嘉興墩豐--加工中心解讀

1、加工中心中文名稱：加工中心 英文名稱：machining center 其他名稱：自動換刀數(shù)控機(jī)床 定義：能自動更換工具，對一次裝夾的工件進(jìn)行多工序加工的數(shù)控機(jī)床。 應(yīng)用學(xué)科：機(jī)械工程（一級學(xué)科）；切削加工工藝與設(shè)備（二級學(xué)科）；金屬切削機(jī)床-各種金屬切削機(jī)床（三級學(xué)科） 加工中心，簡稱cnc，是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復(fù)雜形狀工件的高效率自動化機(jī)床。加工中心又叫電腦鑼。加工中心備有刀庫，具有自動換刀功能，是對工件一次裝夾后進(jìn)行多工序加工的數(shù)控機(jī)床。加工中心是高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序自動選擇、更換刀具、自動對刀、自動改變主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等，可連

2、續(xù)完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序，因而大大減少了工件裝夾時間、測量和機(jī)床調(diào)整等輔助工序時間，對加工形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。加工中心的故障診斷及現(xiàn)場動平衡方法隨著加工中心這個行業(yè)的越來越繁榮，競爭也是越來越激烈。因此，在出廠前，誰能對自己的加工中心有個很好的故障診斷及振動測試，誰就能在同行業(yè)中搶得了制高點(diǎn)?，F(xiàn)在很多廠家在自己的加工中心出廠前，也會簡單得做一些振動測試，但是都不是很專業(yè)，手段簡單，用的儀器也很不專業(yè)。發(fā)展史加工中心最初是從數(shù)控銑床發(fā)展而來的。20世紀(jì)40年代末，美國開始研究數(shù)控機(jī)床，1952年，美國麻省理工學(xué)院(mit)伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室成

3、功研制出第一臺數(shù)控銑床，并于1957年投入使用。第一臺加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在數(shù)控臥式鏜銑床的基礎(chǔ)上增加了自動換刀裝置，從而實(shí)現(xiàn)了工件一次裝夾后即可進(jìn)行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。這是制造技術(shù)發(fā)展過程中的一個重大突破，標(biāo)志著制造領(lǐng)域中數(shù)控加工時代的開始。數(shù)控加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，這一發(fā)明對于制造行業(yè)而言，具有劃時代的意義和深遠(yuǎn)的影響。世界上主要工業(yè)發(fā)達(dá)國家都十分重視數(shù)控加工技術(shù)的研究和發(fā)展。 二十世紀(jì)70年代以來，加工中心得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)了可換主軸箱加工中心，它備有多個可以自動更換的裝有刀具的多軸主軸箱，能對工件同時進(jìn)行多孔加工

4、。我國于1958年開始研制數(shù)控機(jī)床，成功試制出配有子管數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控床，1965年開始批量生產(chǎn)配有晶體管數(shù)控系統(tǒng)的三坐標(biāo)數(shù)控銑床。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前的數(shù)控機(jī)床已實(shí)現(xiàn)了計算機(jī)控制并在工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用，在模具制造行業(yè)的應(yīng)用尤為普及。工作原理工件在加工中心上經(jīng)一次裝夾后，數(shù)字控制系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同加工工序，自動選擇及更換刀具，自動改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和刀具相對工件的運(yùn)動軌跡及其它輔助功能，依次完成工件多個面上多工序的加工。并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產(chǎn)效率大大提高。 加工中心由于工序的集中和自動換刀，減少了工件的裝夾、測量和機(jī)床調(diào)整等時間，使機(jī)床的切削時間達(dá)到機(jī)床開動時間的80%

5、左右(普通機(jī)床僅為1520%)；同時也減少了工序之間的工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時間，縮短了生產(chǎn)周期，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果。加工中心適用于零件形狀比較復(fù)雜、精度要求較高、產(chǎn)品更換頻繁的中小批量生產(chǎn)。 與立式加工中心相比較，臥式加工中心結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大，價格也較高，而且臥式加工中心在加工時不便觀察，零件裝夾和測量時不方便，但加工時排屑容易，對加工有利。分類按加工工序分類加工中心按加工工序分類，可分為鏜銑與車銑兩大類。 1鏜銑 2車銑按控制軸數(shù)分類按控制軸數(shù)可分為： 1三軸加工中心 2四軸加工中心 3五軸加工中心。按主軸與工作臺相對位置分類(1)臥式加工中心：是指主軸軸線與工作臺平行設(shè)置的加工中心，主

6、要適用于加工箱體類零件。 臥式加工中心一般具有分度轉(zhuǎn)臺或數(shù)控轉(zhuǎn)臺，可加工工件的各個側(cè)面；也可作多個坐標(biāo)的聯(lián)合運(yùn)動，以便加工復(fù)雜的空間曲面。 (2)立式加工中心：是指主軸軸線與工作臺垂直設(shè)置的加工中心，主要適用于加工板類、盤類、模具及小 型殼體類復(fù)雜零件。 立式加工中心一般不帶轉(zhuǎn)臺，僅作頂面加工。 此外，還有帶立、臥兩個主軸的復(fù)合式加工中心，和主軸能調(diào)整成臥軸或立軸的立臥可調(diào)式加工中心，它們能對工件進(jìn)行五個面的加工。 (3)萬能加工中心(又稱多軸聯(lián)動型加工中心)：是指通過加工主軸軸線與工作臺回轉(zhuǎn)軸線的角度可控制聯(lián)動變化，完成復(fù)雜空間曲面加工的加工中心。適用于具有復(fù)雜空間曲面的葉輪轉(zhuǎn)子、模具、刃具

7、等工件的加工。 多工序集中加工的形式擴(kuò)展到了其他類型數(shù)控機(jī)床，例如車削中心，它是在數(shù)控車床上配置多個自動換刀裝置，能控制三個以上的坐標(biāo)，除車削外，主軸可以停轉(zhuǎn)或分度，而由刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行銑削、鉆削、鉸孔和攻絲等工序，適于加工復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體零件。按可加工工件類型分（1）鏜銑加工中心 鏜銑加工中心是最先發(fā)展起來且目前應(yīng)用最多的加工中心，所以人們平常所稱的加工中心一般就指鏜銑加工中心。其各進(jìn)給軸能實(shí)現(xiàn)無級變速，并能實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動控制，主軸也能實(shí)現(xiàn)無級變速，能實(shí)現(xiàn)刀具的自動夾緊和松開(裝刀卸刀)，帶有自動排屑和自動換刀裝置。其主要工藝能力是以鏜銑為主，還可以進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、锪、攻螺紋等加工。其加工對象主要有：

8、加工面與水平面的夾角為定角(常數(shù))的平面類零件，如盤、套、板類零件；加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的變斜角類零件；箱體類零件；復(fù)雜曲面(凸輪、整體葉輪、模具類、球面等)；異形件外形不規(guī)則，大都需要點(diǎn)、線、面多工位混合加工)。 （2）車削中心 車削中心是在數(shù)控車床的基礎(chǔ)上，配置刀庫和機(jī)械手，使之可選擇使用的刀具數(shù)量大大增加。車削中心主要以車削為主，還可以進(jìn)行銑、鉆、擴(kuò)、鉸、攻螺紋等加工。其加工對象主要有：復(fù)雜零件的錐面、復(fù)雜曲線為母線的回轉(zhuǎn)體。在車削中心上還能進(jìn)行鉆徑向孔、銑鍵槽、銑凸輪槽和螺旋槽、錐螺紋和變螺距螺紋等加工。車削中心一般還具有以下兩種先進(jìn)功能。 1)動力刀具功能 即刀架上某些刀位

9、或所有的刀位可以使用回轉(zhuǎn)刀具(如銑刀、鉆頭)通過刀架內(nèi)的動力使這些刀具回轉(zhuǎn)。 2)c 軸位置控制功能 即可實(shí)現(xiàn)主軸周向的任意位置控制。實(shí)現(xiàn)XC、ZC聯(lián)動。另外，有些車削中心還具有Y 軸功能。 （3）五面加工中心 五面加工中心除一般加工中心的功能外，最大特點(diǎn)是具有可立臥轉(zhuǎn)換的主軸頭，在數(shù)控分度工作臺或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的支持下，就可實(shí)現(xiàn)對六面體零件(如箱體類零件)的一次裝夾，進(jìn)行五個面的加工。這類加工中心不僅可大大減少加工的輔助時間，還可減少由于多次裝夾的定位誤差對零件精度的影響。 （4）車銑復(fù)合加工裝備 顧名思義，車銑復(fù)合加工裝備是指既具有車削功能又具備銑削加工功能的加工裝備。從這個意義上講，上述

10、的車削中心也屬該類型的加工裝備。但這里所說的一般是指大型和重型的車銑復(fù)合加工裝備，其中車和銑功能同樣強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)一些大型復(fù)雜零件(如大型艦船用整體螺旋槳)的一次裝夾多表面的加工，使零件的型面加工精度、各加工表面的相互位置精度(如螺旋槳槳葉型面、定位孔、安裝定位面等的相互位置精度)由裝備的精度來保證。由于該類裝備技術(shù)含量高，因此不僅價格高，而且由于有較明顯的軍工應(yīng)用背景，因此被西方發(fā)達(dá)國家列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì)，通常對我國實(shí)行限制和封鎖。加工中心與數(shù)控機(jī)床與數(shù)控銑床相同的是，加工中心同樣是由計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)(CNC)、伺服系統(tǒng)、機(jī)械本體、液壓系統(tǒng)等各部分組成。 但加工中心又不等同于數(shù)控銑床，加工中心與

11、數(shù)控銑床的最大區(qū)別在于加工中心具有自動交換刀具的功能，通過在刀庫安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實(shí)現(xiàn)鉆、鏜、鉸、攻螺紋、切槽等多種加工功能。加工中心定期保養(yǎng)項目機(jī)械部份 1、 檢查潤滑系統(tǒng)，壓力表狀態(tài)，清洗潤滑系統(tǒng)過濾網(wǎng)，更換潤滑油，疏通油路， 2、 檢查氣路系統(tǒng)，清潔空氣過濾網(wǎng)，消除壓力氣體的泄漏。 3、 檢查液路系統(tǒng)，清潔過濾器、清洗油箱，更換或過濾油液。可能的情況下，更換密封件。 4、 緊固各傳動部件，更換不良標(biāo)準(zhǔn)件。 5、 油脂潤滑部位，按要求，加注潤滑脂 6、 清潔、清洗各傳動面， 7、 檢查刀庫、機(jī)械手狀態(tài)，分析機(jī)械手磨損狀態(tài)，向客戶提出更換

12、建議。 8、 修復(fù)修正外部元件的損壞件。 9、 檢查防護(hù)罩狀態(tài)。準(zhǔn)確的將信息反饋給客戶。 電氣部份 10、清潔控制柜內(nèi)電氣元件，檢查、緊固接線端子的緊固狀態(tài)。 11、清洗、清潔數(shù)控系統(tǒng)控制模塊、電路板，清潔風(fēng)扇，空氣過濾網(wǎng)，清潔散熱裝置， 12、清潔伺服電機(jī)風(fēng)扇葉片。 13、清潔操作面板內(nèi)部元件，電路板、風(fēng)扇。檢查插接件的緊固狀態(tài)。加工中心安全規(guī)則1必須遵守加工中心安全操作規(guī)程。 2工作前按規(guī)定應(yīng)穿戴好防護(hù)用品，扎好袖口，不準(zhǔn)戴圍巾、戴手套、打領(lǐng)帶、圍圍裙，女工發(fā)辮應(yīng)挽在帽子內(nèi)。 3開機(jī)前檢查刀具補(bǔ)償、機(jī)床零點(diǎn)、工件零點(diǎn)等是否正確。 4各按鈕相對位置應(yīng)符合操作要求。認(rèn)真編制、輸入數(shù)控程序。 5

13、要檢查設(shè)備上的防護(hù)、保險、信號、位置、機(jī)械傳動部分、電氣、液壓、數(shù)顯等系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，在一切正常的情況下方可進(jìn)行切削加工。 6加工前機(jī)床試運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)檢查潤滑、機(jī)械、電氣、液壓、數(shù)顯等系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，在一切正常的情況下方可進(jìn)行切削加工。 7機(jī)床按程序進(jìn)入加工運(yùn)行后，操作人員不準(zhǔn)接觸運(yùn)動著的工件、刀具和傳動部分，禁止隔著機(jī)床轉(zhuǎn)動部分傳遞或拿取工具等物品。 8調(diào)整機(jī)床、裝夾工件和刀具以及擦拭機(jī)床時，必須停車進(jìn)行。 9工具或其它物品不許放在電器、操作柜及防護(hù)罩上。 10不準(zhǔn)用手直接清除鐵屑，應(yīng)使用專門工具清掃。 11發(fā)現(xiàn)異常情況及報警信號，應(yīng)立即停車，請有關(guān)人員檢查。 12不準(zhǔn)在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時離開工作崗位，

14、因故要離開時，將工作臺放在中間位置，刀桿退回，必須停車，并切斷主機(jī)電源。加工中心操作規(guī)范與注意事項分析一、加工中心上工件中的規(guī)范操作1上工件前應(yīng)把X、Y方向副板上的鐵屑清理干凈，工作臺面一定要擦干凈，應(yīng)檢查是否因?yàn)榇采韽U料過多導(dǎo)致XY移動頂死床軸的現(xiàn)象。工件四周應(yīng)倒角去毛刺，避免不平造成錯位； 2壓鑄模毛料加工程式中刀徑前帶Z符號，銑座框程式中刀徑前帶K符號，電極程式中刀徑前帶J符號，正常刀徑不帶符號。粗精加工看程式單符號直徑選擇刀徑； 3上工件時檢查工件基準(zhǔn)，是否與圖紙基準(zhǔn)一致，如有異立即與編程者一同檢討，操機(jī)者原則上要以基準(zhǔn)加工不得隨意更改。?？蚱矫?，如頂面對刀必須XY校表。原則上一切基準(zhǔn)

15、都要檢討后方可加工； 4毛料產(chǎn)品可用工藝壓條，精加工必須用工藝板裝夾。工藝板超出工作臺，特別是Y方向，應(yīng)注意行程，當(dāng)心工藝板頂死機(jī)床； 5壓條三分之二處為鎖螺桿處，壓條后頭應(yīng)比前頭一般高0.25-0.5之間為宜，以免工件因振動松開，造成工件移位嚴(yán)重報廢； 6裝夾靠山，想一想工作時是否會松動，應(yīng)有十分的把握避免斷刀、移位報廢； 7每次上工件前，XYZ歸原點(diǎn)。要養(yǎng)成好的習(xí)慣，應(yīng)避免操作不當(dāng)，超行程XYZ未歸原點(diǎn)帶來工件報廢； 8修模(二次上機(jī)床)應(yīng)找好基準(zhǔn)位，然后XY水平方向校表，應(yīng)避免忘了校表導(dǎo)致嚴(yán)重錯位造成報廢。二、工件加工時的注意事項1機(jī)床工作前，開機(jī)熱身10分鐘方可下刀；1 2工件加工時應(yīng)

16、重新檢查程序下刀點(diǎn)，刀具大小是否與程序單符號統(tǒng)一(Z.J.K)，做到加工規(guī)跡心中有數(shù)。特別是刀具千萬不可拿錯，造成報廢。如有異立即與編程者一同檢討，操機(jī)者不得隨意加工； 3工件加工時應(yīng)有意識試刀，特別是大工件(程序單必須寫明尺寸)第一刀走完要用卡尺檢驗(yàn)座標(biāo)是否中心，造成錯位報廢； 4大鑲件或大銅公(100MM以上)加工(一般要按中心分)，若有特殊原因要偏座標(biāo)，一定得考慮工件的垂直度是否在加工范圍內(nèi)，以免加工不出，造成報廢； 5對刀具是否可加工要心中有數(shù)，認(rèn)為不合理可提出改刀路換刀具。深型腔加工特別是精加工要隨時檢查刀具的磨損度，適時停機(jī)轉(zhuǎn)刀片。鎢鋼刀可聽聲音、加工光潔度來判別是否要磨刀； 6毛

17、料中途加工或淬火后加工中連續(xù)碰掉刀片(不應(yīng)超過兩片)，應(yīng)立即停機(jī)檢討，根據(jù)實(shí)際情況改變加工工藝或改正刀路軌跡； 7加工中途應(yīng)適時清理床身鐵屑，特別是拖板上鐵屑，避免頂死，造成拖板卡死脫節(jié)報費(fèi)，特別是M55型Y方向與Z方向交匯處空間設(shè)計不夠高，更應(yīng)多清理為好； 8Z方向?qū)Φ痘鶞?zhǔn)位應(yīng)同一點(diǎn)，最好用一個已銑到位的平面來檢測是否對刀準(zhǔn)確，避免上下刀有臺階發(fā)生； 9刀具長短應(yīng)加工深度+安全長度一般為3-5毫米，實(shí)際操作中可在工件中(已加工)模擬一下，特別是用加長桿的更要謹(jǐn)慎； 10深型腔加工避免不了用長刀具，因此刀越長越容易中途因刀發(fā)彈掉刀，估計情況適時停機(jī)緊刀，在刀柄里應(yīng)不少于55毫米； 11毛料加工

18、要防局部有硬料雜質(zhì)或排屑不良，深型腔加工要防中途長刀發(fā)彈掉刀，4R0以下刀具要防鋼性不足斷刀，16R4是所有刀片R角刀中最易掉螺絲的危險刀具，操作中禁止離開機(jī)床； 12對?？蛴信浜系牡胤剑诩庸ひ徊糠葜?一般10MM)，檢測一下加工精度，適時調(diào)整刀具磨損，機(jī)床可適當(dāng)補(bǔ)值。更應(yīng)撐握最佳進(jìn)給，避免重加工； 13對修模或二次以上機(jī)床要先試刀，確認(rèn)沒問題方可加工。三、工件完工后注意事項1完工后檢查加工實(shí)際情況，如有疑問可請模具工看看再說，是否接平，加工到位，二次加工有否基準(zhǔn)位等等； 2工件完工工藝壓條工藝板一律豎放，以免變形，影響精度。四、刀具的管理開粗，半精，精加工和電極加工刀具分開工作，白鋼刀下刀套上塑殼(避免刃口碰傷)，電極加工用的烏鋼刀與鋼鐵加工用的烏鋼刀各自分工加工。加工中心操作要點(diǎn)作為一個熟練的操作人員，必須在了解加工零件的要求、工藝路線、機(jī)床特性后，方可操縱機(jī)床完成各項加工任務(wù)。因此，整理幾項操作要點(diǎn)供參考： 為了簡化定位與安，夾具的每個定位面相對加工中心的加工原點(diǎn)，都應(yīng)有精確的坐標(biāo)尺寸。 為保證零件安裝方位與編程中所選定的工件坐標(biāo)系及機(jī)床坐標(biāo)系方向一致性，及定向安裝。 能經(jīng)短時間的拆卸，改成適合新工件的夾