木工加工中心的自動(dòng)換刀功能及發(fā)展和分類

發(fā)布：2016-03-18  閱讀：3093

木工加工中心的自動(dòng)換刀功能

木工加工中心備有自動(dòng)換刀的刀庫，同時(shí)需要支持自動(dòng)換刀的換刀主軸，對(duì)工件進(jìn)行多工序加工的數(shù)控控制機(jī)床。 工件經(jīng)一次裝夾后，數(shù)控控制系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序，自動(dòng)選擇和更換刀具，自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其他輔助功能，依次完成工件幾個(gè)面上多道工序的加工。

    木工加工中心由于工序的集中和自動(dòng)換刀的功能，減少了工件的裝夾、測(cè)量和機(jī)床調(diào)整等時(shí)間，使機(jī)床的加工時(shí)間達(dá)到機(jī)床開動(dòng)時(shí)間的8O％左右(普通機(jī)床僅為15～20％)；同時(shí)也減少了工序之間的工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時(shí)間，縮短了生產(chǎn)周期，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果。木工加工中心適用于板式家具或者櫥柜門形形狀比較復(fù)雜、精度要求較高、等批量生產(chǎn)。
    第一臺(tái)加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在數(shù)控臥式鏜銑床的基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)換刀裝置，從而實(shí)現(xiàn)了工件一次裝夾后即可進(jìn)行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。
    二十世紀(jì)70年代以來，木工加工中心得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)了可換主軸箱加工中心，它備有多個(gè)可以自動(dòng)更換的裝有刀具的多軸主軸箱，能對(duì)工件同時(shí)進(jìn)行多孔加工。
    木工加工中心按主軸的布置方式分為立式和臥式兩類。臥式木工加工中心一般具有三維加工，分別為X、Y,Z軸進(jìn)行加工，也可作多個(gè)坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)加工，以加工復(fù)雜平面和雕刻為主。立式的木工加工中心，主要加工的形狀主要為立式大型浮雕為主，加工工藝品，底座配置旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸，可以實(shí)現(xiàn)全方位三維加工。
    加工中心的自動(dòng)換刀裝置由存放刀具的刀庫和換刀機(jī)構(gòu)組成。刀庫種類很多，常見的有盤式和直排兩類。直排式刀庫的存放容量比較大但是換刀的時(shí)間比較廠，圓盤的刀庫容量比較小一般在8~12把刀，換刀時(shí)間比較快。
    換刀機(jī)構(gòu)在機(jī)床主軸與刀庫之間交換刀具，常見的為機(jī)械手；也有不帶機(jī)械手而由主軸直接與刀庫交換刀具的，稱無臂式換刀裝置。
    為了進(jìn)一步縮短非切削時(shí)間，有的木工加工中心配有兩個(gè)自動(dòng)交換工件的托板。一個(gè)裝著工件在工作臺(tái)上加工，另一個(gè)則在工作臺(tái)外裝卸工件。機(jī)床完成加工循環(huán)后自動(dòng)交換托板，使裝卸工件與切削加工的時(shí)間相重合。加工中心通常以主軸與工作臺(tái)相對(duì)位置分類，分為臥式、立式和萬能加工中心。
    (1)臥式木工加工中心：是指主軸軸線與工作臺(tái)平行設(shè)置的加工中心，主要適用于加工板式家具和櫥柜木門類。
    (2)立式木工加工中心：是指主軸軸線與工作臺(tái)垂直設(shè)置的加工中心，主要適用于加工板類、盤類、模具，三維浮雕等產(chǎn)品
    (3)萬能木工加工中心(又稱多軸聯(lián)動(dòng)型加工中心)：是指通過加工主軸軸線與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線的角度可控制聯(lián)動(dòng)變化，完成復(fù)雜空間曲面加工的加工中心。適用于具有復(fù)雜空間曲面的葉輪轉(zhuǎn)子、模具、刃具等工件的加工。