我國家具制造業正面臨產業升級的巨大壓力,以CNC加工中心、木工加工中心為代表的先進制造技術的應用和研究將具有重要的戰略意義。為提升我國家具制造企業在日趨激烈的國內和國際市場中的競爭力、產品檔次和技術含量,五軸數控加工技術必將進入諸多先進企業。
一、何為木工加工中心-CNC加工中心
說到數控木工加工中心,就不能不提數控機床。數控機床是在近些年木工及家具機械行業的發展迅猛,以數控木工銑床(包括數控鏤銑機、數控雕刻機等)為代表,數控木工加工中心、數控木工車床、數控木工鋸床、數控木工鉆床等相繼問世,正在形成品類齊全、系列繁多的格局,成為促進木工及家具機械行業發展的一支主力軍。
CNC木工加工中心不僅在技術上更先進,更具人性化,而且加工精度更高,有效降低了工人的勞動強度和對工人操作技能的要求。
要了解數控加工中心,從字面上來看,“數控”和“加工中心”是兩個關鍵詞。如何了解?開始先,“數控”即"數字化控制",也就是我們常說的CNC(Computer Numerical Control),該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,通過計算機將其譯碼,從而使機床執行規定好了的動作。
其次,加工中心是從數控銑床發展而來的。與數控銑床的相應的大區別在于加工中心具有自動交換加工刀具的能力,通過在刀庫上安裝不同用途的刀具,可在一次裝夾中通過自動換刀裝置改變主軸上的加工刀具,實現多種加工功能。
所以,數控加工中心是由機械設備與數控系統組成的適用于加工復雜零件的效率高率自動化機床。
1.精度的選擇
機床精度對產品的加工質量有著至關重要的影響。
開始先,要考慮機床本身的精度。機床的剛度決定床身是否穩定,然而機床的加工工藝決定機床本身精度。比如床身要經過熱處理退火、自然時效和震動時效處理,以消除應力,保證機床的剛度。
再次,要考慮絲桿精度。絲杠是機床和精密機械上相應的常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反復作用力,同時兼具高精度、可逆性和效率高率的比較好點。比較好的品牌如德國力士樂。
2.機床參數選擇
選擇加工中心時開始先要參考的參數為有效行程范圍和相應的大加工尺寸。通常來說,應選比加工板材稍大一些的工作臺,以便留出固定板材或者安裝夾具所需的空間;還應考慮工作臺的承載能力,承載能力不足時應考慮加大工作臺尺寸,以提高承載能力。
針對不同的材料,應選擇不同的功率。例如加工普通亞克力板則采用3.0KW以下的主軸,功率小的主軸振動幅度平穩,確保加工材料表面光滑,效果比較好;加工實木門等則可使用9.0KW及以上功率,切割力度大,加工效率高。好的品牌如意大利HSD9KW主軸。
自動換刀系統是CNC機床的重要組成部分,主要是將加工所需刀具,從刀庫中傳送到主軸刀夾上。刀庫結構形式及刀具交換的工作方式,則會影響機床的換刀效率。加工中心常用的刀庫形式為排式、斗笠式、圓盤式,這三種形式斗笠式刀庫換刀速度快、刀位準確。比較先進的是伺服驅動系統,如日本安川,其扭矩大,精度高,速度快。
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