数控加工中心机械设备(数控加工中心的工作原理)

数控加工中心机械设备（数控加工中心的工作原理）

一、设备型号详解

数控加工中心（Numerical Control Machining Center，简称NC加工中心）是一种集数控技术、机械加工、自动控制技术于一体的自动化机床。它主要用于金属、非金属、塑料等材料的复杂曲面、孔、槽等形状的加工。以下是对几种常见数控加工中心型号的详解：

1. 数控车床加工中心（如FANUC 0i-TB）

FANUC 0i-TB是一款适用于车削加工的数控加工中心。该型号设备具有以下特点：

（1）高精度：采用高精度滚珠丝杠和精密导轨，确保加工精度。

（2）高效率：采用快速换刀系统，提高加工效率。

（3）智能控制：采用FANUC 0i控制系统，实现智能化加工。

（4）模块化设计：便于维护和升级。

2. 数控铣床加工中心（如Siemens 840D）

Siemens 840D是一款适用于铣削加工的数控加工中心。该型号设备具有以下特点：

（1）高精度：采用高精度滚珠丝杠和精密导轨，确保加工精度。

（2）高速度：采用高速主轴和高速伺服电机，提高加工速度。

（3）智能化：采用Siemens Sinumerik 840D控制系统，实现智能化加工。

（4）柔性化：可根据加工需求进行模块化配置。

3. 数控磨床加工中心（如Mazak Integrex i-500）

Mazak Integrex i-500是一款适用于磨削加工的数控加工中心。该型号设备具有以下特点：

（1）高精度：采用高精度滚珠丝杠和精密导轨，确保加工精度。

（2）高效率：采用快速换刀系统，提高加工效率。

（3）智能控制：采用Mazak Mazatrol Integrex控制系统，实现智能化加工。

（4）多功能：可进行车、铣、磨等多种加工。

二、数控加工中心工作原理

数控加工中心的工作原理主要包括以下几个方面：

1. 控制系统：数控加工中心的核心部分是控制系统，它负责接收加工指令、控制机床运动、处理加工数据等。控制系统通常采用PLC（可编程逻辑控制器）或CNC（计算机数控）系统。

2. 伺服驱动系统：伺服驱动系统负责将控制系统发出的指令转换为机床的运动。它主要由伺服电机、伺服驱动器、位置反馈装置等组成。

3. 机械结构：数控加工中心的机械结构主要包括主轴箱、工作台、刀库、导轨等。主轴箱用于安装刀具，工作台用于安装工件，刀库用于存放刀具，导轨用于保证机床的精度。

4. 加工过程：数控加工中心的工作过程如下：

（1）输入加工指令：操作者将加工指令输入控制系统。

（2）控制系统处理指令：控制系统将加工指令进行处理，生成机床的运动轨迹。

（3）伺服驱动系统执行指令：伺服驱动系统根据控制系统生成的运动轨迹，驱动机床运动。

（4）加工完成：机床完成加工任务，工件达到预期形状。

三、案例分析

1. 案例一：某企业加工一批复杂曲面零件，采用FANUC 0i-TB数控加工中心进行加工。由于加工过程中刀具磨损严重，导致加工精度下降。分析原因：刀具选用不当，未根据加工材料、加工要求等因素选择合适的刀具。解决措施：更换适合的刀具，并对操作人员进行培训。

2. 案例二：某企业加工一批高速旋转零件，采用Siemens 840D数控加工中心进行加工。由于加工过程中机床振动较大，导致加工精度不稳定。分析原因：机床刚性不足，未能承受高速旋转时的惯性力。解决措施：提高机床刚性，优化加工参数。

3. 案例三：某企业加工一批高精度孔，采用Mazak Integrex i-500数控加工中心进行加工。由于加工过程中孔径尺寸超差，分析原因：加工过程中机床定位精度不足。解决措施：提高机床定位精度，优化加工参数。

4. 案例四：某企业加工一批复杂曲面零件，采用FANUC 0i-TB数控加工中心进行加工。由于加工过程中出现刀具碰撞，导致刀具损坏。分析原因：加工路径规划不合理，未充分考虑刀具与工件的相对位置。解决措施：优化加工路径，确保刀具与工件安全。

5. 案例五：某企业加工一批精密零件，采用Siemens 840D数控加工中心进行加工。由于加工过程中出现工件表面划伤，分析原因：加工过程中机床润滑不良。解决措施：加强机床润滑，确保加工质量。

四、常见问题问答

1. 问：数控加工中心的主要特点是什么？

答：数控加工中心的主要特点包括高精度、高效率、智能化、柔性化等。

2. 问：数控加工中心适用于哪些加工？

答：数控加工中心适用于车、铣、磨、钻、镗等多种加工。

3. 问：数控加工中心控制系统有哪些类型？

答：数控加工中心控制系统主要有PLC和CNC两种类型。

4. 问：数控加工中心伺服驱动系统有哪些组成？

答：数控加工中心伺服驱动系统主要由伺服电机、伺服驱动器、位置反馈装置等组成。

5. 问：数控加工中心加工过程中如何提高加工精度？

答：提高数控加工中心加工精度的方法包括：选用合适的刀具、优化加工参数、提高机床定位精度、加强机床润滑等。