【正文】 Z 軸 )相同的伺服進(jìn)給系統(tǒng)。主軸的準(zhǔn)停裝置如圖25 所示，主軸的尾部安裝有發(fā)磁體，它隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在距發(fā)磁體外緣 1～ 2mm處，固定了一個(gè)磁傳感器，它與主軸驅(qū)動(dòng)裝置相連。為滿足主軸這一功能而設(shè)計(jì)的裝置稱為主軸準(zhǔn)停裝置或稱為主軸定向裝置。主軸受熱變形向后伸長，但不影響加工 精度。后支撐 6 為一對小口相對配置的角接觸球軸承，它們只承受徑向載荷，因此軸承外圈不需要定位。 JCS— 018型加工中心主軸部件 圖 24 中，主軸 1 的前支撐 4 配置了 3 個(gè)高精度的角接觸球軸承，用以承受徑向載荷和軸向載荷，前兩個(gè)軸承大口朝下，后一個(gè)軸承大口朝上。 圖 23 JCS—018A 型加工中心的功率、扭矩特性曲線 (a)功率特性曲線； (b)扭矩特性曲線 JCS— 018型加工中心進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) JCS— 018A 型加工中心沿 X、 Y、 Z 三個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分別是由三臺功率為 的 FANUCBESKDC15 型寬調(diào)速直流伺服電機(jī)直接帶動(dòng)滾珠絲杠旋一拖學(xué)院 13 該立式加工中心 X、 Y 軸的快速移動(dòng)速度為 14m／ min， Z 軸的快移速度為 10m／ min。 M 和 191N178。 M。其扭矩特性曲線如圖 23（ b)所示，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在 45～750r／ min 范圍內(nèi)為恒扭矩區(qū)域，其連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大輸出扭矩為 70N178。其功率特性曲線如圖 23（ a）所示，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為45～ 4500r／ min，其中在 750～ 4500r／ min 轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)為恒功率區(qū)域。 JCS— 018A 型加 工中心在主軸電動(dòng)機(jī)的伺服系統(tǒng)中加了功率限制，使電動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為 (30min 超載 )和 (連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) )，電動(dòng)機(jī)的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 750r／ min，即加大了恒功率區(qū)域。它們分別用來實(shí)現(xiàn)刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工作臺的縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) ，主軸箱的升降運(yùn)動(dòng)以及選擇刀具時(shí)刀庫的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 加工中心 的結(jié)構(gòu)如圖 2— 1 所示。主軸部件是切削加工的功率輸出部件，是加工中心的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)的好壞，對加工中心的性能有很大的影響。 （ 2） 主軸部件 第 2 章 加工中心概述 10 由主軸箱、主袖電動(dòng)機(jī)、主軸和主軸軸承等零件組成。 （ 1） 基礎(chǔ)部件 由床身、立柱和工作臺等大件組成，它們是加工中心結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)部件。加工中心既可以單機(jī)使用，也能在計(jì)算機(jī)輔助控制下多臺同時(shí)使用，構(gòu)成柔性生產(chǎn)線，還可以與工業(yè)機(jī)器人、立體倉庫等姐合成無人化工廠。 多工序集中加工的形式擴(kuò)展到了其他類型數(shù)控機(jī)床，例如車削中心，它是在數(shù)控車床 上配置多個(gè)自動(dòng)換刀裝置，能控制三個(gè)以上的坐標(biāo)，除車削外，主軸可以停轉(zhuǎn)或分度，而由刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行銑削、鉆削、鉸孔和攻絲等工序，適于加工復(fù)雜的旋轉(zhuǎn) 體零件。 (3)萬能加工中心 (又稱多軸聯(lián)動(dòng)型加工中心 ) 是指通過加工主軸軸線與工作臺回轉(zhuǎn)軸線的角度可控制聯(lián)動(dòng)變化，完成復(fù)雜空間曲面加工的加工中心。 立式加工中心一般不帶轉(zhuǎn)臺，僅作頂面加工。 臥式加工中心一般具有分度轉(zhuǎn)臺或數(shù)控轉(zhuǎn)臺，可加工工件的各個(gè)側(cè)面；也可作多個(gè)坐標(biāo)的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，以便加工復(fù)雜的空間曲面。 按控制軸數(shù)分類 按控制軸數(shù)可分為： （ 1）三軸加工中心 （ 2）四軸加工中心 （ 3） 五軸加工 中心。ZH5120 型立式鉆削加工中心就是轉(zhuǎn)塔刀庫式加工中心。采用 40 號以下刀柄的小型加工中心多為這種無機(jī)械手式的， XH754 型臥式加工中心就是這一類型。刀庫中刀具存放位置方向與主軸裝 刀方向一致。這是加工中心最普遍采用的形式， JCS—018A型立式加工中心就屬于這一類。加工過程中可實(shí)現(xiàn)在線檢測，檢測出的偏差可自動(dòng)修正，保證首件加工一次成功，從而可以防止廢品的產(chǎn)生。這種多工作臺加工中心有的稱為柔性加工單元。這些刀具通過換刀機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)用和更換，也可通過控制系統(tǒng)對刀具壽命進(jìn)行管理； （ 6） 控制系統(tǒng)功能較全 它不但可對刀具的自動(dòng)加工進(jìn)行控制，還可對刀庫進(jìn)行控 制和管理，實(shí)現(xiàn)刀具自動(dòng)交換。所以加工中心的精度壽命比一般的機(jī)床高； （ 5） 設(shè)置有刀庫和換刀機(jī)構(gòu) 這是加工中心與數(shù)控銑床和數(shù)控鏜床的主要區(qū)別，使加工中心的功能和自動(dòng)化加工的能力更強(qiáng)了。導(dǎo)軌采用鋼導(dǎo)軌、淬火硬度≥ HRC ，與導(dǎo)軌配合面用聚四氟乙烯貼層。目前加工中心 95％以上的主軸傳動(dòng)都采用交流主軸伺服系統(tǒng)，速度可從 10～ 20210r／ min 無級變速。它們由伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，省去齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳遞精度高，速度快。第 2 章 加工中心概述 6 第 2章 加工中心概述 加工中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （ 1） 機(jī)床的剛度高、抗振性好 為了滿足加工中心高自動(dòng)化、高速度、高精度、高可靠性的要 求，加工中心的靜剛度、動(dòng)剛度和機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的阻尼比都高于普通機(jī)床 (機(jī)床在靜態(tài)力作用下所表現(xiàn)的剛度稱為機(jī)床的靜剛度；機(jī)床在動(dòng)態(tài)力作用下所表現(xiàn)的剛度稱為機(jī)床的動(dòng)剛度 )。設(shè)備將重視環(huán)保、節(jié)能，呈現(xiàn)出綠色制造業(yè)的標(biāo)志。 領(lǐng)先一步的機(jī)床制造商 正在構(gòu)想 2021 年的“加工中心”，它將是萬能型的設(shè)備，可用于車、銑、磨、激光加工等，成為真正意義上的加工中心。性能：普遍采用了萬轉(zhuǎn)以上的電主軸，最高可達(dá) 6～ 10 萬轉(zhuǎn)；直線電機(jī)的應(yīng)用使機(jī)床加速度達(dá)到了 35g；執(zhí)行 ISO/VDI 檢測標(biāo)準(zhǔn)，促使制造商提高加工中心的雙向定位精度。近年來在品種、性能、功能方面有很大的發(fā)展。上海第三機(jī)床廠、第四機(jī)床廠制造的立臥加工中心，工作臺 630mm2，采用高速內(nèi)冷電主軸，主軸可立、臥轉(zhuǎn)換，工作臺可以 360 度等分，類似于上述簡單配置為立、臥轉(zhuǎn)換的三軸加工中心，可對工件實(shí)現(xiàn)五面體加工，盡管還沒有配置五軸，也非常實(shí)用。 100 度， C 軸轉(zhuǎn)角177。 機(jī)床行業(yè)加工中心發(fā)展現(xiàn)狀及未來走勢情況 第 1 章 緒論 5 過去五軸加工中心多為德國、美國、日本、意大利制造，令人欣喜的是今年3 月在上海舉行的“中國數(shù)控機(jī)床展覽會”上，展出了多臺國內(nèi)生產(chǎn)的五軸加工中心。 機(jī)床的復(fù)合化，與機(jī)器人的有效結(jié)合提高了生產(chǎn)效率 為了提高生產(chǎn)效率，最大限度降低生產(chǎn)成本，把工業(yè)機(jī)器人同機(jī)床有效地結(jié)合在一起，讓機(jī)器人從事簡單而且重復(fù)的勞動(dòng) ，不但可以節(jié)省大筆的人工費(fèi)用，同時(shí) ，機(jī)器人不會疲勞且不會產(chǎn)生錯(cuò)誤，因而對生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定起到了很大的作用。 我國機(jī)械加工中心的 發(fā)展 趨勢 加工中心高效、高精、高速的發(fā)展趨勢 隨著國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化，制造業(yè)向著高、精、尖方向發(fā)展，特別是汽車、船舶、紡織、電子技術(shù)、航空航天的迅猛發(fā)展，對機(jī)床的精度和生產(chǎn)效率要求也越來越高，主軸轉(zhuǎn)速 12 000r/min 以上、快移速度大于 40m/min 的高效高精機(jī)床已經(jīng)是機(jī)床行業(yè)流興的趨勢。性能：普遍采用了萬轉(zhuǎn)以上的電主軸，最高可達(dá) 6～ 10 萬轉(zhuǎn)；直線電機(jī)的應(yīng)用使機(jī)床加速度達(dá)到了 35g；執(zhí)行 ISO/VDI 檢測標(biāo)準(zhǔn)，促使制造商提高加工中心的雙向定位精度。近年來在品種、性能、功能方面有很大的發(fā)展。上海第三機(jī)床廠、第四機(jī)床廠制造的立臥加工中心，工作臺 630mm2，采用高速內(nèi)冷電主軸，主軸可立、臥轉(zhuǎn)換，工作臺可以 360 度等分，類似于上述簡單配置為立、臥轉(zhuǎn)換的三軸加工中心，可對工件實(shí)現(xiàn)五面體加工，盡管還沒有配置五軸，也非常實(shí)用。 100 度， C 軸轉(zhuǎn)角177。 2021 年 3 月在上海舉行的“中國數(shù)控機(jī)床展覽會”上，展出了多臺國內(nèi)生產(chǎn)的五軸加工中心。 二十世 紀(jì) 70 年代以來，加工中心得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)了可換主軸箱加工中心，它備有多個(gè)可以自動(dòng)更換的裝有刀具的多軸主軸箱，能對工件同時(shí)進(jìn)行多孔加工。第一臺加工中心是 1958 年由美國卡尼 特雷克公司首先研制成功的。例如，德國 WERNER 公司的 TC 系列臥式加工中心，它采用了主軸功 率監(jiān)控、切削負(fù)荷監(jiān)控、刀具長度監(jiān)控和聲納技術(shù)檢測刀具破損情況等新技術(shù)，從而使加工中心的使用更加安全、可靠 。例如，位置檢測傳感器、刀具破損檢測裝置、切削異常檢測功能、適應(yīng)控制功能、備用刀具選擇功能、溫度傳感器、聲傳感器和電流傳感器等。 （ 3）功能的完善 加工 中心功能的完善首先表現(xiàn)在愈來愈完善的自診斷功能。例如，瑞士迪克西 (DIXI)公司的 DIX1280TCA 型精密加工中心，其坐標(biāo)定500mm 行程177。德國目前也已研制出加速度為 （普通機(jī)床的進(jìn)給加速度只有～ ），主軸轉(zhuǎn)速為 60000r