立式加工中心是現(xiàn)代數(shù)控技術發(fā)展過程中不可或缺的一部分。CNC立式加工中心可加工不同行業(yè)的零件，這些機器用途廣泛，效率高。本文將討論立式加工中心、其工作原理、組件、應用，以及為您的項目選擇合適加工中心所需考慮的因素。讓我們進入正題！

什么是立式加工中心？

立式加工中心是車間中最具生產力的工具之一，它的換刀裝置和其他裝置可提高生產率。同時，它也是一種靈活的多功能工具，使用以多角度工作的主軸在垂直方向上運行。

立式銑床的計算機控制實現(xiàn)了自動化、刀具選擇/旋轉、可重復性加工和輪廓控制。這些現(xiàn)代數(shù)控技術將機床的生產率達到了很高的水平，從而實現(xiàn)了自動化的立式銑削中心和車削中心。

立式加工中心可以說是工業(yè)的主力軍，因為它能以較高的精度和更短的交貨期加工零件。其部件設計堅固，可提供出色的扭矩、馬力和加工速度。立式加工中心的自動化程度也使其能夠切割各種材料并降低總體制造成本。

立式加工中心的工作原理

立式加工中心根據(jù)內部各部件的配合進行操作，機床和加工所需的參數(shù)被轉化為信息代碼，這些代碼通常可被機床的數(shù)控裝置接受和讀取。

加工程序可以自動處理組件的程序，這些指令代碼通常存儲在磁盤等信息載體上，而這些載體被發(fā)送到輸入設備，就可以讀取這些信息并將其傳輸?shù)綌?shù)控裝置。此外，還可以利用計算機向加工中心直接發(fā)送信息，實現(xiàn)程序的輸入和輸出。

立式加工中心一般有三個直線運動坐標，其工作臺上還連接有一個水平軸旋轉工作臺，這有助于它輕松加工各種形狀的工件。

立式加工中心的組件

立式加工中心由許多部件組成，這些組件包括以下內容：

旋轉主軸

主軸通常垂直于工作臺，它是一個旋轉軸，帶有一個用于固定刀具的裝置。一般來說，主軸起到定位、支撐和旋轉驅動的作用。

標準工作臺

工作臺是平的，可直接或使用夾具將工件放在上面。工作臺的 X 軸包括左右運動，Y 軸則包括前后運動，通過這些軸和 Z 軸，您可以在整個運動平面上為工件添加加工特征。

換刀裝置

換刀裝置可為從粗加工到精精加工等不同任務自動選擇刀具，從而提高立式加工中心的生產率。

旋轉工作臺

在立式銑床上增加額外的軸，可將簡單的三軸銑床轉變?yōu)樗妮S或五軸機床，從而顯著提高生產率，加工具有不同表面的復雜部件。

冷卻系統(tǒng)

大多數(shù)CNC立式銑削中心都使用高效的冷卻系統(tǒng)，以確保零件和刀具得到良好的潤滑。這種冷卻系統(tǒng)通常使用水和可溶性油等多種液體。

防護罩

這些防護罩有助于減少加工操作造成的飛濺。同樣，它還能保護機械師和環(huán)境免受加工操作的影響。

快速裝載機

快速零件裝載系統(tǒng)有助于提高數(shù)控立式加工中心的生產率，同時減少停機時間。

切屑輸送機

切屑輸送機可幫助將切屑從工作區(qū)移出，從而提高生產率，并減少手動鏟除廢切屑的停機時間。

立式加工中心的應用

CNC立式加工中心可以為不同行業(yè)加工多種零件和產品。航空航天、汽車行業(yè)、機械設備和醫(yī)療等行業(yè)都在使用這種數(shù)控加工技術，因為它具有高精度、高準確度和批量生產的特點。

以下是一些立式加工中心可以加工的零件類型：

形狀不規(guī)則的零件

像支架或底座這樣的結構具有不規(guī)則的形狀，這些零件大多需要點、線、面的多點混合加工，而具有自動加工能力的立式加工中心可以加工這些形狀復雜的零件。

箱型零件

箱型零件是指具有孔系統(tǒng)和多個內腔的零件。這些箱型部件在汽車和飛機中很常見，例如發(fā)動機缸體、主軸箱、齒輪泵外殼等。使用立式加工中心，一次裝夾可完成普通機床 60 – 95% 的操作。

此外，立式加工中心還具有高精度、高效率、高剛性和自動換刀功能，只要程序設計合理，夾具和刀具使用得當，可以高效加工箱體類零件。

曲線復雜的零件

螺旋槳、凸輪和葉輪等部件具有復雜的曲線，是航空和運輸業(yè)的常見部件。傳統(tǒng)的機床很難加工出具有曲面、高表面輪廓和封閉內腔的零件，也很難達到理想的加工精度。

然而，與CNC技術相結合的多軸立式加工中心可以在更短的時間內高效地加工出具有這些特征復雜的曲面零件。

試制新零件

立式加工中心具有高度的靈活性和適應性。當您需要改變加工對象時，可以建立和輸入新程序、更改某些程序段或使用特殊指令。

例如，您可以使用縮放功能來生產形狀相同但尺寸不同的零件。這為小批量生產、新產品試制或多品種生產提供了極大的便利。此外，它還能縮短生產準備和試制周期。

立式和臥式加工中心的區(qū)別

數(shù)控加工中心是一種精密機床，具有集成自動化、復合加工、多功能和高速加工等特點。臥式和立式加工中心都是數(shù)控機床，本節(jié)將討論這兩類機床的差異。

主軸方向

這兩種機床的主軸方向各不相同，立式加工中心的主軸垂直于工作臺，通常與地面呈90°。這種設計使得刀具從上往下切削工件，適合加工平面、孔類等工件，尤其是在加工平板類零件時表現(xiàn)出色。

然而臥式加工中心的主軸與工作臺平行，通常與地面呈水平狀態(tài)。刀具從側面對工件進行切削，工件可以在水平方向旋轉，適合加工帶有多個面的復雜零件。

加工效率與靈活性

立式加工中心的操作較簡單、工件裝夾方便，在小批量加工和單件生產時效率較高，但對于需要多面加工的復雜工件，可能需要多次裝夾，降低加工效率。

此外，臥式加工中心的能夠一次裝夾完成多面加工，特別適合批量生產和多面、復雜形狀零件的加工。相比立式加工中心，臥式機床的加工效率更高。

切削規(guī)格和精度

考慮到切削速度，臥式中心的性能優(yōu)于立式中心。它們具有非常高的穩(wěn)定性，可以進行更深的切削。一般來說，立式機床通常用于開槽和端面加工等有限的操作，但它們的切削和精加工表面可以非常精確。因此，有限的切削能力會導致較低的去除率。

每臺機器的成本

臥式機床的購買和維護成本要高得多。此外，它們還需要專業(yè)機械師來操作。因此，這增加了總體制造成本。

而立式機床的成本則低于臥式機床。同樣，立式車銑中心的操作和維護也比臥式機床簡單得多。因此，立式加工中心適用于小規(guī)模生產。

如何為您的項目選擇合適的加工中心？

毫無疑問，立式加工中心是一種廣泛應用的機床。然而，在為您的項目選擇立式加工中心時，必須考慮以下的因素。

一些立式加工中心可以執(zhí)行不同的加工操作，而另一些機床則適用于特定的加工項目。立式加工中心具有多種調整功能和多功能性，而且非常耐用。更重要的是，要對您的項目規(guī)格和立式加工中心的能力進行嚴格評估，以確定它是否最適合您的項目。

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