第 1 章概述
加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于复杂零件加工的高效自动化机床。 由于 它具有自动换刀能力,能在工件一次装卡后自动完成多工序如钻、铣、镗、饺、攻螺纹、切 内槽加工等,形成多工序自动换刀数控镗床。它用于加工各种箱体类、板类复杂零件。各种 高精度加工中心可代替精密坐标镗床。还可用它做为基础组成柔性制造单元和柔性制造系 统。
1 加工中心的基本概念
1.加工中心的发展沿革1
加工中心〈Machining Center〉简称 MC。这种机床可装若干把刀具,能自动更换刀具,在 一次装卡中完成铣、镗、钻、扩、饺、锪、攻螺纹等。以镗为主的加工中心,称为"自动换刀 数控镗铣床",又称为镗铣类加工中心。 以铣为主的加工中心又称为铣镗类加工中心,以钻为主 的加工中心,又称为钻铣类加工中心。
1952 年,美国麻省理工学院首先实现了三坐标铣床数控化,数控装置采用真空管电 路,1955 年第一次进行数控机床的批量制造,生产出 100 台数控铣床。数控铣床是电子技术、 自动控制技术、机械技术的结合运用,是机械加工领域的划时代重大技术性突破。数控机床 利用编程软件,可方便地将简单工序集中起来,从而大大提高零件的加工效率和加工质量,并 带有相当大的柔性。
在复杂零件工序高度集中时,必须频繁地更换刀具,以便提高生产效率。为了解决自动换 刀问题,最早出现了转塔头立式钻镗铣床(见图 1-1),在转塔头上附有 6~12 根短主轴,每根主轴 上装一把刀具。当处于工作位置的刀具加工完毕之后,机床控制转塔头松开、转位,让下一工 序的刀具进入工作位置,夹紧转塔头之后,再继续加工,直至完成全部工序。
1958 年,美国 K&T 公司首次把铣、钻、镗等多种工序集中于一台数控机床上,通过换刀 方式实现连续加工,成为世界上第一台加工中心。 该产品出现后,销路惊人,引起了日、 美、 德、 英、法、意大利等先进工业国家的高度重视,竞相开发生产,不断扩展和完善机床的功能,成为 数控机床中发展最快,需求最大的商品之一。如今,世界上出现了立式、卧式、龙门式、落地 式等各种加工中心,据不完全统计,大约有 1000 多种规格。