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
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
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
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
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 电磁连接器
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
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。
加工中心结构
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
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)
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
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。
加工中心分类
按结构分
立式加工中心 卧式加工中心 龙门式加工中心
加工中心主要加工对象
铣床主轴结构
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
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
提供控制电源
保险丝组 小变压器
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ板，以简化线路
加工中心结构
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
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
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
加工中心加工
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，
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
刀具
加工中心结构
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
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
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）