精工機床是數(shù)字控制機床的簡稱,,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床,。該控 制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序,并將其譯碼,,用代碼化 的數(shù)字表示,通過信息載體輸入精工裝置,。經(jīng)運算處理由精工裝置發(fā)出各種控制信號,,控制 機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,,自動地將零件加工出來。精工機床較好地解決了復(fù) 雜,、精密,、小批量,、多品種的零件加工問題,是一種柔性的,、高效能的自動化機床,,代表了現(xiàn) 代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向,是一種典型的機電一體化產(chǎn)品,。目前,在精工設(shè)備上的滑枕結(jié) 構(gòu)上都是方形滑枕,,這種結(jié)構(gòu)從熱變形的角度上講不是熱對稱結(jié)構(gòu),,這使得滑枕熱變形對 加工機床的加工精度影響增加大,;滑枕內(nèi)的主軸都是由外部電機經(jīng)減速箱來帶動其進行轉(zhuǎn) 動,這種傳統(tǒng)的機械傳動方式也會對機床的加工精度產(chǎn)生消極影響,,進而使得機床在工作 時,,滑枕的熱一結(jié)構(gòu)耦合變形加大。這些缺陷都會影響刀具的定位精度,,進而降低加工產(chǎn)品 的精度,。
加工中心在生產(chǎn)清潔過程中會產(chǎn)生大量的廢水,,這些廢水大多都混有工業(yè)殘渣, 這些殘渣基本上是金屬屑,,有時還混合有其他物質(zhì),。因為加工中心的清理往往需要大量的 水,為了節(jié)省水資源,,同時為了回收殘渣,,通常這些廢水會經(jīng)過過濾后回收利用。在過濾前,, 這些廢水都會先集中在水槽中,然后才經(jīng)過專門的過濾裝置?,F(xiàn)有的加工中心水槽都帶有 基本的過濾裝置,,以除去較大的雜質(zhì),但是如果廢水排量較大,,同時雜質(zhì)會堵住水槽內(nèi)的過 濾裝置,這樣就降低了水槽的排水量,,容易造成廢水漫出水槽的狀況,,這時就有可能造成廢 水侵蝕其他元器件,造成加工中心內(nèi)部工件損壞的狀況,。
—般的加工中心只有一個工作臺,,在工作臺上安裝待加工零件或拆卸加工好的零 件時,加工中心處于待機狀態(tài),,這樣加工一次零件所花費的時間包括安裝待加工零件時間,、 加工零件時間和拆卸加工好的零件時間。現(xiàn)有工作臺結(jié)構(gòu)加工一次零件時間長,,不利于提 高生產(chǎn)效率,還額外消耗能源,。
在制定零件加工的工藝規(guī)程時,,正確地選擇工件的裝夾裝置有著十分重要的意 義。裝夾裝置選擇的好壞,,不僅影響零件加工的位置精度,,而且對零件各表面的加工順序也 有很大的影響。合理選擇裝夾裝置是保證零件加工精度的前提,,還能簡化加工工序,,提高加 工效率,。一般加工中心加工圓柱狀工件時,,先在工作臺上并列固定兩個鑄鐵V形塊,然后將 工件吊裝上去,,接著再通過各種在工件四周設(shè)置各種壓緊件來固定工件的位置以及通過各 種壓緊件將兩個鑄鐵V形塊固定在旋轉(zhuǎn)工作臺上,。這種裝夾方式裝夾速度慢,且裝夾過程 中對工件位置的調(diào)整需要耗費很長時間,,很難定位,;可加工工件單一且局限性大,;兩個鑄 鐵V形塊水平度校準(zhǔn)較難;工件尺寸,、精度難以保證,,加工穩(wěn)定性較差,。
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立式加工中心的主軸頭部安裝于立柱上,,上面設(shè)有用來固定主軸的安裝孔,,底部 設(shè)有用于與立柱導(dǎo)軌連接的配合面,實現(xiàn)主軸沿著立軸上下移動對不同工件進行加工,。因 此主軸頭部是加工中心的關(guān)鍵部件,,要求主軸頭部具有很高的運轉(zhuǎn)精度和長久的精度穩(wěn)定 性,。而主軸頭部實現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)運動有兩種傳動方式:皮帶傳動和直聯(lián)傳動,。
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在機械加工制造業(yè)中,特別是在汽車零部件加工中,,經(jīng)常存在多品種小批量生產(chǎn), 在零件的加工周期中,,產(chǎn)品換線往往占用零件加工周期的大部分時間,,而換線中的夾具換 型及調(diào)試又占用了整個換線時間的40%-50%。現(xiàn)有多工位夾具由于采用單個夾具工位獨 立更換設(shè)計,,每次換型時都需要對每個工位夾具單獨調(diào)試,因此換型時間通常需要3-5天 時間,,生產(chǎn)效率低下,,設(shè)備使用率不高。現(xiàn)有夾具通常使用壓縮空氣作為零件夾緊動力源,, 壓縮空氣通常使用空壓站作為動力輸出源,氣壓受環(huán)境及使用壓縮空氣終端數(shù)量的影響較 大,,夾具輸入氣壓不穩(wěn)定,,導(dǎo)致夾具夾緊力波動,從而導(dǎo)致零件加工質(zhì)量不穩(wěn)定,,同時由于 空氣的可再壓縮性,使得在加工過程中不能使用高轉(zhuǎn)速高進給量加工,,零件的加工效率不 高,。一般夾具無零件裝夾放錯裝置和提供快速裝夾的限位塊,,在加工過程中存在裝夾錯誤 或裝夾不到位的潛在威脅,導(dǎo)致零件由于裝夾錯誤或裝夾不到位而產(chǎn)生廢品,。
現(xiàn)有的加工中心斗笠式刀庫大都體積比較龐大,,不利于在理論教學(xué)時的模擬演 示;而且在結(jié)構(gòu)和功能上也比較復(fù)雜,,不利用教員的教學(xué)和學(xué)員的學(xué)習(xí),,且安全性上也無法 得到有效的控制。
精工加工中心是一種帶有刀庫并能自動更換刀具,,對工件能夠在一定的范圍內(nèi)進 行多種加工操作的精工機床。在加工中心上加工零件的特點是:被加工零件經(jīng)過一次裝夾 后,,精工系統(tǒng)能控制機床按不同的工序自動選擇和更換刀具;自動改變機床主軸轉(zhuǎn)速,、進給 量和刀具相對工件的運動軌跡及其它輔助功能,,連續(xù)地對工件各加工面自動地進行鉆孔、 锪孔,、鉸孔、鏜孔,、攻螺紋,、銑削等多工序加工,。由于加工中心能集中地、自動地完成多種工 序,,避免了人為的操作誤差,、減少了工件裝夾、測量和機床的調(diào)整時間及工件周轉(zhuǎn),、搬運和 存放時間,大大提高了加工效率和加工精度,,所以具有良好的經(jīng)濟效益?,F(xiàn)在刀庫基本上都 安裝在加工中心支撐住上,并且放置在刀架的正上方以方便自動換刀,。因為以往的加工中 心上只放置刀架,,現(xiàn)在又增加了刀庫,,使支撐住的重量增大,,降低了支撐住的穩(wěn)定性,、剛性,、 韌性,、抗振性和加工中心的加工精度。