数控加工中心的基本操作

数控加工中心的基本操作

主讲苏清

什么是加工中心

加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它能把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。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，而且加工精度较高，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。

加工中心的加工特点

加工中心与其它数控机床相比，具有以下特点：

1、加工的工件复杂、工艺流程较长，能排除人为

干扰因素，具有较高的生产效率和质量稳定性。

2、工序集中、具有自动换刀装置，工件在一次装

夹后能完成有高精度要求的铣、钻、镗、扩、铰、攻丝等复合加工。

3、在具有自动交换工作台时，一个工件在加工时，

另一个工作台可以实现工件的装夹，从而大大缩

短辅助时间，提高加工效率。

4、刀库容量越大，加工范围越广，加工的柔性化

程度越高。

加工中心的组成

从主体上看，加工中心主要由以下几大部分组成：1．基础部件

2．主轴部件

3．数控系统

4．自动换刀系统

5.辅助装置

基础部件是加工中心的基础结构，它主要由床身、工作台、立柱三大部分组成。这三大部分不仅要承受加工中心的静载荷，还要承受切削加工时产生的动载荷。所以要求加工中心的基础部件，必须有足够的刚度，通常要求这三大部件都是铸造而成。

主轴部件由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零部件组成。主轴是加工中心切削加工的功率输出部件，它的起动、停止、变速、变向等动作均由数控系统控制；主轴的旋转精度和定位准确性，是影响加工中心加工精度的重要因素。

加工中心的数控系统由CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动系统以及面板操作系统组成，它是执行顺序控制动作和加工过程的控制中心。

CNC装置是一种位置控制系统，其控制过程是根据输入的信息进行数据处理、插补运算，获得理想的运动轨迹信息，然后输出到执行部件，加工出所需要的工件。

自动换刀系统主要由刀库、机械手等部件组成。当需要更换刀具时，数控系统发出指令后，由机械手从刀库中取出相应的刀具装入主轴孔内，然后再把主轴上的刀具送回刀库完成整个换刀动作。

辅助装置包括润滑、冷却、排屑、防护、液压、气动和检测系统等部分。这些装置虽然不直接参与切削运动，但是加工中心不可缺少的部分。对加工中心的工作效率、加工精度和可靠性起着保障作用。

加工中心的组成

加工中心的分类

按换刀形式分类

1、带刀库机械手的加工中心。其换刀装置由刀库、机械手级组成，换刀动作由机械手完成。

2、机械手的加工中心。其换刀通过刀库和主轴箱配合动作来完成换刀过程。

3、转塔刀库式加工中心。一般应用于小型加工中心，主要以加工孔为主。

按机床形态分类

1、卧式加工中心。泛指主轴轴线为水平状态设置的加工中心。卧式加工中心一般具有3-5个运动坐标。常见的有三个直线运动坐标(沿X、Y、Z轴方向)加一个回转坐标(工作台)，它能够使工件一次装夹完成除安装面和顶面以外的其余四个面的加工。卧式加工中心较立式加工中心应用范围广，适宜复杂的箱体类零件、泵体、阀体等零件的加工。

2、立式加工中心。泛指主轴轴心线为垂直状态设置的加工中心。立式加工中心一般具有三个直线运动坐标，工作台具有分度和旋转功能，可在工作台上安装—个水平轴的数控转台用以加工螺旋线零件。立式加工中心多用于加工筒单箱体、箱盖、板类零件和平面凸轮的加工。

3、龙门加工中心，与龙门铣床类似，适应于大型或形状复杂的工件加工。

4、万能加工中心。万能加工中心也称五面加工中心，具有立式和卧式加工中心的功能。常见的万能镗工中心有两种形式：一种是主轴可以旋转900°既可像立式加工中心一样，也可像卧式加工中心一样；另一种是主轴不改变方向，而工作台带着工件旋转900°完成对工件五个面的加工。在万能加工中心安装工件避免了由于二次装夹带来的安装误差，所以效率和精度高，但结构复杂、造价也高。

HMC80u卧式五轴加工中心

该机床可满足鼓

风机及航空航天等行

业对大扭矩、高刚性

的需求，为鼓风机及

航空航天等行业的叶

片、叶轮高效率、高

精度的复杂型面的5轴

联动加工提供可靠的

理想设备。

BW60HS/1高速卧式加工中心

BW60HS系列高速卧式

加工中心，具有高精度、高

速度、高效率、高可靠性的

特点，是目前国际先进的现

代化机床，广泛适用于汽车、

摩托车、仪表、液压件、模

具、航空等行业，是加工箱

体、壳体、阀体、连杆类零

部件加工以及轴类零件端面

加工的理想设备。

VMC650m立式加工中心

VMC650m高速五轴加工

中心主要针对模具行业，用于

加工型腔模、压铸模、铸模、

深拉模和冲压模等各类模具。

同时还适合于阀体、薄壁类、

壳体类、框架类零件的柔性高

效加工。本机标配为三轴，还

可以选配两轴工作台，实现五

轴加工，工件可以在一次装夹

后自动连续完成多个平面的高

速铣、镗、钻、铰、攻丝等多

种加工工序，可以加工叶轮、

叶片等具有复杂曲面的零件。

GMB30/40mr型动龙门式镗铣加工中心

本系列龙门式数控镗铣

（加工中心）床主要对各种

基础大件、板件、盘类件、

壳体件、模具等多品种精密

零件进行数控加工。适用于

航空航天、造船、发电、军

工、重机、机车、机床、纺

织机械、印刷机械、模具制

造等行业。根据用户需求可

增加数控回转台或合适的附

件铣头实现对工件进行五面

加工。