一、基本(Ben)概念
高速加工中心是一種多功能複合加工設備,它是數字(Zi)化加工中[Zhong]心的一種[Zhong],主要用于完成[Cheng]具有高精(Jing)度、高效率、高自動化的工件加(Jia)工任務。高速加工中心有多種類型,包括(Kuo)橫式加工中心、豎式(Shi)加工中心、龍[Long]門加工[Gong]中心、立式車削中心[Xin]等。
是一種數控機床(Chuang),加工過程依靠馬(Ma)達帶動刀具進行。機床本體(Ti)和加工系統相(Xiang)分離,即機床與工件相分離(Li),在加工過程中機床不動,而加工系統随[Sui]着刀具(Ju)的移[Yi]動而移動(Dong)。
具(Ju)有很多特點,如加工精度[Du]高、加工速度快[Kuai]、加工過程穩定、具備高(Gao)度靈活性等。
二、工作原理
工作原理是根(Gen)據數控[Kong]機床的[De]基本原理來操作,它[Ta]使用電腦編(Bian)程的控制系[Xi]統,将工件的圖(Tu)像輸入到計算機中[Zhong],通過高速(Su)幾何切削處理軟件進行處理[Li],再将最終的加工程序輸入到高速加工中心中。在加工過程中,工(Gong)件放[Fang]到工[Gong]作台上,随着刀(Dao)頭的運動[Dong]和旋轉,對工(Gong)件進行(Hang)加工(Gong),最終得到(Dao)成品。
三、零件結[Jie]構
零件結構包(Bao)括機床部分和加工系統部分。機床部分(Fen)主要由機床本體[Ti]、刀(Dao)具庫[Ku]、自動換刀(Dao)系統、卡盤和工作台等(Deng)組成。加(Jia)工系統部分主(Zhu)要[Yao]由刀具、刀杆(Gan)、傳感器、探[Tan]頭等(Deng)組成。
機床(Chuang)本(Ben)體(Ti):由立柱(Zhu)、橫梁、工[Gong]作台組成,機床本體是整個主[Zhu]體結(Jie)構,它支撐着整個加工系統的運轉。
刀具庫:用(Yong)來存儲各種不同類型的[De]刀具,使高速加(Jia)工中(Zhong)心可[Ke]以自動地切換刀具,提高[Gao]加工效率(Lü)和精度。
自動換[Huan]刀系[Xi]統:自動換刀系統是[Shi]用來[Lai]協助機(Ji)器自動[Dong]切換(Huan)不同類型的刀具,換刀速度快,操作簡單。
卡盤:主要(Yao)用于承載工[Gong]件,卡盤可以(Yi)固定住工件并采用不同(Tong)的裝夾方式(Shi),使高速(Su)加工(Gong)中心能夠加工各種(Zhong)尺寸和形(Xing)狀的工[Gong]件。
工作台:工作台是一個重要部分,它是用來固定工件的平台,可以保證工件在加工過(Guo)程中的穩定[Ding]性(Xing)。
刀具:刀具[Ju]是核心部分[Fen],高速加(Jia)工中心使用的刀具[Ju]通常有立銑刀、球刀、角(Jiao)銑[Xi]刀、鑽頭等,根據不同的[De]工件要[Yao]求選[Xuan]擇不同的刀具。
刀杆(Gan):刀杆[Gan]是将刀具固定在刀頭上[Shang]的元件,刀(Dao)頭[Tou]通過刀杆驅動刀(Dao)具進(Jin)行[Hang]加工操[Cao]作。
傳(Chuan)感器:傳感器是高速加工中心中重要組成部分之(Zhi)一,它可以測量工件形變情況和加工過程中的各種數據,根據這些數據回[Hui]饋到控制系統,以實現精細的加工。
探頭:探頭(Tou)用于測量[Liang]工件的[De]位置和形态,可以自動尋(Xun)找工件表面的特定地點(Dian)提[Ti]供加工基點。
四(Si)、加(Jia)工過程
加工過程可以簡單地[Di]概括(Kuo)為:開機(Ji)→工件裝夾→機(Ji)器歸零→程序載入→加工→作業結束。
開機[Ji]:先把電源[Yuan]開[Kai]啟,然後啟動操作[Zuo]系統,進行一些必要的準備,如檢查[Cha]設備狀态、檢查加工程序(Xu)、檢查刀具(Ju)和儀表等(Deng)。
工件裝夾:選擇[Ze]合适的卡盤和裝夾方式[Shi]安裝工件[Jian],固(Gu)定好工[Gong]件,确保安全和穩(Wen)定[Ding]。
機器歸零:通過機器(Qi)歸零操作,可以(Yi)将機器自(Zi)動恢複到初始[Shi]狀态,使工件[Jian]和刀具的相(Xiang)對位置精準。
程序載入:将預制的加(Jia)工程序通過一個[Ge]USB接口或局域網接口、串口傳輸到加工機床(Chuang)的數控系統中,通過控制器可(Ke)以檢查程序是否正确。
加(Jia)工:加工(Gong)過程非常複雜,過[Guo]程中會涉及到刀(Dao)具[Ju]的選[Xuan]擇、運轉等方面,還需要根據[Ju]工[Gong]件的[De]特點進行精細[Xi]設置。
作業結束:作業結束(Shu)後,需要停止加[Jia]工機床,采取正[Zheng]确的方法(Fa)處理[Li]工件。
五、常見故障及維護
1.機床(Chuang)鐵屑[Xie]堆積
機(Ji)床鐵屑堆積是指在加工過程中,機床内部會産生大量的[De]鐵屑,并且随着時(Shi)間的推移,這些鐵(Tie)屑會堆積在機床(Chuang)内部,影響加工[Gong]效率和(He)精度。
解決方法:定期進行機床[Chuang]内部的清(Qing)潔工作(Zuo),同時加強對[Dui]機床内部零部件的[De]維[Wei]護,保持機床(Chuang)油路的清潔和順暢。
2.刀[Dao]具磨損
刀具的磨損會[Hui]導[Dao]緻加工精度下降,甚至無法繼續加工(Gong)。
解決方[Fang]法:采購質量(Liang)好、性能穩定的刀具,并對刀具(Ju)進行定期保養和更換。
3.機床主(Zhu)軸過熱[Re]
機床主[Zhu]軸過(Guo)熱會導緻機[Ji]床精度(Du)下降、傳動損失加大等。
解決方(Fang)法:采用有效的散熱方案,并對(Dui)機床(Chuang)主[Zhu]軸定期進行[Hang]檢查和保養。
4.機床定(Ding)位精度下降
機床精度下降是因為機床在長時間使用[Yong]後,經受慣性力和溫度變化的[De]影響,極易出現誤(Wu)差。
解決方法:定(Ding)期(Qi)對機床進[Jin]行精度檢查、調整和校正,保證機床的精度(Du)穩定。
5.傳感器損壞[Huai]
傳感器損(Sun)壞會導緻加工精(Jing)度[Du]下降[Jiang],無法保證工件加工的精(Jing)度。
解決方(Fang)法:保[Bao]養好傳感器,并定期進行檢查[Cha]和更[Geng]換。
6、安全操(Cao)作規程
(1)操作人員需(Xu)要接受專業培訓,了解機器結構、工作原理和安全操作(Zuo)規程。
(2)在使用高(Gao)速加工中心時[Shi],需(Xu)要佩戴安全帽、手套、護目鏡、口罩等安全防護設備,以免發生意(Yi)外事故(Gu)。
(3)在加工過程中,需要遵循所制定(Ding)的操作規[Gui]程和程序(Xu),按[An]照要求進行操(Cao)作(Zuo),以避免(Mian)機器故障和安全事故的(De)發生。
(4)在使用高速[Su]加工中心[Xin]時,需要[Yao]注意機器的(De)電源[Yuan]安排和電(Dian)流接(Jie)線,确保電器傳動系[Xi]統的穩定運行。
(5)在加工過程中,要嚴[Yan]格控制加工參數[Shu],避免因[Yin]加工參數的偏差導緻工件(Jian)加工不合格(Ge)。
(6)完成(Cheng)工作後,需要對加工中心進行必要的維護,檢查設備狀[Zhuang]态(Tai)和零部件的磨損情況[Kuang],并對零(Ling)部件進[Jin]行必要的更換[Huan]和維護,以(Yi)保障設備的[De]正[Zheng]常運[Yun]行。
七(Qi)、應用領域
高速加工中心[Xin]應用[Yong]非常廣泛,應用領域[Yu]包括:高精度航[Hang]空零(Ling)件加(Jia)工、電子元器(Qi)件加工、汽車零件加工、醫療器(Qi)械加工、模具(Ju)加工、空間科學儀器加工等領(Ling)域(Yu)。
在航空領域中,高速加工[Gong]中(Zhong)心可以将各種金屬亞合金及非金屬材[Cai]料進行[Hang]複雜的零件(Jian)加工,可達到[Dao]高(Gao)精度和高效率的加工效果,達到先進的國際(Ji)水平。
在電子學領域中,高速加工中心可[Ke]以加工各種[Zhong]高導電(Dian)性金屬材料,如抛(Pao)光銅、名貴金[Jin]屬等材料。
在模(Mo)具制作領域中,高速加工中心可以[Yi]用于各種模(Mo)具的制作和[He]加工,如注塑(Su)模具、壓鑄模具等。
在醫(Yi)療器械制造領域中,高速(Su)加工中心可以(Yi)用于生産各種高精[Jing]度[Du]的醫療器械,如人工心髒、假(Jia)肢等。
在[Zai]其[Qi]他領域中,高速[Su]加工[Gong]中心也可以用于加工各種工件,如機械零件、電子配件、儀[Yi]器儀表等。