第五章传统制造技术1概要.ppt

第五节 加工中心 第五节 加工中心 一、加工中心的特点和分类 1.特点 加工中心是数控机床的一种，通常指具有刀库和自动换刀功能的数控铣床。 工件在加工中心上一次装夹之后，数控系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工。 第五节 加工中心 可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。 第五节 加工中心 2.加工中心发展 20世纪40年代末，美国开始研究数控机床，1952年，美国麻省理工学院(mit)伺服机构实验室成功研制出第一台数控铣床，并于1957年投入使用。 第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。 第五节 加工中心 二十世纪70年代以来，加工中心得到迅速发展，出现了可换主轴箱加工中心，它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱，能对工件同时进行多孔加工。 我国于1958年开始研制数控机床，成功试制出配有子管数控系统的数控床，1965年开始批量生产配有晶体管数控系统的三坐标数控铣床。经过几十年的发展，目前的数控机床已实现了计算机控制并在工业界得到广泛应用，在模具制造行业的应用尤为普及。 90年代初可以制造加工中心。?? 第五节 加工中心 3.加工中心分类 按主轴的布置方式分为:立式、卧式。 卧式加工中心一般有分度转台，可加工工件的各个侧面，也可做多个坐标的联合运动。 立式加工中心一般不带转台，仅做顶面加工。 4.加工中心的组成 基础部件： 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； （一般为铸铁） 主轴部件： 主轴部件由主轴箱、主轴电机、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入部件，它的起动、停止、变速、换向等都由数控系统控制。主轴的旋转精度和定位精度是影响加工精度的重要因素。 数控系统： 数控系统由CNC装 置、可编程序控制器 、伺服驱动系统等组 成。 自动换刀系统： 由刀库和换刀装置 组成。工件在一次装 夹后，可连续完成对 工件表面自动进行钻 孔、扩孔、铰孔、镗 孔、攻螺纹、铣削等 多工步的加工。 辅助装置： 润滑、冷却、 排屑、液压、气动等 第五节 加工中心 二、车削中心 车削中心是在数控车床的基础上，配置刀库和机械手，使之可选择使用的刀具数量大大增加。 车削中心主要以车削为主，还可以进行铣、钻、扩、铰、攻螺纹等加工。其加工对象主要有：复杂零件的锥面、复杂曲线为母线的回转体。在车削中心上还能进行钻径向孔、铣键槽、铣凸轮槽和螺旋槽、锥螺纹和变螺距螺纹等加工。 第五节 加工中心 车削中心一般还具有以下两种先进功能。 　1)动力刀具功能。即刀架上某些刀位或所有的刀位可以使用回转刀具(如铣刀、钻头)通过刀架内的动力使这些刀具回转。 　2)c 轴位置控制功能。即可实现主轴周向的任意位置控制。实现X—C、Z—C联动。另外，有些车削中心还具有Y 轴功能。 车削中心 第五节 加工中心 三、钻削中心 可进行钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及连续轮廓控制铣削的数控机床。 主要用于航空航天、汽车机车、仪器仪表、轻工纺织、电子电器和机械制造等行业的中小型箱体、盖、板壳，盘等零件的加工。 钻削中心 第六节 柔性制造系统 一、柔性制造系统的基本概念 在成组技术的基础上，以多台(种)数控机床或数组柔性制造单元为核心，通过自动化物流系统将其联接，统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理，组成多品种变批量和混流方式生产的自动化制造系统。 二、FMS的发展历史 1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成 。 第六节 柔性制造系统 1967年，美国的怀特·森斯特兰公司建成Omniline I系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量生产中使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫