1). 加工中心與復合加工功能
加工中心是最典型數(shù)控裝備，一般它是指具有復合加工功能的數(shù)控機床，即它可以通過在加工過程中具有自動換刀能力，實現(xiàn)多種不同工藝方法的切削加工，如銑削平面和復雜曲面、鉆、鏜、鉸、攻螺紋、切槽甚至車削、磨削等加工，因而能在工件一次裝卡后自動完成上述多種工序的加工。由此可知自動換刀能力是加工中心的重要特征之一，加工中心也可稱為帶有自動換刀裝置(Automatic Tool Changer ATC)的數(shù)控機床。自動換刀裝置是機械加工數(shù)控裝備非常重要的概念之一。
根據(jù)加工功能的不同，加工中心也有很多種類，下面介紹幾種常見的幾種加工中心：
1） 鏜銑加工中心
鏜銑加工中心有稱加工中心，這是因為它是最先發(fā)展起來且目前應用最多的加工中心，所以人們習慣上稱其加工中心。其結構特征是各進給軸的進給速度能實現(xiàn)無級變速，能實現(xiàn)多軸聯(lián)動控制；主軸能實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的無級變速；能實現(xiàn)刀具的自動位緊和松開(裝刀卸刀)；帶有自動排屑和自動換刀裝置。其主要工藝能力是以鏜銑為主，還可以進行鉆、擴、鉸、锪、攻絲等加工。其加工對象主要有：平面類零件|（加工面與水平面的尖角為定角(常數(shù))的零件，如盤、套、板類零件）；變斜角類零件（加工面與水平面的夾角呈連續(xù)變化的零件）；箱體類零件；復雜曲面(凸輪、整體葉輪、模具類、球面等)；異形件（外形不規(guī)則，大都需要點、線、面多工位混合加工）。
2） 車削中心
車削中心它是在數(shù)控車床的基礎上，配置有刀庫和機械手，使之選擇和使用刀具的數(shù)量大大增加。一般它還具有以下兩種先進功能：其一、動力刀具功能。即刀架上某些刀位或所的刀位可以使用回轉(zhuǎn)刀具(如銑刀、鉆頭)通過刀架內(nèi)的動力使這些刀具回轉(zhuǎn)。其二、C軸位置控制功能。即可實現(xiàn)主軸周向的任意位置控制。實現(xiàn)X-C、Z-C聯(lián)動。另外，有些車削中心還具有Y軸功能。其主要工藝能力是以車削為主，還可以進行銑、鉆、擴、鉸、攻絲等加工。其加工對象主要有：復雜零件的錐面、復雜曲線為母線的回轉(zhuǎn)體；在車削中心上還能進行鉆徑向孔、銑鍵槽、銑凸輪槽和螺旋槽、錐螺紋和變螺距螺紋等加工。
3） 五面加工中心
五面加工中心除一般加工中心的功能外，它的最大特點是具有可立臥轉(zhuǎn)換的主軸頭，在數(shù)控分度工作臺或數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的支持下，就可實現(xiàn)對六面體零件（如箱體類零件）的一次裝夾，進行五個面的加工。這類加工中心不僅可大大減少加工的輔助時間，還可減少由于多次裝夾的定位誤差對零件精度的影響。
4） 車銑復合加工裝備
顧名思義，車銑復合加工裝備是指既具有車削功能又具備銑削加工功能的加工裝備，從這個意義上講，上述的車削中心也屬該類型的加工裝備。但這里所說的一般是指大型和重型的車銑復合加工裝備，其中車和銑功能同樣強大，可實現(xiàn)一些大型復雜零件（如大型艦船用整體螺旋槳）的一次裝夾多表面的加工，使零件的型面加工精度、各加工表面的相互位置精度（如螺旋槳槳葉型面、定位孔、安裝定位面等的相互位置精度）由裝備的精度來保證。由該類裝備技術含量高，不僅價格高，而且由于有較明顯的軍工應用背景，因此被西方發(fā)達國家列為國家的戰(zhàn)略物質(zhì)，通常對我國實行限制和封鎖。
綜上所述，由于具有了復合加工的功能，從而打破了傳統(tǒng)數(shù)控機床的加工工藝界限，是以臺復合加工機床可代替多數(shù)控機床，不僅可大大提高加工效率，還可大大提高加工精度（減少了多次裝夾的定位誤差）。從現(xiàn)在的發(fā)展趨勢看，加工中心，尤其是復合功能較強的加工中心大有取代僅具有單一工藝能力的數(shù)控機床之勢。
(2). 新型功能部件
l) 直線電機
直線電機是指一種利用電磁作用原理，將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動動能的驅(qū)動裝置，它是一種能實現(xiàn)往復直線運動的電動機。
超高速加工技術和精密制造技術是近十幾年速崛起的先進制造技術，該技術能極大地提高生產(chǎn)效率和改善零件的加工質(zhì)量。但該技術的應用對加工裝備的驅(qū)動系統(tǒng)提出了更高的要求，即不僅要求具有較高的驅(qū)動速度（如60m/min以上），而且還要具有較高的加速度（如2g以上），而傳統(tǒng)的"旋轉(zhuǎn)電機+滾珠絲桿"進給驅(qū)動方式在高速運行時，滾珠絲桿的剛度、慣性、加速度等動態(tài)性能已遠遠不能滿足要求。這就使得一種嶄新的進給驅(qū)動方式-直線電機控制系統(tǒng)應運而生。這種進給驅(qū)動系統(tǒng)取消了從動力源到執(zhí)行件之間的一切中間傳動環(huán)節(jié)，將進給傳動鏈的長度縮短為零，大大簡化了機械結構，提高了系統(tǒng)的速度、加速度、剛度等動態(tài)特性和控制精度，是機床進給驅(qū)動設計理論的一項重大突破。
2) 電主軸
電主軸是最近幾年在數(shù)控機床領域出現(xiàn)的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術，它與直線電機技術、高速刀具技術一起，將會把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置。電主軸所融合的技術：高速軸承技術（如復合陶瓷軸承、電磁懸浮軸承）；高速電機技術（如高速度下的動平衡）； 定時定量油氣潤滑技術；冷卻技術；高速刀具的裝卡技術等 本文來源于：中國機床網(wǎng)(www.machine35.com)
原文：http://news.machine35.com/detail/13398.shtml |
