加工中心概述及传动系统

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1、教师备课纸课题加工中心概述及传动系统介绍课型讲授授课班级数控11C345授课时数2教学目标1、掌握加工中心的定义、特点、分类、组成、主要加工对象、了解其发展。2、了解立式加工中心（JCS-018）的主要机械结构，掌握主轴、进给系统、换刀装置的工作原理。3、了解卧式加工中心（SOLON3-1、TH6350）的主轴箱与工作台结构，掌握主轴、自动换刀装置的工作原理。教学重点1、立式加工中心的主要机械结构及主轴、进给系统、换刀装置的工作原理。2、卧式加工中心的主轴、自动换刀装置的机械结构及其工作原理。教学难点1、立式加工中心的主轴、进给系统、换刀装置的工作原理。2、卧式加工中心的主轴、

2、自动换刀装置的机械结构及其工作原理。学情分析学生学过数控编程，对加工中心工作过程有所了解，但是对加工中心机床结构还比较陌生。教学效果教后记教师备课纸一、加工中心的定义　加工中心(MachiningCenter)简称MC，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。加工中心最初是从数控铣床发展而来的，与数控铣床相同的是，加工中心同样是由计算机数控系统(CNC)、伺服系统、机械本体、液压系统等各部分组成。但加工中心又不等同于数控铣床，加工中心与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换刀具的功能，通过在刀库安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变

3、主轴上的加工刀具，实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。二、加工中心的特点和分类（一）加工中心的特点1.具有至少三个轴的点位／直线切削控制能力2.具有自动刀具交换装置(ATC)3.具有分度工作台和数控转台4.除自动换刀功能外，加工中心机床具有选择各种进给速度和主轴转速的能力及各种辅助功能，以保证加工过程的自动化进行。（二）加工中心的分类三、加工中心的组成1．基础部件基础部件是加工中心的基础结构，它主要由床身、工作台、立柱三大部分组成。这三部分不仅要承受加工中心的静载荷，还要承受切削加工时产生的动载荷。所以要求加工中心的基础部件，必须有足够的刚度，通常这三大部件都是铸造而成。2

4、．主轴部件主轴部件由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零部件组成。主轴是加工中心切削加工的功率输出部件，它的起动、停止、变速、变向等动作均由数控系统控制；主轴的旋转精度和定位准确性，是影响加工中心加工精度的重要因素。3．数控系统加工中心的数控系统由CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动系统以及面板操作系统组成，它是执行顺序控制动作和加工过程的控制中心。CNC装置是一种位置控制系统，其控制过程是根据输入的信息进行数据处理、插补运算，获得理想的运动轨迹信息，然后输出到执行部件，加工出所需要的工件。4．自动换刀系统教师备课纸换刀系统主要由刀库、机械手等部件组成。当需要更换刀具时，数控系统

5、发出指令后，由机械手从刀库中取出相应的刀具装入主轴孔内，然后再把主轴上的刀具送回刀库完成整个换刀动作。5.辅助装置包括润滑、冷却、排屑、防护、液压、气动和检测系统等部分。这些装置虽然不直接参与切削运动，但是加工中心不可缺少的部分。对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起着保障作用。四、立式加工中心（JCS-018）组成及主要机械结构　1、主轴箱结构　1）刀杆的自动夹紧机构夹紧时，活塞8的上端无油压，弹簧7使活塞8向上移至图示位置。碟型弹簧4使拉杆2上移至图示位置，钢球进入到刀杆尾部拉钉1的环形槽内，将刀杆拉紧。教师备课纸放松时，液压使活塞8下移，推拉杆2下移。钢球进入主轴后锥孔上部

6、的环形槽内，把刀杆放开。当机械手把刀杆从主轴中拔出后，压缩空气通过活塞和拉杆的中孔，把主轴锥孔吹净。 行程开关9和10用于发出夹紧和放松刀杆的信号。　2）主轴电动机　3）传动带三联V带：承载能力高，重量较轻，耐挠曲性能高，允许的带轮最小直径小，线速度高。可通过调整螺钉13调整带轮实际在电动机轴上的轴向位置，与主轴上带轮3对准。2、进给系统3、自动换刀装置1）自动换刀装置安装在立柱的左侧上部，由刀库和机械手两部分组成。圆盘式刀库由直流伺服电动机1、十字滑块联轴器2、蜗杆3、蜗轮8，带动圆盘7和盘上的20个刀套6旋转。刀头向下（换刀位置）：气缸4的活塞杆带动拨叉5上移，刀套6右尾部的滚

7、子正好进入拨叉5的缺口。拨叉上升使刀套连同刀具逆时针旋转90°，使刀头向下。刀套的锥孔尾部有两个球头销钉，后有弹簧，用以夹住刀具，刀套旋转90°后刀具不会下落。2）机械手驱动装置3）换刀动作在机床加工时，刀库预先按程序中的刀具指令，将准备换的具转到换刀位置；加工完毕时按换刀指令，将刀套逆时针转动90°，当主轴箱上升到换刀位后，手臂回转75°，两个手爪分别抓住主轴和刀套中的刀具；主轴中的刀具自动夹紧机构放松，手臂下降，将主轴和刀套中的刀具拔出；手臂回转180°，手臂上升