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知識(shí)普及：數(shù)控加工中心
加工中心是從數(shù)控銑床發(fā)展而來(lái)的。與數(shù)控銑床的最大區(qū)別在于加工中心具有自動(dòng)交換加工刀具的能力，通過(guò)在刀庫(kù)上安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過(guò)自動(dòng)換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實(shí)現(xiàn)多種加工功能。
數(shù)控加工中心是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復(fù)雜零件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控加工中心是目前世界上產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。它的綜合加工能力較強(qiáng)，工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容，加工精度較高，就中等加工難度的批量工件，其效率是普通設(shè)備的5～10倍，特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工，對(duì)形狀較復(fù)雜，精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產(chǎn)更為適用。它把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺(tái)設(shè)備上，使其具有多種工藝手段。加工中心按照主軸加工時(shí)的空間位置分類有：臥式和立式加工中心。按工藝用途分類有：鏜銑加工中心，復(fù)合加工中心。按功能特殊分類有：?jiǎn)喂ぷ髋_(tái)、雙工作臺(tái)和多工作臺(tái)加工中心。單軸、雙軸、三軸及可換主軸箱的加工中心等。
加工路線的確定
數(shù)控車床進(jìn)給加工路線指車刀從對(duì)刀點(diǎn)（或機(jī)床固定原點(diǎn)）開始運(yùn)動(dòng)起，直至返回該點(diǎn)并結(jié)束加工程序所經(jīng)過(guò)的路徑，包括切削加工的路徑及刀具切入、切出等非切削空行程路徑。
精加工的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，因此，確定進(jìn)給路線的工作重點(diǎn)是確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線。
在數(shù)控車床加工中，加工路線的確定一般要遵循以下幾方面原則。
①應(yīng)能保證被加工工件的精度和表面粗糙度。
②使加工路線最短，減少空行程時(shí)間，提高加工效率。
③盡量簡(jiǎn)化數(shù)值計(jì)算的工作量，簡(jiǎn)化加工程序。
④對(duì)于某些重復(fù)使用的程序，應(yīng)使用子程序。
優(yōu)缺點(diǎn)
數(shù)控加工有下列優(yōu)點(diǎn)：
①大量減少工裝數(shù)量，加工形狀復(fù)雜的零件不需要復(fù)雜的工裝。如要改變零件的形狀和尺寸，只需要修改零件加工程序，適用于新產(chǎn)品研制和改型。
②加工質(zhì)量穩(wěn)定，加工精度高，重復(fù)精度高，適應(yīng)飛行器的加工要求。
③多品種、小批量生產(chǎn)情況下生產(chǎn)效率較高，能減少生產(chǎn)準(zhǔn)備、機(jī)床調(diào)整和工序檢驗(yàn)的時(shí)間，而且由于使用最佳切削量而減少了切削時(shí)間。
④可加工常規(guī)方法難于加工的復(fù)雜型面，甚至能加工一些無(wú)法觀測(cè)的加工部位。
數(shù)控加工的缺點(diǎn)是機(jī)床設(shè)備費(fèi)用昂貴，要求維修人員具有較高水平。
數(shù)控加工中心是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復(fù)雜零件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控加工中心是目前世界上產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。它的綜合加工能力較強(qiáng)，工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容，加工精度較高，就中等加工難度的批量工件，其效率是普通設(shè)備的5～10倍，特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工，對(duì)形狀較復(fù)雜，精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產(chǎn)更為適用。
數(shù)控加工中心是一種功能較全的數(shù)控加工機(jī)床。它把銑削、鏜削、鉆削、攻螺紋和切削螺紋等功能集中在一臺(tái)設(shè)備上，使其具有多種工藝手段。加工中心設(shè)置有刀庫(kù)，刀庫(kù)中存放著不同數(shù)量的各種刀具或檢具，在加工過(guò)程中由程序自動(dòng)選用和更換。這是它與數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床的主要區(qū)別。特別是對(duì)于必需采用工裝和專機(jī)設(shè)備來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量和效率的工件。這會(huì)為新產(chǎn)品的研制和改型換代節(jié)省大量的時(shí)間和費(fèi)用，從而使企業(yè)具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。
分類
加工中心常按主軸在空間所處的狀態(tài)分為立式加工中心和臥式加工中心，加工中心的主軸在空間處于垂直狀態(tài)的稱為立式加工中心，主軸在空間處于水平狀態(tài)的稱為臥式加工中心。主軸可作垂直和水平轉(zhuǎn)換的，稱為立臥式加工中心或五面加工中心，也稱復(fù)合加工中心。按加工中心立柱的數(shù)量分；有單柱式和雙柱式(龍門式)。
按加工中心運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)和同時(shí)控制的坐標(biāo)數(shù)分：有三軸二聯(lián)動(dòng)、三軸三聯(lián)動(dòng)、四軸三聯(lián)動(dòng)、五軸四聯(lián)動(dòng)、六軸五聯(lián)動(dòng)等。三軸、四軸是指加工中心具有的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)，聯(lián)動(dòng)是指控制系統(tǒng)可以同時(shí)控制運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)工件的位置和速度控制。
按工作臺(tái)的數(shù)量和功能分：有單工作臺(tái)加工中心、雙工作臺(tái)加工中心，和多工作臺(tái)加工中心。
按加工精度分：有普通加工中心和高精度加工中心。普通加工中心，分辨率為1μm，最大進(jìn)給速度15～25m/min，定位精度l0μm左右。高精度加工中心、分辨率為0.1μm，最大進(jìn)給速度為15～100m/min，定位精度為2μm左右。介于2～l0μm之間的，以±5μm較多，可稱精密級(jí)。
數(shù)控
數(shù)控加工中心是一種帶有刀庫(kù)并能自動(dòng)更換刀具，對(duì)工件能夠在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行多種加工操作的數(shù)控機(jī)床。
在加工中心上加工零件的特點(diǎn)是：被加工零件經(jīng)過(guò)一次裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同的工序自動(dòng)選擇和更換刀具；自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其它輔助功能，連續(xù)地對(duì)工件各加工面自動(dòng)地進(jìn)行鉆孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自動(dòng)地完成多種工序，避免了人為的操作誤差、減少了工件裝夾、測(cè)量和機(jī)床的調(diào)整時(shí)間及工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時(shí)間，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。加工中心按主軸在空間的位置可分為立式加工中心與臥式加工中心。
方法
在數(shù)控加工中心，當(dāng)今編程方法通常有兩種：①簡(jiǎn)單輪廓——直線、圓弧組成的輪廓，直接用數(shù)控系統(tǒng)的G代碼編程。②復(fù)雜輪廓——三維曲面輪廓，在計(jì)算機(jī)中用自動(dòng)編程軟件(CAD/CAM)畫出三維圖形，根據(jù)曲面類型設(shè)定各種相應(yīng)的參數(shù)，自動(dòng)生成數(shù)控加工程序。以上兩種編程方法基本上能滿足數(shù)控加工的要求。但加工函數(shù)方程曲線輪廓時(shí)就很困難，因?yàn)樵缙诘你姶矓?shù)控系統(tǒng)不具備函數(shù)運(yùn)算功能，直接用G代碼不能編制出函數(shù)方程曲線的加工程序，(版本較低的)CAD/CAM軟件通常也不具備直接由方程輸入圖形的功能。所以切削函數(shù)方程曲線輪廓，通常使用的方法是：根據(jù)圖紙要求，算出曲線上各點(diǎn)的坐標(biāo)，再根據(jù)算出的坐標(biāo)值用直線或圓弧指令代碼編制程序，手工輸入系統(tǒng)進(jìn)行加工。
特點(diǎn)
加工中心是高效、高精度數(shù)控機(jī)床，工件在一次裝夾中便可完成多道工序的加工，同時(shí)還備有刀具庫(kù)，并且有自動(dòng)換刀功能。加工中心所具有的這些豐富的功能，決定了加工中心程序編制的復(fù)雜性。
加工中心能實(shí)現(xiàn)三軸或三軸以上的聯(lián)動(dòng)控制，以保證刀具進(jìn)行復(fù)雜表面的加工。加工中心除具有直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)功能外，還具有各種加工固定循環(huán)、刀具半徑自動(dòng)補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度自動(dòng)補(bǔ)償、加工過(guò)程圖形顯示、人機(jī)對(duì)話、故障自動(dòng)診斷、離線編程等功能。
加工中心是從數(shù)控銑床發(fā)展而來(lái)的。與數(shù)控銑床的最大區(qū)別在于加工中心具有自動(dòng)交換加工刀具的能力，通過(guò)在刀庫(kù)上安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過(guò)自動(dòng)換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實(shí)現(xiàn)多種加工功能。
加工中心從外觀上可分為立式、臥式和復(fù)合加工中心等。立式加工中心的主軸垂直于工作臺(tái)，主要適用于加工板材類、殼體類工件，也可用于模具加工。臥式加工中心的主軸軸線與工作臺(tái)臺(tái)面平行，它的工作臺(tái)大多為由伺服電動(dòng)機(jī)控制的數(shù)控回轉(zhuǎn)臺(tái)，在工件一次裝夾中，通過(guò)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)加工面的加工，適用于箱體類工件加工。復(fù)合加工中心主要是指在一臺(tái)加工中心上有立、臥兩個(gè)主軸或主軸可90°改變角度，因而可在工件一次裝夾中實(shí)現(xiàn)五個(gè)面的加工。
故障處理
故障一：數(shù)控加工中心串行編碼器通訊錯(cuò)誤報(bào)警，原因：?jiǎn)卧獧z測(cè)到數(shù)控加工中心的電機(jī)編碼器斷線或通訊不良。檢查電機(jī)的編碼器反饋線與放大器的連接是否正確，是否牢固。如果反饋線正常，更換伺服電機(jī)（因?yàn)殡姍C(jī)的編碼器與電機(jī)是一體，不能拆開），如果是α電機(jī)更換編碼器。如果是偶爾出現(xiàn)，可能是干擾引起，檢查電機(jī)反饋線的屏蔽線是否完好。
故障二：數(shù)控加工中心編碼器脈沖計(jì)數(shù)錯(cuò)誤報(bào)警（LED顯示6，系統(tǒng)的PMM畫面顯示303/304/305/308報(bào)警）原因分析：伺服電機(jī)的串行編碼器在運(yùn)行中脈沖丟失，或不計(jì)數(shù)。關(guān)機(jī)再開，如果還有相同報(bào)警，更換電機(jī)（如果是α電機(jī)更換編碼器）或反饋電纜線。如果數(shù)控加工中心重新開機(jī)后報(bào)警消失，則必須重新返回參考點(diǎn)后再運(yùn)行其他指令。如果系統(tǒng)的PMM是308報(bào)警，可能是干擾引起，關(guān)機(jī)再開。
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