Как основное устройство в современном производстве, обрабатывающий центр является высокоэффективной обработочной станкой, которая интегрирует технологию цифрового управления, устройства автоматизации и точные машины. Его основное преимущество заключается в реализации многопроцессной интегрированной обработки с помощью компьютерной системы цифрового управления (ЧПУ), которая значительно повышает эффективность производства и точность сложных деталей. Ниже приводится углубленный анализ таких аспектов, как структура, функция, классификация и применение.
I. Основная структура и рабочий принцип
Обработочный центр в основном состоит из механического основного корпуса, системы цифрового управления, журнала инструментов и автоматической смены инструментов. Основные модели обычно оснащены трехосной (X, Y, Z) системой соединения. Серводвигатель приводит инструмент или деталь к перемещению, завершая обработку соединений, такую как фрезерование, сверление, сверление и прокрутка. Автоматический сменитель инструмента является его 标志性 компонент, который позволяет переключать различные инструменты в течение нескольких секунд, что позволяет завершить несколько процессов в одном зажиме, уменьшая ручное вмешательство и ошибки.
II. Классификация и применимые сценарии
В соответствии с макетом шпинделя обрабатывающие центры могут быть разделены на два основных типа:
1. Вертикальный центр обработки: Шпиндель перпендикулярен рабочему столу, подходящий для обработки пластины - типа, диска - типа и небольших частей оболочки. Его преимущества включают удобное зажигание, интуитивную отладку, хороший эффект охлаждения и небольшой площадь. Однако, ограниченный высотой колонны, он не подходит для деталей с глубокими полостями или высокими коробками.
2. Горизонтальный центр обработки: Шпиндель параллельно рабочему столу, превосходящий в обработке коробки - типа частей, таких как блоки двигателя. Его многосторонняя обработка и эффективность удаления чипов превосходят вертикальные модели, но структура сложна, а затраты относительно высоки.
Кроме того, портальные обрабатывающие центры подходят для крупных деталей (таких как аэрокосмические конструктивные части), в то время как комплексные обрабатывающие центры интегрируют технологию многоосного соединения и могут завершить пятилетнюю обработку.
III. Технические характеристики и промышленные приложения
Основная конкурентоспособность обрабатывающих центров отражается в трех аспектах:
- Высокая точность и стабильность: Приняты системы управления закрытым циклом и высокожесткие направляющие рельсы, с точностью позиционирования, достигающей уровня микрона, и модули мониторинга в режиме реального времени оснащены для исправления ошибок обработки.
Автоматизированное производство: интегрированы такие устройства, как манипуляторы и автоматические установки инструментов, поддерживающие непрерывную партийную обработку и снижающие затраты на рабочую силу.
Совместимость процесса: путем изменения инструментов и регулирования параметров различные материалы, такие как сталь, алюминий и титановые сплавы, могут быть обработаны для удовлетворения требований сложных геометрических форм.
Что касается промышленных приложений, обрабатывающие центры широко используются в:
- Аэрокосмическая промышленность: изготовление высокоточных компонентов, таких как лопатки турбин и посадочные установки;
- Производство автомобилей: обработка сложных частей, таких как блоки двигателей и корпусы коробок передач;
- Промышленность пресс-форм: Обработка полостей и изогнутых поверхностей инъекционных пресс-форм и пресс-литьевых пресс-форм;
- Электронное оборудование: Эффективное партийное производство точных соединений и теплоотводников.
IV. Программирование и оптимизация процессов
Методы программирования обрабатывающих центров делятся на ручное кодирование (G-код) и программное обеспечение CAD/CAM - вспомогательное проектирование. Для простых контуров G-код может быть написан непосредственно; для сложных трехмерных моделей требуется программное обеспечение для генерирования путей инструмента и имитации процесса обработки для снижения затрат на испытания и ошибки. Оптимизация процесса требует внимания к планированию пути инструмента, соответствию параметров резки и стратегиям охлаждения для продления срока службы инструмента и улучшения качества поверхности.
V. Основные элементы отбора и обслуживания
При выборе обрабатывающего центра предприятиям необходимо всесторонне учитывать требования к обрабатывающим материалам, размерам деталей и производственным мощностям:
- Жесткие железнодорожные конструкции подходят для тяжелых сценариев резки, в то время как линейные направляющие средства подходят для высокоскоростной точной обработки;
- Диапазон скорости шпинделя (6000 - 30000 об/мин) должен соответствовать требованиям к твердости материала и шерсткости поверхности;
- Регулярное обслуживание подшипников шпинделя, смазка направляющей рельсы и система цифрового управления могут обеспечить долгосрочную стабильную работу оборудования.
Как ключевое устройство в интеллектуальном производстве, обрабатывающие центры непрерывно способствуют модернизации обрабатывающей промышленности посредством технологической итерации. В будущем они будут развиваться в направлении многоосного соединения, интеллектуального мониторинга и зеленой обработки, обеспечивая основную поддержку Индустрии 4.0.
English
