立式加工中心主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。立式加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。其价钱昂贵,其加工成本比传统机床要求得多,这就要求需要采取措施大幅度地压缩单件加工时间。良好的设计有利于立式加工中心的加工效率及加工质量。
1、具备更高的静动风度。立式加工中心价钱昂贵,其加工成本比传统机床要求得多,这就要求需要采取措施大幅度地压缩单件加工时间。压缩单件的加工时间包括两个这方面一方面是新型刀具材料的进步,例切削速度成倍地提升,大大经官复原职切削时间;另一方面,使用自动换刀软件,加快装夹变换等操作,这又大大降低了辅助时间。这些措施大幅度地提升了生产率,获得了好的经济效益,然而,也明显地增加了机床的负载及运转时间。在设计加工中心结构时,考虑到这些因此,其基础大件一般使用封闭箱形结构,合理布置加大筋板以及加大各部件的接触风度,有效地提升了机床的静风度。另外,调整构件的质量可能改变软件的自振频率,增加阻尼可以改善机床的阻尼特质,是提升机床动风度的有效措施。
2、具备静刚度。机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴箱等部件的结构刚度将影响它他本身的几何精度及因变形所产生的误差。所有这些因素都要求数控机床具有更高的静刚度。切削过程中的振动不仅直接影响零件的加工精度和表面质量,还会减少刀具寿命,影响生产率。而加工中心又是连续作业,不可能在加工中做人为调整(如改变切削用量或改变刀具的几何角度)来消除或降低振动,因此,还需要提升加工中心的动刚度。
3、有更小的热变形。加工中心在加工中受切削热、摩擦热等内外热源的影响,各部件将发生不一样程度的热变形,这将影响工件的加工精度。由于加工中心的主轴转速、进给速度及切削量等都大于传统机床,而且工艺过程智能化,常常是连续加工,因而产生的热量也多采取有效的液冷、购冷等办法控制温升;改善机床结构,使构件的热变形发生在非误差敏感方向上。例如卧式加工中心的立柱使用框式双立柱结构,左右对称,热变形对主轴轴线产生升起方向的平移,它可以由坐标修正是进行补偿,降低发热,尽可能将热源从主机中分离出去。
4、运动件间的摩擦小并削除传动软件间隙。加工中心工作台的位移量以脉冲当量作为最小单位,在对刀等情况下,工作台常以极低的速度运动。这就要求工作台能对数控装置发出的指令作出准确响应,它与运动件的摩擦特质有关,加工中心使用滚动导轨,滚动导轨和静压导轨的静摩擦力较小,并且在润滑油的用途下,它们的摩擦力随运动速度的提升而减小,这就有效地避免了低速爬行现象,从而使加工中心的运动平衡性和定位精度都有所提升。进给软件中使用滚珠丝杠代替滑动丝杠,也是基于同样的道理。另外,使用脉冲补偿装置进行螺距补偿,削除了进给传动软件的间隙,也有的机床使用无间隙传动副。
5、寿命高、精度保持性好。良好的润滑软件保证了立式加工中心的寿命,导轨、进给丝杠及主轴部件都使用新型的耐磨材料,使加工中心在长期采用过程中可以保持良好的精度。
6、人性化设计。加工中心使用主轴、多刀架及自动换刀装置,一次装夹完成多工序的加工,节省了大量装夹换刀时间。由于无需人工操作,使用了封闭或半封闭式加工,使人机界面明快、干净、协调。机床各互锁能力强,可防止事故发生,改善了操作者的观察、操作和维护条件,并设有紧急停车装置,以避免发生意料之外事故,所有操作都集中在一个操作面板上,一目了然便于操作。






