智能化是集信息技术、系统控制技术、电子技术、光电子技术、通信技术、传感技术、软件技术和专家系统等为一体,实现扩展或替代脑力劳动为目的的高层次的控制技术,是实现数字化工厂的重要技术基础。各类的工业机器人以及与机床集成应用的例子都充分展示工业机器人应势而生、新军突起、迅速发展的现状,以及与CNC立式加工中心结合带来所的技术优势和市场前景。数控技术是先进制造技术的核心技术,它的整体水平标志着一个国家产业现代化的水平和综合国力的强弱,具有超越其经济价值的战略物资地位。我们要成为CNC立式加工中心强国,还有一段很长的路要走。
数控系统等于是CNC立式加工中心的一个大脑,加工中心所有的动作、程序都是靠着它去完成的。在选择数控系统时,需要综合多种因素,如使用环境、工件情况、加工工艺、采购预算等。在加工要求不高、预算有限制的场合,可选择国产数控系统或台湾系统。加工中心的高效率不仅在于有一个精细的操作系统,还在于一个非常重要的辅助功能部件,这就是刀库,刀库是加工中心存放刀具的容器,刀库的换刀时间对一台机床的效率起着重要作用。CNC立式加工中心常使用的刀库有斗笠式刀库和圆盘式刀库,圆盘式刀库也叫机械手刀库或刀臂式刀库。
数控装置是CNC立式加工中心的核心,包括微型计算机,各种接口电路,显示器等硬件及相应的软件。它能完成信息的输入,存储,变换,插补运算以及各种控制功能。数控装置接受输入装置送来的脉冲信号,经过编译,运算和逻辑处理后,输出各种信号和指令来控制机床的各个部分,并按程序要求实现规定的,有序的动作。这些CNC立式加工中心控制信号是:各坐标轴的进给位移量,进给方向和速度的指令信号;主运动部件的变速,换向和启停指令信号;选择和交换刀具的刀具指令信号;控制冷却,润滑的启停,工件和机床部件松开,夹紧,分度工作台转位等辅助信号等。
立式加工中心厂家主轴前后支承的润滑,是由润滑油泵供油,润滑油通过进油孔对轴承进行充分的润滑,并带走轴承运转所产生的热量。为了避免旃油,在前后支承处采用了油沟式密封,即在前端螺母及后支承套筒的外表面上都有锯齿截面的环形槽,CNC立式加工中心主轴旋转时,由于离心力的作用,油液就沿着斜面(朝箱内方向)被甩到法兰盘的接油槽里,油液经回油孔流到箱底,然后再流回到左床腿内的油池中。
一般的CNC立式加工中心主要是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能,按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上,然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。数控机床与普通机床加工零件的区别在于控机床是按照程序自动加工零件,而普通机床要由人来操作,我们只要改变控制机床动作的程序就可以达到加工不同零件的目的。因此,CNC立式加工中心特别适用于加工小批量且形状复杂要求精度高的零件由于数控机床要按照程序来加工零件,编程人员编制好程序以后,输入到数控装置中来指挥机床工作,程序的输入是通过控制介质来的。
数控程序由CNC立式加工中心自动加工零件所需工作指令组成,包含切削过程中所必需的机械运动,零件轮廓尺寸,工艺参数等加工信息。编制程序的工作可以人工进行,也可以在数控机床以外用计算机自动编程系统来完成。对于几何形状比较简单的零件,程序段不多,可以采用手工编程;对于比较复杂特别是空间曲面零件,由于手工编程繁琐而费时,且易出错,需采用自动编程的方法。输入装置的作用是将程序载体上的数控代码信息转换成相应的电脉冲信号并传送至数控装置的存储器。根据程序控制介质的不同,输入装置可以是光电阅读机,录放机或软盘驱动器。最早使用光电阅读机对穿孔纸带进行阅读,之后大量使用磁带机和软盘驱动器。有些CNC立式加工中心不用任何程序存储载体,而是将程序清单的内容通过数控装置上的键盘,用手工的方式输入。