加工中心(Machining Center,MC),是在数控铣床的基础上,增加了自动换刀装置,使工件在一次装夹后可以连续对工件自动进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、铣削等多工序加工的机床。与普通机床相比,加工中心具有许多显著的工艺特点,加工精度高、精度稳定、效率高、表面质量好、软件适应性强。
1.加工中心的类型
1)立式加工中心
立式加工中心,如图7.35所示,主轴垂直于工作台,主要适用于加工板材类、壳体类工件,也可加工模具。
2)卧式加工中心
卧式加工中心,如图7.36所示,主轴轴线与工作台平面方向平行。它的工作台大多为可分度的回转台或由伺服电动机控制的数控回转台。在工件一次装夹中,通过工作台旋转可实现多个加工面加工。如果转台为数控回转台,还可参与机床各坐标轴联动实现螺旋线加工。卧式加工中心主要适用于箱体类工件的加工。它是加工中心中种类最多、规格最全、应用范围最广的一种。
图7.35 立式加工中心
图7.36 卧式加工中心
3)五轴加工中心
五轴加工中心,如图7.37所示,具有立式加工中心和卧式加工中心的功能。工件一次安装后,五轴加工中心能完成除安装面以外的其余五个面的加工。常见的五轴加工中心有两种形式:一种是主轴可以旋转90°,对工件进行立式或卧式加工;另一种是主轴不改变方向,而由工作台带着工件旋转90°,完成对工件五个表面的加工。
4)虚轴加工中心
虚轴加工中心,如图7.38所示,改变了以往传统机床的结构,通过连杆的运动,实现主轴多自由度的运动,完成对工件复杂曲面的加工。
5)龙门加工中心
龙门加工中心,如图7.39所示,是指在数控龙门铣床基础上加装刀库和换刀机械手,以实现自动刀具交换,达到比数控龙门铣床更广泛的应用范围。
图7.37 五轴加工中心
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图7.38 虚轴加工中心
图7.39 龙门加工中心
2.加工中心刀具系统
1)刀柄
在加工中心上,刀柄与主轴孔的配合锥面一般采用7:24的锥柄,刀柄通过拉钉固定在主轴上(如图7.40所示)。
2)典型刀具系统的种类
(1)整体式刀柄(如图7.41所示)。
(2)模块式刀柄(如图7.42所示)。
(3)孔加工用刀柄(如图7.43所示)。
图7.40 拉钉与刀柄
图7.41 整体式刀柄
图7.42 模块化刀柄
图7.43 孔加工用刀柄
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