動(dòng)換刀能力,能在工件一次裝卡后自動(dòng)完成多工序如鉆、銑、鏜、餃、攻螺紋、切 內槽加工等,形成多工序自動(dòng)換刀數控鏜床。它用于加工各種箱體類(lèi)、板類(lèi)復雜零件。各種 高精度加工中心可代替精密坐標鏜床。還可用它做為基礎組成柔性制造單元和柔性制造系 統。
1 加工中心的基本概念
1.加工中心的發(fā)展沿革1
加工中心〈Machining Center〉簡(jiǎn)稱(chēng) MC。這種機床可裝若干把刀具,能自動(dòng)更換刀具,在 一次裝卡中完成銑、鏜、鉆、擴、餃、锪、攻螺紋等。以鏜為主的加工中心,稱(chēng)為"自動(dòng)換刀 數控鏜銑床",又稱(chēng)為鏜銑類(lèi)加工中心。 以銑為主的加工中心又稱(chēng)為銑鏜類(lèi)加工中心,以鉆為主 的加工中心,又稱(chēng)為鉆銑類(lèi)加工中心。
1952 年,美國麻省理工學(xué)院首先實(shí)現了三坐標銑床數控化,數控裝置采用真空管電 路,1955 年第一次進(jìn)行數控機床的批量制造,生產(chǎn)出 100 臺數控銑床。數控銑床是電子技術(shù)、 自動(dòng)控制技術(shù)、機械技術(shù)的結合運用,是機械加工領(lǐng)域的劃時(shí)代重大技術(shù)性突破。數控機床 利用編程軟件,可方便地將簡(jiǎn)單工序集中起來(lái),從而大大提高零件的加工效率和加工質(zhì)量,并 帶有相當大的柔性。
在復雜零件工序高度集中時(shí),必須頻繁地更換刀具,以便提高生產(chǎn)效率。為了解決自動(dòng)換 刀問(wèn)題,最早出現了轉塔頭立式鉆鏜銑床(見(jiàn)圖 1-1),在轉塔頭上附有 6~12 根短主軸,每根主軸 上裝一把刀具。當處于工作位置的刀具加工完畢之后,機床控制轉塔頭松開(kāi)、轉位,讓下一工 序的刀具進(jìn)入工作位置,夾緊轉塔頭之后,再繼續加工,直至完成全部工序。
1958 年,美國 K&T 公司首次把銑、鉆、鏜等多種工序集中于一臺數控機床上,通過(guò)換刀 方式實(shí)現連續加工,成為世界上第一臺加工中心。 該產(chǎn)品出現后,銷(xiāo)路驚人,引起了日、 美、 德、 英、法、意大利等先進(jìn)工業(yè)國家的高度重視,競相開(kāi)發(fā)生產(chǎn),不斷擴展和完善機床的功能,成為 數控機床中發(fā)展最快,需求最大的商品之一。如今,世界上出現了立式、臥式、龍門(mén)式、落地 式等各種加工中心,據不完全統計,大約有 1000 多種規格。