深雕数控常用的几种加工中心的功能

                                               深雕数控常用的几种加工中心的功能

(1)立式加工中心

立式加工中心的主轴处于垂直位置。它能完成铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等工序。立式加工中心最少是三轴二联动，一般可实现三轴三联动。有的可进行五轴、六轴控制，工艺人员可根据其同时控制的轴数确定该加工中心的加工范围。

立式加工中心立柱高度是有限的，确定Z轴的运动范围时要考虑：

①工件的高度；

②工装夹具的高度；

③刀具的长度；

④机械手换刀占用的空间。

在考虑上述四种情况之后，立式加工中心对箱体类工件加工范围要减少，这是立式加工中心的弱点。但立式加工中心有下列优点：

①工件易装夹，可用通用的夹具如平口钳、压板、分度头、回转工作台等装夹工件，工件的装夹定位方便；

②刀具运动轨迹易观察，调试程序检查测量方便，可及时发现问题，进行停机处理或修改；

③冷却条件易建立，冷却液能直接到达刀具和加工表面；

④坐标系即X、Y、Z三个坐标轴与笛卡儿坐标系吻合，感觉直观与图纸视角一致；

⑤切屑易排除和掉落，避免切屑划伤加工过的表面；

⑥结构一般采用单柱式，它与相应的卧式加工中心相比，结构简单、占地面积较小，价格较低。

立式加工中心(图5-1)最适于加工Z轴方向尺寸相对较小的工件，一般的情况下除底面不能加工外，其余五个面都可用不同的刀具进行轮廓和表面加工。
                         

(2)卧式加工中心

卧式加工中心的主轴是水平设置的。一般的卧式加工中心有三个到五个坐标轴，常配有一个回转轴(或回转工件台)，主轴转速在10～10000r／min之内，最小分辨率一般为lμm，定位精度为10μm—20μm。卧式加工中心刀库容量一般较大，有的刀库可存放几百把刀具。卧式加工中心的结构较立式加工中心复杂，体积和占地面积较大，价格也较高。卧式加工中心较适于加工箱体类零件。只要一次装夹在回转工作台上，即可对箱体(除顶面和底面之外)的四个面进行铣、镗、钻、攻丝等加工。特别是对箱体类零件上的一些孔和型腔有位置公差要求的(如孔系之间的平行度、孔与端面的垂直度、端面与底面的垂直度等)，以及孔和型腔与基准面(底面)有严格尺寸精度要求的，在卧式加工中心上通过一次装夹加工，容易得到保证，适合于批量工件的加工。卧式加工中心程序调试时，不如立式加工中心直观、容易观察，对工件检查和测量也感不便，且对复杂零件的加工程序调试时间是正常加工的几倍，所以加工的工件数量越多，平均每件占用机床的时间越少，因此用卧式加工中心进行批量加工才合算。但它可实现普通设备难以达到的精度和质量要求，因此一些精度要求高，其它设备无法达到其精度要求的工件，特别是一些空间曲面和形状复杂的工件，即使是单件生产，也可考虑在卧式加工中心上加工。由此可见加工中心即是高效、高质量的自动化生产设备，又是攻克工艺难题的设备。

卧式加工中心的坐标系与立式加工中心坐标系即X、Y、Z三轴在空间上是不同的。而且卧式加工中心冷却条件不如立式的好，特别是对深孔的镗、铣、钻等，冷却液难以到达切削深处，因此，必须降低机床的转速和进给量、降低了生产效率。与立式加工中心相比，卧式加工中心的功能多，在立式加工中心上加工不了的工件，在卧式加工中心上一般的都能加工。此外卧式加工中心的回转工作台有的是数控的，有的是分度的，工件一次装夹可实现多个工位的加工。总的来说卧式加工中心有其优点，也有不足，使用时用其优避其劣。
                                                                    

(3)多工作台加工中心

多工作台加工中心有时称为柔性加工单元(FMC)。它有两个以上可更换的工作台，通过运送轨道可把加工完的工件连同工作台(托盘)一起移出加工部位，然后把装有待加工工件的工作台(托盘)送到加工部位，这种可交换的工作台可设置多个，实现多工作台加工。其优点是可实现在线装夹，即在进行加工的同时，下边的工作台进行装、卸工件，另外可在其它工作台上都装上待加工的工件，开动机床后，能完成对这一批工件的自动加工，工作台上的工件可以是相同的，也可以是不同的。这都可由程序进行处理。多工作台加工中心有立式的，也有卧式的。无论立式还是卧式，其结构都较复杂，刀库容量较大，机床占地面积大，控制系统功能较全。计算速度快，内存容量大。采用的都是最先进的CNC系统，所以价格昂贵。

(4)复合加工中心

复合加工中心也称多工面加工中心，是指工件一次装夹后，能完成多个面的加工的设备。现有的五面加工中心，它在工件一次装夹后，能完成除安装底面外的五个面的加工。这种加工中心兼有立式和卧式加工中心的功能，在加工过程中可保证工件的位置公差。常见的五面加工中心有两种形式，一种是主轴做或相应角度旋转，可成为立式加工中心或卧式加工中心。另一种是工作台带着工件做旋转，主轴不改变方向而实现五面加工。无论是哪种五面加工中心都存在着结构复杂，造价昂贵的缺点。

五面加工中心的功能比多工作台加工中心的功能还要多，控制系统先进，其价格是工作台尺寸相同的多工位加工中心的二倍左右。