加工中心快速換刀的一些結(jié)構(gòu)方法

加工中心除了在傳統(tǒng)換刀裝置的基礎(chǔ)上提高動作速度外，還出現(xiàn)了一些新方法和新結(jié)構(gòu)換刀裝置：

1、多主軸換刀

這種加工中心沒有傳統(tǒng)的刀庫和換刀裝置，而是采用多個主軸并排固定在主軸架上，一般為3～18個。每個主軸由各自的電動機(jī)直接驅(qū)動，并且每個主軸上安裝了不同的刀具。換刀時不是主軸上的刀具交換，而是安裝在夾具上的工件快速從一個主軸的加工位置移動到另一個裝有不同刀具的主軸，實現(xiàn)換刀并立即加工。這個移動時間就是換刀時間，而且非常短。由夾具快速移動完成換刀，省去了復(fù)雜的換刀機(jī)構(gòu)。實現(xiàn)了切屑到切屑換刀時間僅為0.4s。是目前世界上切屑到切屑換刀時間的機(jī)床。這種結(jié)構(gòu)的機(jī)床和通常的加工中心結(jié)構(gòu)已大不相同。不僅可以用于需要快速換刀的加工，而且可以多軸同時加工，適合在率生產(chǎn)線上使用。

2、雙主軸換刀

加工中心有兩個工作主軸，但不是同時用于切削加工。一個主軸用于加工，另一個主軸在此期間更換刀具。但需要換刀時，加工的主軸迅速退出，換好刀具的主軸立即進(jìn)入加工。由于兩個過程可以同時進(jìn)行，換刀時間實際就是已經(jīng)裝好刀具的兩個主軸的換位時間，使輔助時間減到少，即機(jī)床切屑到切屑換刀時間達(dá)到。由于有兩個主軸，這種機(jī)床的刀庫和換刀機(jī)械手可以是一套，也可以是兩套。

3、刀庫布置在主軸周圍的轉(zhuǎn)塔方式

這種方式刀庫本身就相當(dāng)于機(jī)械手，即通過刀庫拔插刀并采用順序換刀，使機(jī)床切屑到切屑換刀時間較短。這種方式如果要實現(xiàn)任意換刀，則就隨所選刀在刀庫的位置不同而存在時間長短不等，遠(yuǎn)的刀可能切屑到切屑換刀時間較長。因此，這種方式作為高速自動換刀裝置只能采用順序選刀的方式。

4、多機(jī)械手方式

同樣刀庫布置在主軸的周圍，但采用每把刀有一個機(jī)械手的方式使換刀幾乎沒有時間的損失，并可以采用任意選刀的方式。

加工中心數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)丟失原因分析

加工中心在加工過程中，由于某些因素而導(dǎo)致的加工中心數(shù)控系統(tǒng)的部分參數(shù)或全部丟失，就會直接造成加工中心不能正常運行，以及引起功能失效；也有可能會發(fā)生“撞機(jī)”等一些事故，那么將會導(dǎo)致加工中心機(jī)床的嚴(yán)重的損壞。

引起加工中心數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)丟失的原因有很多，主要原因分析如下：

1、數(shù)控系統(tǒng)后備電池失效，這種情況般發(fā)生在長期停機(jī)后再開機(jī)時。如果不是長期停機(jī)，機(jī)床CRT上就會有電池欠壓報警，只要在一周內(nèi)更換系統(tǒng)要求的電池即可。更換電池時，要在機(jī)床通電的情況下更換，否則會導(dǎo)致加工中心參數(shù)丟失；因此，即使加工任務(wù)不重，閑置機(jī)床也要對加工中心定期通電空運轉(zhuǎn)．這樣利于后備電池使用壽命的延長和及時發(fā)現(xiàn)后備電池是否失效。防止電器部分受潮，對機(jī)床數(shù)控、機(jī)械等各個系統(tǒng)使用壽命的延長也有很大益處。

2、操作者誤操作當(dāng)參數(shù)發(fā)生異常時．首先要進(jìn)行的工作是恢復(fù)和檢查機(jī)床參數(shù)。

3、在維修過程中．由于維修人員不小心，拔掉了RAM板，導(dǎo)致RAM芯片失電。

4、加工中心DNC狀態(tài)下加工工件或在進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊時，發(fā)生電網(wǎng)瞬間停電．導(dǎo)致系統(tǒng)程序不能及時還原RAM里的數(shù)據(jù)。

加工中心的主軸組件應(yīng)符合幾點設(shè)計要求

1、旋轉(zhuǎn)精度

旋轉(zhuǎn)精度是指立式加工中心在空載低速旋轉(zhuǎn)時，主軸前端安裝工件或刀具部位的徑向和軸向跳動值滿足要求，目的是保證加工零件的幾何精度和表面粗糙度。

2、剛度

指立式加工中心主軸組件在外力的作用下，仍能保持一定工作精度的能力。剛度不足時，不僅影響加工精度和表面質(zhì)量，還容易引起振動，惡化傳動件和軸承的工作條件。設(shè)計時應(yīng)在其它條件允許的條件下，盡量提高剛度值。

3、抗振性

指高速立式加工中心主軸組件在切削過程中抵抗強(qiáng)迫振動和自激振動保持平穩(wěn)運轉(zhuǎn)的能力?？拐裥灾苯佑绊懠庸け砻尜|(zhì)量和生產(chǎn)率，應(yīng)盡量提高。

4、溫升和熱變形

溫升會引起立式加工中心部件熱變形，使主軸旋轉(zhuǎn)中心的相對位置發(fā)生變化，影響加工精度。并且溫度過高會改變軸承等元件的間隙、破壞潤滑條件，加速磨損。

5、耐磨性

指長期保持其原始精度的能力。主要影響因素是材料熱處理、軸承類型和潤滑方式。

數(shù)控加工中心的夾具和刀具選擇

一、數(shù)控加工中心工件的裝夾與定位

在加工中心上，夾具的任務(wù)不僅是夾緊工件，而且還要以各個方向的定位面為參考基準(zhǔn)，確定工件編程的零點。在加工中心上加工的零件一般都比較復(fù)雜。零件在一次裝夾中，既要粗銑、粗鏜，又要精銑、精鏜，需要多種多樣的刀具，這就要求夾具既能承受大切削力，又要滿足定位精度要求。而加工中心的自動換刀（ATC）功能又決定了在加工中不能使用支架、位置檢測及對刀元件。

在加工中心機(jī)床上，要想合理應(yīng)用好夾具，首先要對加工中心的加工特點有比較深刻的理解和掌握，同時還要考慮如下因素：（1）加工零件的精度；（2）批量大??；（3）制造周期；（4）制造成本。

根據(jù)加工中心機(jī)床特點和加工需要，目前常用的夾具結(jié)構(gòu)類型有專用夾具、組合夾具；可調(diào)整夾具和成組夾具。在選擇時要綜合考慮各種因素，選擇、的夾具形式。

二、數(shù)控加工中心刀具選擇

選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀，加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。

在進(jìn)行自由曲面（模具）加工時，由于球頭刀具的端部切削速度為零，因此，為保證加工精度，切削行距一般采用頂端密距，故球頭常用于曲面的精加工。而具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此，只要在保證不過切的前提下，無論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇。