加工中心结构-2
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数控加工编程基础-2(加工程序指令代码、组成)
19
第四节 数控加工程序的格式与组成
每个程序段是由若干指令字（code word）组成，每 个指令字是由文字（地址符）或与其后所带的数字一起组 成。
N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10 ；
指令字 指令字 G90
结束符
地址符 数字
20
第四节 数控加工程序的格式与组成
地址字母表 字符 A B C D 意义 关于X 轴的角度尺寸 关于Y 轴的角度尺寸 关于Z 轴的角度尺寸 第二刀具功能，也有定为偏置号 字符 M N O P 意义 辅助功能 顺序号 不用，有的定为顺序编号 平行于X 轴的第三尺寸，也有定为 固定循环的参数 平行于Y 轴的第三尺寸，也有定为 固定循环的参数 平行于Z 轴的第三尺寸，也有定为 固定循环的参数,圆弧的半径等 主轴速度的功能 第一刀具功能 平行于X 轴的第二尺寸 平行于Y 轴的第二尺寸 平行于Z 轴的第二尺寸
代码 模态 功能说明 代码 模态 功能说明
M00 M01
M02 M30 M98 M99
非模态 非模态
非模态 非模态 非模态 非模态
程序停止 选择停止
程序结束
M03 M04
M05
模态 模态
*模态 非模态 模态 *模态
主轴正转起动 主轴反转起动
主轴停止转动 换刀 切削液打开 切削液停止
程序结束并返回程 序起始点 M06 调用子程序 子程序结束 M07 M09
N10 T01 M06 S1000 M03 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10 ……………
18
第四节 数控加工程序的格式与组成
2.程序主体
数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心 由若干个程序段组成，每个程序段由一个或多个指令 构成。
第四节 数控加工程序的格式与组成
每个程序段是由若干指令字（code word）组成，每 个指令字是由文字（地址符）或与其后所带的数字一起组 成。
N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10 ；
指令字 指令字 G90
结束符
地址符 数字
20
第四节 数控加工程序的格式与组成
地址字母表 字符 A B C D 意义 关于X 轴的角度尺寸 关于Y 轴的角度尺寸 关于Z 轴的角度尺寸 第二刀具功能，也有定为偏置号 字符 M N O P 意义 辅助功能 顺序号 不用，有的定为顺序编号 平行于X 轴的第三尺寸，也有定为 固定循环的参数 平行于Y 轴的第三尺寸，也有定为 固定循环的参数 平行于Z 轴的第三尺寸，也有定为 固定循环的参数,圆弧的半径等 主轴速度的功能 第一刀具功能 平行于X 轴的第二尺寸 平行于Y 轴的第二尺寸 平行于Z 轴的第二尺寸
代码 模态 功能说明 代码 模态 功能说明
M00 M01
M02 M30 M98 M99
非模态 非模态
非模态 非模态 非模态 非模态
程序停止 选择停止
程序结束
M03 M04
M05
模态 模态
*模态 非模态 模态 *模态
主轴正转起动 主轴反转起动
主轴停止转动 换刀 切削液打开 切削液停止
程序结束并返回程 序起始点 M06 调用子程序 子程序结束 M07 M09
N10 T01 M06 S1000 M03 N20 G54 G90 G00 X0 Y0 Z10 ……………
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第四节 数控加工程序的格式与组成
2.程序主体
数控加工要完成的全部动作，是整个程序的核心 由若干个程序段组成，每个程序段由一个或多个指令 构成。
数控铣床加工中心机床面板操作§2-3
§2.3SIEMENS-802S数控系统面板操作实训一、实训目的1.了解SIEMENS-802S数控系统面板各按键功能。
2.熟练掌握SIEMENS-802S数控系统的基本操作。
二、实训项目（一）认识SIEMENS-802S数控系统面板各按键及功能SIEMENS-802S数控系统面板主要由三部分组成，即CRT显示屏、编辑面板及操作面板。
1.SIEMENS-802S数控系统CRT显示屏及按键SIEMENS-802S数控系统的屏幕，每一区域的功用有所不同,如图2-29。
了解各区域的功用，非常有利于操作机床，可以实现更好的人机交流。
各区显示含义见表2－7。
图2－29 SIEMENS-802S数控系统CNC屏幕分区27SIEMENS-802S CNC- 1 -- 2 -2.SIEMENS-802S数控系统编辑面板的按键图2－30所示为SIEMENS-802S数控系统的操作面板，主要用于控制机床的运动和选择机床运行状态，由模式选择旋钮、数控程序运行控制开关等多个部分组成，其按键功能说明见表2－8。
图2－30 SIEMENS-802S数控系统的CNC操作面板- 3 -上下左右移动光标；同时按下上档键、上～3.SIEMENS-802S数控系统机床操作面板的按键及旋钮SIEMENS-802S系统的操作面板如图2-31，控制面板上键和按钮的功能的详细说明见表2－9。
- 4 -- 5 -图2－31 SIEMENS-802S 系统的操作面板- 6 -（二）掌握SIEMENS-802S数控系统常用的几项基本操作1.开机操作打开机床总电源——等待系统自引导，荧屏画面清晰、稳定，并出现“003000”的报警信息——旋开急停按钮——按一次复位键——按一次伺服启动按键（对应指示灯亮生效）——按- 7 -- 8 -一次复位键，开机结束。
（1）注意：在开机前，应先检查机床润滑油是否充足，电源柜门是否关好，操作面板各按键是否处于正常位置，否则将可能影响机床正常开机。
第十章(2)加工中心(2h) (PPTminimizer)
1.按照加工中心布局方式分类(4)
万能加工中心（复合加工中心） 具有立式和卧式加工中心的功能，工件一次装夹 后能完成除安装面外的所有侧面和顶面（五个面） 的加工，也叫五面加工中心。 具有数控回转工作台
MAHO两轴数控转台图例
它
除了 可绕水平 轴回转以 外，还可 绕垂直轴 作360° 回转。
三、加工中心的分类
1.按照加工中心布局方式分类(1)
立式加工中心 立式加工中心是指主轴轴心线为垂直状态设置的 加工中心，其结构形式多为固定立柱式，工作台 为长方形，无分度回转功能，适合加工盘类零件。 在工作台上安装一个水平轴的数控回转台，可用 于加工螺旋线类零件。立式加工中心的结构简单， 占地面积小，价格低。
２．能够自动改变加工工艺参数
加工中心能自动改变主轴转速、进给量、和刀具 相对工件的运动轨迹及其它辅助机能。
３．有些加工中心可以 将加工和安装工件同时进行
加工中心如果配有交换工作台，工件在工作位置 的工作台上加工的同时，另外的待加工工件可在 处于装卸位置的工作台上进行安装，减少辅助工 作时间，提高了工作效率。
5．自动换刀装置
它由刀库、机械手和驱动机构等部件组成。刀库是存放 加工过程所使用的全部刀具的装置。刀库有盘式、鼓式 和链式等多种形式，容量从几把到几百把，当需换刀时， 根据数控系统指令，由机械手(或通过别的方式)将刀具 从刀库取出装入主轴中。机械手的结构根据刀库与主轴 的相对位置及结构的不同有多种形式。有的加工中心不 用机械手而利用主轴箱或刀库的移动来实现换刀。尽管 换刀过程、选刀方式、刀库结构、机械手类型等各不相 同，但都是在数控装置及可编程序控制器控制下，由电 机、液压或气动机构驱动刀库和机械手实现刀具的选择 与交换。当机构中装入接触式传感器，还可实现对刀具 和工件误差的测量。
2--数控铣床和加工中心的组成与结构特点
• 图1.2数控铣床的组成 • 1-X向导轨防护 2-Y轴伺服驱动 3-Z向导轨防护 4-立柱 5-冷却水箱 6-底座 7-Y向导轨
防护 8-工作台 9-十字滑台 10-X轴伺服驱动 11-操纵台 12-主轴箱 13-主轴总成 14Z轴伺服驱动
• （1）铣床主体 铣床主体是数控铣床的机械部 件，包括床身、主轴箱、工作台、进给机构等。
作台，便于加工零件的不同侧面。目前单纯的数控卧式铣床现在 已比较少。 • 3.数控龙门铣床 • 对于大尺寸的数控铣床，一般采用对称的双立柱结构龙门铣床， 保证机床的整体刚性和强度，数控龙门铣床有工作台移动和龙门 架移动两种形式，它适用于加工整体结构件零件、大型箱体零件 和大型模具等。
• 加工中心的分类 • 加工中心品种繁多，形态各异，分类方法有多种。按照
• 3.加工中心的主要结构特点 • （1）具有刀库和自动换刀装置,加工中心是由
数控系统控制机床自动更换刀具。 • （2）加工中心一般带有自动分度回转工作台或
可自动转角度的主轴箱，从而使工件在一次装 夹后，自动完成多个平面或多个角度位置的多 工序加工。 • （3）有的加工中心具有自适应控制功能，在加 工过程中能随着加工条件的变化而自动调整最 佳切削参数，自动改变机床主轴转速、进给量 和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助功能， 从而可得到更好的加工质量。
• （2）控制部分(CNC装置) 控制部分是数控铣 床的控制核心，实际上是一台机床专用计算机， 由印刷电路板、各种电器元件、监视器、键盘 等组成。
• （3）驱动装置 驱动装置是数控铣床执行机构 的驱动部件，包括主轴电动机、进给伺服电动 机等。
• （4）辅助装置 辅助装置是指数控铣床的一些 配套部件，包括液压和气动装置、冷却和润滑 系统、排屑装置等。
数控加工中心毕业设计[2]
![数控加工中心毕业设计[2]](https://img.taocdn.com/s3/m/06c78cc0b8f67c1cfad6b850.png)
济源职业技术学院毕设计题目CNC加工中心编程与操作设计系别机电工程系专业机电一体化技术班级机电0808班姓名Xxx学号Xxx指导教师Xxx日期2010年12月设计任务书设计题目：加工中心铣削编程与设计设计要求：1、设计安全要求由教师和实验室指导教师组织学生进行毕业设计动员和安全教育。
要求学生在毕业设计时要做到以下几点：（1）进行编程操作前，应熟悉加工中心的操作说明书，并严格按照操作规程操作。
（2）检查加工中心各部分机构是否完好，各按钮是否能自动复位。
（3）车间工具都应放在固定位置，不可随意乱放，爱护工具、经常保持量具的清洁，用后擦净，涂油后放入盒中；工作位置周围应经常保持整洁清洁。
（4）数控加工时精力应高度集中，出现问题时应立即切断电源，并向指导教师报告。
（5）操作过程中出现铣床故障时，应及时向指导教师反映。
2、设计质量要求（1）毕业设计过程中要认真学数控毕业设计指导书，并按照内容要求进行毕业设计，保证毕业设计进度，按时保质完成毕业设计。
（2）毕业设计过程中要勤思考、勤问、勤做、勤总结，不断积累编程经验技巧，提高对数控加工工艺分析和编程能力。
（3）按要求撰写毕业设计说明书。
（4）按要求的精度加工出给定零件3、零件图及技术要求加工零件如图所示，料为45#钢，毛坯尺寸：长X宽X高为50mmX50mmX50mm。
设计进度要求：第一周：毕业调查实习，与指导老师交流设计事宜；第二周：查阅文献、收集资料；第三周：确定系统的设计方案，撰写开题报告；第四周：总体设计、结构设计、详细计算、编程与调试等内容；第五周：编写毕业设计；第六周：毕业答辩。
指导教师（签名）：摘要大家都知道，数控加工是目前的一门新的专业，热门专业，正在高速发展，数控加工程序是有多道复杂的程序组成的，这就为我们学习带来不便，为了使学习更方便，使用更加有条理，我编写了这份典型加工中心铣削编程与操作设计，希望为大家的工作、学习带来方便。
我的这份毕业设计包括设计任务书、摘要、前言、设计说明书等多个部分。
数控铣床及加工中心概述
700x320
150 BT40 10000 5.5 1.1
切削进给率（mm/min）
定位精度（mm） 重复定位精度（mm）
气压（kg/cm2） 刀库（选装）
机器重量（kg）
1-20000
±0.005/300 ±0.0025 ≥6
20（机械手） 2920
6、数控铣床及加工中心技术参数识读 数控铣床及加工中心主要技术参数识读可分成尺寸参数、接口参数、运动参数、动力
铣床主体是数控铣床的机械部件，包括床身、主轴箱、铣头、工作台、
进给机构等。与传统的普通铣床相比较，其整体布局、外观造型、传动机 构、工具系统等方面都发生了很大的变化。如：主传动及主轴部件具有传 递功率大、刚度高、抗振性好及热变形小等优点；进给传动件具有传动链 短、结构简单、传动精度高等特点；机床本身具有很高的动、静刚度；采 用全封闭罩壳。
数控铣床是一种用途广泛的机床，主要用于完成铣削平面加工或镗削加 工的数控机床，有立式、卧式及龙门铣3种。主轴在空间处于垂直状态的， 称为立式数控铣床；主轴在空间处于水平状态的，称为卧式数控铣床。主 轴可作垂直和水平转换的，称为立卧两用数控铣床。
（1）立式数控铣床
如图1.1.1所示为立式数控铣床。立式数控铣床是数控铣床中数量最多的一种， 应用范围最广。小型数控立式铣床的X、Y、Z方向的移动一般都由工作台完成，主 运动为主轴旋转，与普通立式升降台铣床相似。中型数控立铣的纵向和横向移动一 般由工作台完成，且工作台还可手动升降，主轴除完成主运动外，还能沿垂直方向 伸缩。大型数控立铣，由于需要考虑扩大行程、缩小占地面积、刚性等技术问题， 多采用龙门架沿床身作纵向移动，主轴在龙门架的横向与垂直溜板上运动。
内容包括：主轴电机功率；伺服电机额定转矩。作用：影响到切削负荷。 （5）精度参数。
加工中心程序编制2
表示加工结束，但该指令并不返回程序起始位置。 Ｍ30：程序结束
该指令表明主程序结束，机床的数控单元复位。如主轴、进给、冷却停止， 表示加工结束，结束后程序返回到开始状态。
暂停功能：Ｇ04
Ｇ04暂停功能指令可使刀具作短时间无进给加 工或机床空转使加工表面降低表面粗糙度。 格式：Ｇ04 Ｘ_ 单位：秒
例：如图，孔深为10mm.
O0001；
G00 G90 G54 X0 Y0；
M13 S800；
G43 Z20. H01；初始平面高度G99 G83 X15. Y15. R5. Q3. Z-10. F100；
X70.；
Y60.；
X15.；
G00 G80 Z100.；
M30；
例：如图，Z轴开始高度为100mm，切深20mm。
练习: 精铣内型
100 90
40
10
20
3
60
10
120
140
O0002；
G00 G90 G54 X80. Y60.; M03 S600 ; G43 Z0. H01 ; G01 Z-3. F200 ; M08 ; G42 X60. Y40. D01 ; X30. ; G02 X20. Y50. R10. ; G01 Y80. ; G02 X30. Y90. R10. ;
• G40G80 • G0G90G54X90Y60 • M3S1000 • G43Z100.H1 • Z5.M8 • G1Z-3.F100 • G41X60.Y45.D1 • Y10.,R10. • X120.,R10. • Y90.,R30. • X20.,R10. • Y40.,R10. • X65. • G40X90.Y60. • G0Z100. • M30
该指令表明主程序结束，机床的数控单元复位。如主轴、进给、冷却停止， 表示加工结束，结束后程序返回到开始状态。
暂停功能：Ｇ04
Ｇ04暂停功能指令可使刀具作短时间无进给加 工或机床空转使加工表面降低表面粗糙度。 格式：Ｇ04 Ｘ_ 单位：秒
例：如图，孔深为10mm.
O0001；
G00 G90 G54 X0 Y0；
M13 S800；
G43 Z20. H01；初始平面高度G99 G83 X15. Y15. R5. Q3. Z-10. F100；
X70.；
Y60.；
X15.；
G00 G80 Z100.；
M30；
例：如图，Z轴开始高度为100mm，切深20mm。
练习: 精铣内型
100 90
40
10
20
3
60
10
120
140
O0002；
G00 G90 G54 X80. Y60.; M03 S600 ; G43 Z0. H01 ; G01 Z-3. F200 ; M08 ; G42 X60. Y40. D01 ; X30. ; G02 X20. Y50. R10. ; G01 Y80. ; G02 X30. Y90. R10. ;
• G40G80 • G0G90G54X90Y60 • M3S1000 • G43Z100.H1 • Z5.M8 • G1Z-3.F100 • G41X60.Y45.D1 • Y10.,R10. • X120.,R10. • Y90.,R30. • X20.,R10. • Y40.,R10. • X65. • G40X90.Y60. • G0Z100. • M30
第8章-模块化设计-2
26
把设计知识，产品结构溶入设计系统，凡程式化的设计过程由计算机完成，设计师着重于 产品和模块的创新设计，可克服设计人员流失使企业技术流失的弊端。
产品计算机辅助模块化设计系统是一个特定的知识产权设计系统，高度保密，价值无限， 是企业的生命线。
27
（２）CAMD的主要内容 产品聚类分析
模块划分 模块创建 模块组合 产品评价 模块管理
4
8
机
10
13
三缸 16
五缸
20
25 有效台面 23 m 2
基于产品平台的产品规划方法
产品平台：是用来开发和生成一系列衍生产品的一组通用模块和接口的组合。
产品平台
增加功能1
最终产品1
增加功能2
最终产品2
基于同一产品平台所衍生的一系列产品就构成了产品族。 产品平台是一种以最小的开发、制造、服务等成本获取最多产品品种的方法。只有在前
tmm2
tm1n
tm2n
tmm
n
tm ijf(s,gI,pJ,hK)
21
组合框架式液压机产品族
单动组合框架式液压机产品族规划表
24
8
13
面
16
20 25
积A
（
m2）
压 单 单 双 单 双三单 双 三 单 双 三 五 三 五 五 力 缸 缸 缸 缸 缸缸缸 缸 缸 缸 缸 缸 缸 缸 缸 缸
分模 块1
分模 块2
分模 块3
3
模块化设计发展的新特点90年代以来，模块化设计方法日趋完善并与其他现代设计方法相结合，产生许 多新理论、新方法和新技术。
模块化设计和 与CAD的融合产生了计算机辅助模块化设计； 与产品数据管理PDM技术结合，引入产品平台思想，实现模块化产品族设计 模块化设计与参数化建模、变量化分析相结合，产生了广义模块化设计
把设计知识，产品结构溶入设计系统，凡程式化的设计过程由计算机完成，设计师着重于 产品和模块的创新设计，可克服设计人员流失使企业技术流失的弊端。
产品计算机辅助模块化设计系统是一个特定的知识产权设计系统，高度保密，价值无限， 是企业的生命线。
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（２）CAMD的主要内容 产品聚类分析
模块划分 模块创建 模块组合 产品评价 模块管理
4
8
机
10
13
三缸 16
五缸
20
25 有效台面 23 m 2
基于产品平台的产品规划方法
产品平台：是用来开发和生成一系列衍生产品的一组通用模块和接口的组合。
产品平台
增加功能1
最终产品1
增加功能2
最终产品2
基于同一产品平台所衍生的一系列产品就构成了产品族。 产品平台是一种以最小的开发、制造、服务等成本获取最多产品品种的方法。只有在前
tmm2
tm1n
tm2n
tmm
n
tm ijf(s,gI,pJ,hK)
21
组合框架式液压机产品族
单动组合框架式液压机产品族规划表
24
8
13
面
16
20 25
积A
（
m2）
压 单 单 双 单 双三单 双 三 单 双 三 五 三 五 五 力 缸 缸 缸 缸 缸缸缸 缸 缸 缸 缸 缸 缸 缸 缸 缸
分模 块1
分模 块2
分模 块3
3
模块化设计发展的新特点90年代以来，模块化设计方法日趋完善并与其他现代设计方法相结合，产生许 多新理论、新方法和新技术。
模块化设计和 与CAD的融合产生了计算机辅助模块化设计； 与产品数据管理PDM技术结合，引入产品平台思想，实现模块化产品族设计 模块化设计与参数化建模、变量化分析相结合，产生了广义模块化设计
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FANUC系统操作面板
加工中心结构
三菱系统操作面板
加工中心结构
西门子系统操作面板
加工中心结构
手 轮 ：用于慢速控制轴向移动的装置,最小移动单位是0.001mm。
加工中心结构
风压电磁阀组： 利用风压来控制、实现机床部分功能的装置，如刀 套上下、主轴夹松刀、主轴旋转吹气……等等功能
加工中心结构
加工中心结构
• 整机架构 • 主轴 • ATC • 进给系统 • 油压单元 • 气压单元 • 润滑单元 • 防护单元 • 排屑机：刮板式和螺旋式 • 其它系统：第四轴、齿轮减速机、光学尺、刀长量测
仪、工件测量仪等
整机架构
• 支撑各机构及工件的机构。 • 含：立柱、底座、鞍座、工作台、主轴头。
加工中心结构
刀柄规格
标准
规
格
日规标准 美规标准
BT—30 CAT—30
BT—40 CAT—40
BT—50 CAT—50
德国标准
A—50
A—63
A—100
ATC
刀库形式
可容纳刀具数目 须搭配换刀机构
机械结构 必须倒刀
成本 骨体 速度
适用机种
斗笠式
16－24 否 简单 否 低
使工作空间变小 慢
立式、龙门、 卧式顶置式
加工中心结构
主轴头：下面与立柱的硬轨或线轨，内部装有主轴，上面还固定 主轴马达、主轴松刀装置，用于实现Z轴移动、主轴旋转等功能
主轴部分
• 基本功能：夹持刀具作旋转来切除工件材料。 • 重要元件：主轴本体、轴承组合、刀具夹持系统。
主轴传动方式
• 皮带式：通过皮带传动 • 齿轮式：带有变速齿轮 • 直接式：由调速电机直接驱动 • 电主轴
主轴马达 ：受主轴放大器控制,来实现主轴正反转的功能
加工中心结构
伺服马达 ：受伺服放大器控制，来实现伺服轴X、Y、Z、B轴移动 的功能
加工中心结构
切削液马达 ：用于实现喷切削液的功能的装置，以便提 高刀具寿 命、工件表面光洁度
加工中心结构
液压站马达 ：实现油压控制机械动作的装置，如第四轴夹松、刀塔 正反转，尾座进出等等
保险丝组
电磁连接器
小变压器
将交流220V电源转换成为直流24V电源的装置，为系统提供控制电源 将12个小继电器集成于一块电路板上，以提高效率，简化线路 一般用于控制小于110V电源的通断，通过的电流较小 一般用于控制交流220V电源的通断，有时也会用在主轴高低档的配线中，其通过的电流较大 将220V的交流电源转换成交流110V、100V、22V、19V电源的装置
加工中心结构
转接板 ：与NC输入输出、外围线路连接时，信号线PIN口与接点的转 换装置，以集成形式制定的电路板，以简化线路
加工中心结构
华昌刹车器 ：斗笠式换刀时所用，用于控制刀库正反转
加工中心结构
操作箱：用于控制、执行、监视机床的状态动作的装置，由显示器、 操作面板、电源开关…等等组成
加工中心结构
底 座：整台机床的主体，支撑着机台的所有重量
加工中心结构
鞍 座：下面连接着底座，上面连接工作台，用于实现Y轴移动等功能
工作台
鞍座 底座
加工中心结构
工作台：下面连接着鞍座，表面摆放工件、夹具及第四轴等，用于 实现X轴的移动等功能
加工中心结构
立 柱：下面连接底座，硬 轨或线轨连接主轴头，上面 固定配重担架、导链条及配 重块，侧面还连接刀库
特
性
1.可承受重负荷
2.阻尼效果较佳
3.对灰尘介入的忍受性较高
4.摩擦系数大，容易产生迟滞现象
5.需要完善的润滑系统
1.体积小
2.摩擦系数小，没有迟滞现象
3.润滑简单
4.可高速移动
5.阻尼效果差
6.对灰尘介入较敏感
加工中心结构
电气箱：机台电路的控制中心,由NC控制器、电源供应器、主轴放大 器、伺服放大器、强电板、转接板、小变压器等等元气件组成
铣削加工
钻削加工
螺纹加工
加工中心的特点
• 能自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对于工件的运动轨迹。 • 有的加工中心带有双工作台，一个工作台上的工件在加工的同时，
另一个工件可在处于装卸位置的工作台上装卸，然后交换加工(装 卸)位置，进而节省总加工时间。 • 可以明显减少工件装夹、测量和机床的调整时间，减少工件的周 转、搬运和存储时间，大大提高生产率。 • 对于加工形状比较复杂、精度要求较高、品种更换频繁的零件， 更具有良好的经济性。
加工中心
培训中心
机床结构
什么是加工中心？
加工中心是在普通数控机床的基础上增加了自动 换刀装置及刀库，并带有其他辅助功能，从而使工件 在一次装夹后，可以连续、自动完成多个平面或多个 角度位置的钻、扩、铰、镗、攻丝、铣削等工序的加 工，工序高度集中卧式加工中心 龙门式加工中心
加工中心结构
排屑机 ：自动清理铁屑的装置
其他系統简介
第四轴
其他系統简介
对刀仪
其他系統简介
光学尺
刀长量测
其他系統简介
工件量测
其他系統简介
刀具
结束
谢谢大家！
加工中心主要加工对象
适用于：精密、复杂零件加工；周期性重复投产零件加 工；多工位、多工序集中的零件加工；具有适当批量 的零件加工等
主要加工对象： 1.箱体类零件 2.复杂曲面 3.异形件 4.盘、套、板类零件
发动机缸体
发动机缸体
发动机缸体
螺旋零件
叶轮
人面模型
手枪模型
小提琴模型
加工中心加工
圆盘式
20－30 是 复杂 是 中
整机高度较高 快
立式
链条式
30－120 是
难度较高 不一定
高 大 快 立式、卧式、 五面、五轴龙门
斗笠式刀库
圆盘式刀库
链条式刀库
进给系统
• 滚珠螺杆 • 轴承 • 马达座 • 导轨
滚珠丝杆副
直线导轨副
导轨（硬轨）
导轨特性比较
导轨形式
滑动导轨 (硬轨)
滚动导轨 (线轨)
加工中心结构
NC控制器：类似于电脑的主机，可进行处理、计算、转换、输入输 出各种信号，以及存储系统资料、用户资料……等等
FANUC
三菱
加工中心结构
电源模块 ：先将3相220V的交流 电源，整流为2相300V直流电 源，然后再将300V直流电源 通过短接铜片传输给下一个 伺服单元 。（提供伺服驱动 电源及工作电源）
加工中心结构
伺服放大器 ：通过伺服马达编码的脉冲信号经伺服放大器放大转变为 数值信号，再经由NC控制器处理，然后再由放大器又转为脉冲信号， 以达到控制伺服轴运动的装置。
FANUC
三菱
加工中心结构
I/O板 ：控制信号输入输出的装置，也是指INPUT、OUPUT的含义
三菱
加工中心结构
继电器模组
中间继电器 24V电源供应器
加工中心结构
三菱系统操作面板
加工中心结构
西门子系统操作面板
加工中心结构
手 轮 ：用于慢速控制轴向移动的装置,最小移动单位是0.001mm。
加工中心结构
风压电磁阀组： 利用风压来控制、实现机床部分功能的装置，如刀 套上下、主轴夹松刀、主轴旋转吹气……等等功能
加工中心结构
加工中心结构
• 整机架构 • 主轴 • ATC • 进给系统 • 油压单元 • 气压单元 • 润滑单元 • 防护单元 • 排屑机：刮板式和螺旋式 • 其它系统：第四轴、齿轮减速机、光学尺、刀长量测
仪、工件测量仪等
整机架构
• 支撑各机构及工件的机构。 • 含：立柱、底座、鞍座、工作台、主轴头。
加工中心结构
刀柄规格
标准
规
格
日规标准 美规标准
BT—30 CAT—30
BT—40 CAT—40
BT—50 CAT—50
德国标准
A—50
A—63
A—100
ATC
刀库形式
可容纳刀具数目 须搭配换刀机构
机械结构 必须倒刀
成本 骨体 速度
适用机种
斗笠式
16－24 否 简单 否 低
使工作空间变小 慢
立式、龙门、 卧式顶置式
加工中心结构
主轴头：下面与立柱的硬轨或线轨，内部装有主轴，上面还固定 主轴马达、主轴松刀装置，用于实现Z轴移动、主轴旋转等功能
主轴部分
• 基本功能：夹持刀具作旋转来切除工件材料。 • 重要元件：主轴本体、轴承组合、刀具夹持系统。
主轴传动方式
• 皮带式：通过皮带传动 • 齿轮式：带有变速齿轮 • 直接式：由调速电机直接驱动 • 电主轴
主轴马达 ：受主轴放大器控制,来实现主轴正反转的功能
加工中心结构
伺服马达 ：受伺服放大器控制，来实现伺服轴X、Y、Z、B轴移动 的功能
加工中心结构
切削液马达 ：用于实现喷切削液的功能的装置，以便提 高刀具寿 命、工件表面光洁度
加工中心结构
液压站马达 ：实现油压控制机械动作的装置，如第四轴夹松、刀塔 正反转，尾座进出等等
保险丝组
电磁连接器
小变压器
将交流220V电源转换成为直流24V电源的装置，为系统提供控制电源 将12个小继电器集成于一块电路板上，以提高效率，简化线路 一般用于控制小于110V电源的通断，通过的电流较小 一般用于控制交流220V电源的通断，有时也会用在主轴高低档的配线中，其通过的电流较大 将220V的交流电源转换成交流110V、100V、22V、19V电源的装置
加工中心结构
转接板 ：与NC输入输出、外围线路连接时，信号线PIN口与接点的转 换装置，以集成形式制定的电路板，以简化线路
加工中心结构
华昌刹车器 ：斗笠式换刀时所用，用于控制刀库正反转
加工中心结构
操作箱：用于控制、执行、监视机床的状态动作的装置，由显示器、 操作面板、电源开关…等等组成
加工中心结构
底 座：整台机床的主体，支撑着机台的所有重量
加工中心结构
鞍 座：下面连接着底座，上面连接工作台，用于实现Y轴移动等功能
工作台
鞍座 底座
加工中心结构
工作台：下面连接着鞍座，表面摆放工件、夹具及第四轴等，用于 实现X轴的移动等功能
加工中心结构
立 柱：下面连接底座，硬 轨或线轨连接主轴头，上面 固定配重担架、导链条及配 重块，侧面还连接刀库
特
性
1.可承受重负荷
2.阻尼效果较佳
3.对灰尘介入的忍受性较高
4.摩擦系数大，容易产生迟滞现象
5.需要完善的润滑系统
1.体积小
2.摩擦系数小，没有迟滞现象
3.润滑简单
4.可高速移动
5.阻尼效果差
6.对灰尘介入较敏感
加工中心结构
电气箱：机台电路的控制中心,由NC控制器、电源供应器、主轴放大 器、伺服放大器、强电板、转接板、小变压器等等元气件组成
铣削加工
钻削加工
螺纹加工
加工中心的特点
• 能自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对于工件的运动轨迹。 • 有的加工中心带有双工作台，一个工作台上的工件在加工的同时，
另一个工件可在处于装卸位置的工作台上装卸，然后交换加工(装 卸)位置，进而节省总加工时间。 • 可以明显减少工件装夹、测量和机床的调整时间，减少工件的周 转、搬运和存储时间，大大提高生产率。 • 对于加工形状比较复杂、精度要求较高、品种更换频繁的零件， 更具有良好的经济性。
加工中心
培训中心
机床结构
什么是加工中心？
加工中心是在普通数控机床的基础上增加了自动 换刀装置及刀库，并带有其他辅助功能，从而使工件 在一次装夹后，可以连续、自动完成多个平面或多个 角度位置的钻、扩、铰、镗、攻丝、铣削等工序的加 工，工序高度集中卧式加工中心 龙门式加工中心
加工中心结构
排屑机 ：自动清理铁屑的装置
其他系統简介
第四轴
其他系統简介
对刀仪
其他系統简介
光学尺
刀长量测
其他系統简介
工件量测
其他系統简介
刀具
结束
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加工中心主要加工对象
适用于：精密、复杂零件加工；周期性重复投产零件加 工；多工位、多工序集中的零件加工；具有适当批量 的零件加工等
主要加工对象： 1.箱体类零件 2.复杂曲面 3.异形件 4.盘、套、板类零件
发动机缸体
发动机缸体
发动机缸体
螺旋零件
叶轮
人面模型
手枪模型
小提琴模型
加工中心加工
圆盘式
20－30 是 复杂 是 中
整机高度较高 快
立式
链条式
30－120 是
难度较高 不一定
高 大 快 立式、卧式、 五面、五轴龙门
斗笠式刀库
圆盘式刀库
链条式刀库
进给系统
• 滚珠螺杆 • 轴承 • 马达座 • 导轨
滚珠丝杆副
直线导轨副
导轨（硬轨）
导轨特性比较
导轨形式
滑动导轨 (硬轨)
滚动导轨 (线轨)
加工中心结构
NC控制器：类似于电脑的主机，可进行处理、计算、转换、输入输 出各种信号，以及存储系统资料、用户资料……等等
FANUC
三菱
加工中心结构
电源模块 ：先将3相220V的交流 电源，整流为2相300V直流电 源，然后再将300V直流电源 通过短接铜片传输给下一个 伺服单元 。（提供伺服驱动 电源及工作电源）
加工中心结构
伺服放大器 ：通过伺服马达编码的脉冲信号经伺服放大器放大转变为 数值信号，再经由NC控制器处理，然后再由放大器又转为脉冲信号， 以达到控制伺服轴运动的装置。
FANUC
三菱
加工中心结构
I/O板 ：控制信号输入输出的装置，也是指INPUT、OUPUT的含义
三菱
加工中心结构
继电器模组
中间继电器 24V电源供应器