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    技術支持

    普拉迪加工中心操作指南手冊:第一章 認識加工中心

    來源: 點擊數:1834次 更新時間:2021-09-06

      目錄

      第一章 認識加工中心............................................................................................................................................ 1

      圖1-1 加工中心................................................................................................................................................... 18

      1.3 加工中心的結構............................................................................................................................................ 18

      1.3.1機械架構部分............................................................................................................................................ 19

      機械部分是加工中心的骨骼,主要起到支撐、連接其他構件的作用。機械部分床身可分為鑄件和焊接件兩種,鑄件穩定性較好且易于加工,在大批量生產中可節省開模成本,目前在加工中心得到廣泛應用。........................................ 19

      ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩................................................................................... 19

      圖1-2 加工中心機械部分.................................................................................................................................. 19

      ①立柱 ②機頭 ③主軸 ④y軸進給方向 ⑤z軸進給方向................................................. 19

      ⑥工作臺 ⑦x軸進給方向 ⑧床鞍 ⑨床身 ⑩減速機......................................................... 19

      1.3.2 配電部分.................................................................................................................................................... 19

      配電部分是加工中心的脈絡。配電部分的設立,使得機床可以實現規定的軸向進給,刀庫換刀及正轉反轉,加工吹屑排屑等一系列自動化操作。它的運行體現了加工中心的功能延伸性。............................................................................... 19

      機床動力線、反饋線、水管、油管、氣管被包裹在拖鏈中,起到保護線路和美觀的作用。風琴罩緊密覆蓋在三軸位置,可防止滑屑進落入,影響精度。打刀缸是一種增力氣液轉換裝置,上部是氣缸,下部分是液壓缸,并與油杯相通,底部為壓桿回程氣缸,氣缸上腔進氣,推動活塞及活塞桿向下運動,壓縮密封在油腔內的液壓油,產生推力,推動壓桿運動,實現執行裝置的動作。 19

      圖1-3 加工中心配電部分.................................................................................................................................. 20

      ①減速電機 ②刀庫電機 ③拖鏈 ④風琴罩 ⑤刀庫............................................................ 20

      圖1-4 打刀缸........................................................................................................................................................ 20

      1.3.3 電柜部分.................................................................................................................................................... 20

      電柜是加工中心的控制中樞。電柜的作用是對加工中心的各個用電設備進行電能分配和控制,在電路出現過載、短路和漏電現象時,電柜還可以提供斷電保護。............................................................................................................................... 20

      伺服放大器可以將伺服馬達編碼的脈沖信號放大轉變為數值信號,經由NC控制器處理,再由伺服放大器轉為脈沖信號,以達到控制伺服軸運動的目的。I/0模塊用來控制信號的輸入與輸出。................................................................... 20

      圖1-5 電柜............................................................................................................................................................ 21

      ①電抗 ②伺服放大器 ③電動機斷路器 ④交流接觸器 ⑤繼電器模塊.................................. 21

      ⑥接線端子 ⑦24v電源 ⑧小型斷路器 ⑨I/0模塊....................................................................... 21

      1.3.4 鈑金部分.................................................................................................................................................... 21

      鈑金部分是加工中心的保護層。鈑金件覆蓋在機床的設備上,可以保護設備不被意外損壞,保持設備的理論使用壽命。經過無外露孔設計和防水設計的鈑金件能夠保持機床整潔美觀。.................................................................................... 21

      1.4 加工中心重要零部件................................................................................................................................... 21

      1.4.1 硬軌與線軌................................................................................................................................................ 21

      硬軌與線軌都是機床上軸向運動的結構方式。硬軌的導軌和床身是一體的鑄造件,在鑄件的基礎上加工出導軌面,最后通過淬火熱處理和磨削工藝加工完成。硬軌剛性好,強度高,但是慣性也很大,較難進行加工、裝配及維修。同時由于導軌接觸面大,使得摩擦阻力也較大,導軌較易磨損,進給速度受限,易產生爬行現象。硬軌常用于經濟型機床或加工速度精度要求不高的重型切削上,如切削鑄鐵、大型模具等。............................................................................................................................................ 22

      圖1-6 硬軌圖........................................................................................................................................................ 22

      線軌全稱為線性導軌,一般指的是滾動導軌。線軌本身分為滑軌和滑塊兩部分,滑塊內設有可以進行內循環的滾珠或滾珠,滑軌的長度可以定制。它是一種模塊化的元件,選擇余地大,通過壓板安裝在床身上,磨損后可以拆下來更換,安裝維修方便。線軌是滾動摩擦,通過滾珠或滾珠在導軌上滾動來帶動導軌滑動,承受切削力和摩擦阻力相對較小,無爬行現象,運動速度快,精度高。線軌的承載能力和平穩性相比于硬軌而言相對較低,但是隨著機械工藝的發展已經得到極大的提升,除了特殊構件,一般能夠滿足設備加工的需求。線軌因其高精度,需要按規范對它進行潤滑等檢修防護。線軌多用于高速度加工、高精度要求和快速走刀的工件加工上。................................................................................................................................................................................... 22

      線軌按結構可分為滾珠型導軌和滾柱型導軌。滾珠型導軌與接觸面屬于點接觸,成本低,速度快,但是由于接觸面小,剛性相對較低,適合高速輕切削。滾柱與接觸面屬于線接觸,接觸面較大,因此剛性相對高,承載能力大,相應的,速度相比于滾珠型導軌較低,適合低速重切削。..................................................................................................................................................... 22

      圖1-7 線軌圖........................................................................................................................................................ 23

      1.4.2 絲桿和齒輪齒條裝置.............................................................................................................................. 23

      絲桿主要功能是將回轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反復作用力。由于滾珠絲桿副是利用絲桿軸與絲桿螺母之間的滾珠做滾動運動的,所以絲桿傳動摩擦力小,傳動效率高,精度高,噪音低,能夠實現精確的微進給,絲桿不能自鎖,所以絲桿的傳動具有可逆性。但是在長距離直線傳動時,絲桿在重力作用下有可能因為強度不夠而產生自垂,導致絲桿彎曲、變形,影響精度,所以絲桿一般適用于短距離高速往返傳動。.............................................................................................................. 23

      齒條可以分為直尺和斜齒。齒條的選型是根據客戶對負載、運行速度和精度的需要進行設計制造的。齒條的優點是可以無限延長,便于拼接,運行速度快,壽命長,高剛性。缺點是相對于絲桿來說精度低,安裝測試復雜。齒條需要進行定期的打油,檢查鐵屑是否在齒面是殘留。......................................................................................................................................................... 23

      ① 齒條 ② 絲桿....................................................................................................................................... 23

      圖1-8 絲桿傳動和齒輪齒條傳動..................................................................................................................... 24

      1.5 加工中心各軸實際運動方向...................................................................................................................... 24

      圖1-9 各軸運動方向........................................................................................................................................... 24

      人面對機床站立,上下為z軸,左右為x軸,前后為y軸,“+”號方向為各軸正方向。............ 24

      1.6 加工中心不同機型部分機械規格參數示例............................................................................................ 24

      機型.......................................................................................................................................................................... 24

      項目.......................................................................................................................................................................... 24

      主軸.......................................................................................................................................................................... 24

      NO............................................................................................................................................................................. 24

      主軸轉速.................................................................................................................................................................. 24

      rpm............................................................................................................................................................................ 24

      行程.......................................................................................................................................................................... 24

      mm.............................................................................................................................................................................. 24

      進給.......................................................................................................................................................................... 24

      m/min....................................................................................................................................................................... 24

      定位精度.................................................................................................................................................................. 24

      mm.............................................................................................................................................................................. 24

      PYC............................................................................................................................................................................ 24

      BT40.......................................................................................................................................................................... 24

      10000(20000電主軸)..................................................................................................................................... 24

      2500~8500,580,450....................................................................................................................................... 24

      60,28,28................................................................................................................................................................ 24

      0.05,0.02,0.01.................................................................................................................................................. 24

      PIC............................................................................................................................................................................ 24

      BT30.......................................................................................................................................................................... 24

      12000(24000電主軸)..................................................................................................................................... 24

      2500~6500,450,450........................................................................................................................................... 24

      60,28/40,28/40.................................................................................................................................................. 24

      0.05,0.02,0.01.................................................................................................................................................. 24

      PHA............................................................................................................................................................................ 24

      BT40.......................................................................................................................................................................... 24

      10000(20000電主軸)..................................................................................................................................... 24

      3000`6000,2000,800......................................................................................................................................... 24

      40,50,20................................................................................................................................................................ 24

      0.05,0.03,0.02.................................................................................................................................................. 24

      PHB............................................................................................................................................................................ 24

      HSK............................................................................................................................................................................ 24

      16000(20000電主軸)..................................................................................................................................... 24

      4000~30000,2000~2500,800~1250............................................................................................................... 24

      30,30,30................................................................................................................................................................ 24

      0.02,0.015,......................................................................................................................................................... 24

      0.01.......................................................................................................................................................................... 24

      PW.............................................................................................................................................................................. 24

      8050.......................................................................................................................................................................... 24

      BT30.......................................................................................................................................................................... 24

      24000....................................................................................................................................................................... 24

      800,800,500......................................................................................................................................................... 24

      48,48,48................................................................................................................................................................ 24

      0.02,0.02,............................................................................................................................................................ 24

      0.015....................................................................................................................................................................... 24

      表1-1 機型部分技術參數.................................................................................................................................. 24

      


      第一章 認識加工中心

      加工中心是從數控銑床發展而來,由機械設備與數控系統組成的用于加工復雜零件的高效率、高精度的自動化機床。它與數控銑床的最大區別在于加工中心配有刀庫,具有自動交換加工刀具的功能。通過在刀庫上安裝不同用途的刀具,可在單次裝夾中自動換刀對工件進行多道工序的加工。


      1.1 本章內容

      §. 加工中心的認識

      §. 加工中心的結構

      §. 加工中心重要零部件


      1.2 加工中心的認識

      加工中心(英文縮寫為CNC,全稱為Computerized Numerical Control)是一種裝有數字控制系統的自動化機床。數字控制系統能夠邏輯地處理控制編碼或其他符合指令規定的程序,并將其譯碼,用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。數控裝置經運算處理發出各種控制信號控制機床的運行,從而能夠按照圖紙要求的形狀尺寸,通過銑、鏜削、鉆削、攻螺紋等工序,自動的將零件加工出來。加工中心較好的解決了形狀較為復雜,精度要求高的單件或中小批量多品種的工件生產問題,是一種高綜合性的、高效能的自動化機床。加工中心是目前世界上產量最高、應用最廣泛的數控機床之一,是一種典型的機電一體化產品。

      標準的數控加工中心由機床本體、數控系統、電氣控制裝置、輔助裝置組成。其余可供選擇的特殊配置有特殊測量裝置、排屑機、刀具等。


    普拉迪加工中心操作指南手冊:第一章 認識加工中心


      1.3 加工中心的結構

      1.3.1機械架構部分

      機械部分是加工中心的骨骼,主要起到支撐、連接其他構件的作用。機械部分床身可分為鑄件和焊接件兩種,鑄件穩定性較好且易于加工,在大批量生產中可節省開模成本,目前在加工中心得到廣泛應用。


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      1.3.2 配電部分

      配電部分是加工中心的脈絡。配電部分的設立,使得機床可以實現規定的軸向進給,刀庫換刀及正轉反轉,加工吹屑排屑等一系列自動化操作。它的運行體現了加工中心的功能延伸性。

      機床動力線、反饋線、水管、油管、氣管被包裹在拖鏈中,起到保護線路和美觀的作用。風琴罩緊密覆蓋在三軸位置,可防止滑屑進落入,影響精度。打刀缸是一種增力氣液轉換裝置,上部是氣缸,下部分是液壓缸,并與油杯相通,底部為壓桿回程氣缸,氣缸上腔進氣,推動活塞及活塞桿向下運動,壓縮密封在油腔內的液壓油,產生推力,推動壓桿運動,實現執行裝置的動作。


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      圖1-3 加工中心配電部分

      ①減速電機 ②刀庫電機 ③拖鏈 ④風琴罩 ⑤刀庫


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      圖1-4 打刀缸

      1.3.3 電柜部分


      電柜是加工中心的控制中樞。電柜的作用是對加工中心的各個用電設備進行電能分配和控制,在電路出現過載、短路和漏電現象時,電柜還可以提供斷電保護。

      伺服放大器可以將伺服馬達編碼的脈沖信號放大轉變為數值信號,經由NC控制器處理,再由伺服放大器轉為脈沖信號,以達到控制伺服軸運動的目的。I/0模塊用來控制信號的輸入與輸出。


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      圖1-5 電柜

      ①電抗 ②伺服放大器 ③電動機斷路器 ④交流接觸器 ⑤繼電器模塊

      ⑥接線端子 ⑦24v電源 ⑧小型斷路器 ⑨I/0模塊


      1.3.4 鈑金部分

      鈑金部分是加工中心的保護層。鈑金件覆蓋在機床的設備上,可以保護設備不被意外損壞,保持設備的理論使用壽命。經過無外露孔設計和防水設計的鈑金件能夠保持機床整潔美觀。

      1.4 加工中心重要零部件

      1.4.1 硬軌與線軌

      硬軌與線軌都是機床上軸向運動的結構方式。硬軌的導軌和床身是一體的鑄造件,在鑄件的基礎上加工出導軌面,最后通過淬火熱處理和磨削工藝加工完成。硬軌剛性好,強度高,但是慣性也很大,較難進行加工、裝配及維修。同時由于導軌接觸面大,使得摩擦阻力也較大,導軌較易磨損,進給速度受限,易產生爬行現象。硬軌常用于經濟型機床或加工速度精度要求不高的重型切削上,如切削鑄鐵、大型模具等。


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      圖1-6 硬軌圖

      線軌全稱為線性導軌,一般指的是滾動導軌。線軌本身分為滑軌和滑塊兩部分,滑塊內設有可以進行內循環的滾珠或滾珠,滑軌的長度可以定制。它是一種模塊化的元件,選擇余地大,通過壓板安裝在床身上,磨損后可以拆下來更換,安裝維修方便。線軌是滾動摩擦,通過滾珠或滾珠在導軌上滾動來帶動導軌滑動,承受切削力和摩擦阻力相對較小,無爬行現象,運動速度快,精度高。線軌的承載能力和平穩性相比于硬軌而言相對較低,但是隨著機械工藝的發展已經得到極大的提升,除了特殊構件,一般能夠滿足設備加工的需求。線軌因其高精度,需要按規范對它進行潤滑等檢修防護。線軌多用于高速度加工、高精度要求和快速走刀的工件加工上。

      線軌按結構可分為滾珠型導軌和滾柱型導軌。滾珠型導軌與接觸面屬于點接觸,成本低,速度快,但是由于接觸面小,剛性相對較低,適合高速輕切削。滾柱與接觸面屬于線接觸,接觸面較大,因此剛性相對高,承載能力大,相應的,速度相比于滾珠型導軌較低,適合低速重切削。


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      圖1-7 線軌圖

      1.4.2 絲桿和齒輪齒條裝置

      絲桿主要功能是將回轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反復作用力。由于滾珠絲桿副是利用絲桿軸與絲桿螺母之間的滾珠做滾動運動的,所以絲桿傳動摩擦力小,傳動效率高,精度高,噪音低,能夠實現精確的微進給,絲桿不能自鎖,所以絲桿的傳動具有可逆性。但是在長距離直線傳動時,絲桿在重力作用下有可能因為強度不夠而產生自垂,導致絲桿彎曲、變形,影響精度,所以絲桿一般適用于短距離高速往返傳動。

      齒條可以分為直尺和斜齒。齒條的選型是根據客戶對負載、運行速度和精度的需要進行設計制造的。齒條的優點是可以無限延長,便于拼接,運行速度快,壽命長,高剛性。缺點是相對于絲桿來說精度低,安裝測試復雜。齒條需要進行定期的打油,檢查鐵屑是否在齒面是殘留。


    普拉迪加工中心操作指南手冊:第一章 認識加工中心

      ① 齒條 ② 絲桿

      圖1-8 絲桿傳動和齒輪齒條傳動


      1.5 加工中心各軸實際運動方向


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      圖1-9 各軸運動方向

      人面對機床站立,上下為z軸,左右為x軸,前后為y軸,“+”號方向為各軸正方向。


      1.6 加工中心不同機型部分機械規格參數示例

      

    普拉迪加工中心操作指南手冊:第一章 認識加工中心

      表1-1 機型部分技術參數


    下一章:安裝調試機床

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