數(shù)控加工中心的結(jié)構(gòu)特點

    加工中心本身的結(jié)構(gòu)分兩大部分：一是主機部分，二是控制部分。

主機部分主要是機械結(jié)構(gòu)部分，包括：床身、主軸箱、工作臺、底座、立柱、橫梁、進給機構(gòu)、刀庫、換刀機構(gòu)、輔助系統(tǒng)(氣液、潤滑、冷卻)等。

控制部分包括硬件部分和軟件部分。硬件部分包括：計算機數(shù)字控制裝置(CNC)，可編程序控制器(PLC)，輸出輸入設備，主軸驅(qū)動裝置，顯示裝置。軟件部分包括系統(tǒng)程序和控制程序。

加工中心結(jié)構(gòu)上的特點是：

①機床的剛度高、抗振性好。為了滿足加工中心高自動化、高速度、高精度、高可靠性的要求，加工中心的靜剛度、動剛度和機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的阻尼比都高于普通機床(機床在靜態(tài)力作用下所表現(xiàn)的剛度稱為機床的靜剛度；機床在動態(tài)力作用下所表現(xiàn)的剛度稱為機床的動剛度)。

②機床的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，傳遞精度高，速度快。加工中心傳動裝置主要有三種，即滾珠絲杠副；靜壓蝸桿-蝸母條；預加載荷雙齒輪-齒條。它們由伺服電機直接驅(qū)動，省去齒輪傳動機構(gòu)，傳遞精度高，速度快。一般速度可達15m／min，最高可達100m／min；

③主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，無齒輪箱變速系統(tǒng)(特殊的也只保留1～2級齒輪傳動)。主軸功率大，調(diào)速范圍寬，并可無級調(diào)速。目前加工中心95％以上的主軸傳動都采用交流主軸伺服系統(tǒng)，速度可從10～20000r／min無級變速。驅(qū)動主軸的伺服電機功率一般都很大，是普通機床的1～2倍，由于采用交流伺服主軸系統(tǒng)，主軸電動機功率雖大，但輸出功率與實際消耗的功率保持同步，不存在大馬拉小車那種浪費電力的情況，因此其工作效率最高，從節(jié)能角度看，加工中心又是節(jié)能型的設備；

④加工中心的導軌都采用了耐磨損材料和新結(jié)構(gòu)，能長期的保持導軌的精度，在高速重切削下，保證運動部件不振動，低速進給時不爬行及運動中的高靈敏度。導軌采用鋼導軌、淬火硬度≥

HRC <!--[if !vml]--><!--[endif]-->，與導軌配合面用聚四氟乙烯貼層。這樣處理的優(yōu)點：

   a．摩擦系數(shù)小；

   b．耐磨性好；

   c.減振消聲；

    d．工藝性好。

所以加工中心的精度壽命比一般的機床高；

⑤設置有刀庫和換刀機構(gòu)。這是加工中心與數(shù)控銑床和數(shù)控鏜床的主要區(qū)別，使加工中心的功能和自動化加工的能力更強了。加工中心的刀庫容量少的有幾把，多的達幾百把。這些刀具通過換刀機構(gòu)自動調(diào)用和更換，也可通過控制系統(tǒng)對刀具壽命進行管理；

⑥控制系統(tǒng)功能較全。它不但可對刀具的自動加工進行控制，還可對刀庫進行控制和管理，實現(xiàn)刀具自動交換。有的加工中心具有多個工作臺，工作臺可自動交換，不但能對一個工件進行自動加工，而且可對一批工件進行自動加工。這種多工作臺加工中心有的稱為柔性加工單元。隨著加工中心控制系統(tǒng)的發(fā)展，其智能化的程度越來越高，如FANUCl6系統(tǒng)可實現(xiàn)人機對話、在線自動編程，通過彩色顯示器與手動操作鍵盤的配合，還可實現(xiàn)程序的輸入、編輯、修改、刪除，具有前臺操作、后臺編輯的前后臺功能。加工過程中可實現(xiàn)在線檢測，檢測出的偏差可自動修正，保證首件加工一次成功，從而可以防止廢品的產(chǎn)生。

加工中心本身的結(jié)構(gòu)分兩大部分：一是主機部分，二是控制部分。

主機部分主要是機械結(jié)構(gòu)部分，包括：床身、主軸箱、工作臺、底座、立柱、橫梁、進給機構(gòu)、刀庫、換刀機構(gòu)、輔助系統(tǒng)(氣液、潤滑、冷卻)等。

控制部分包括硬件部分和軟件部分。硬件部分包括：計算機數(shù)字控制裝置(CNC)，可編程序控制器(PLC)，輸出輸入設備，主軸驅(qū)動裝置，顯示裝置。軟件部分包括系統(tǒng)程序和控制程序。

加工中心結(jié)構(gòu)上的特點是：

①機床的剛度高、抗振性好。為了滿足加工中心高自動化、高速度、高精度、高可靠性的要求，加工中心的靜剛度、動剛度和機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的阻尼比都高于普通機床(機床在靜態(tài)力作用下所表現(xiàn)的剛度稱為機床的靜剛度；機床在動態(tài)力作用下所表現(xiàn)的剛度稱為機床的動剛度)。

②機床的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，傳遞精度高，速度快。加工中心傳動裝置主要有三種，即滾珠絲杠副；靜壓蝸桿-蝸母條；預加載荷雙齒輪-齒條。它們由伺服電機直接驅(qū)動，省去齒輪傳動機構(gòu)，傳遞精度高，速度快。一般速度可達15m／min，最高可達100m／min；

③主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，無齒輪箱變速系統(tǒng)(特殊的也只保留1～2級齒輪傳動)。主軸功率大，調(diào)速范圍寬，并可無級調(diào)速。目前加工中心95％以上的主軸傳動都采用交流主軸伺服系統(tǒng)，速度可從10～20000r／min無級變速。驅(qū)動主軸的伺服電機功率一般都很大，是普通機床的1～2倍，由于采用交流伺服主軸系統(tǒng)，主軸電動機功率雖大，但輸出功率與實際消耗的功率保持同步，不存在大馬拉小車那種浪費電力的情況，因此其工作效率最高，從節(jié)能角度看，加工中心又是節(jié)能型的設備；

④加工中心的導軌都采用了耐磨損材料和新結(jié)構(gòu)，能長期的保持導軌的精度，在高速重切削下，保證運動部件不振動，低速進給時不爬行及運動中的高靈敏度。導軌采用鋼導軌、淬火硬度≥
HRC，與導軌配合面用聚四氟乙烯貼層。這樣處理的優(yōu)點：

   a．摩擦系數(shù)��；

   b．耐磨性好；

   c.減振消聲；

    d．工藝性好。

所以加工中心的精度壽命比一般的機床高；

⑤設置有刀庫和換刀機構(gòu)。這是加工中心與數(shù)控銑床和數(shù)控鏜床的主要區(qū)別，使加工中心的功能和自動化加工的能力更強了。加工中心的刀庫容量少的有幾把，多的達幾百把。這些刀具通過換刀機構(gòu)自動調(diào)用和更換，也可通過控制系統(tǒng)對刀具壽命進行管理；

⑥控制系統(tǒng)功能較全。它不但可對刀具的自動加工進行控制，還可對刀庫進行控制和管理，實現(xiàn)刀具自動交換。有的加工中心具有多個工作臺，工作臺可自動交換，不但能對一個工件進行自動加工，而且可對一批工件進行自動加工。這種多工作臺加工中心有的稱為柔性加工單元。隨著加工中心控制系統(tǒng)的發(fā)展，其智能化的程度越來越高，如FANUCl6系統(tǒng)可實現(xiàn)人機對話、在線自動編程，通過彩色顯示器與手動操作鍵盤的配合，還可實現(xiàn)程序的輸入、編輯、修改、刪除，具有前臺操作、后臺編輯的前后臺功能。加工過程中可實現(xiàn)在線檢測，檢測出的偏差可自動修正，保證首件加工一次成功，從而可以防止廢品的產(chǎn)生。