立式铣床加工中心的构造、特性

立式铣床加工中心适用于壳体类零件和繁杂斜面零件的加工，可以切削、镗削、铣削、攻外螺纹和车外螺纹等作用集中化在台机器设备上。由于它具备多种多样换刀或选刀作用，可全自动进行或贴近进行钢件个面的所有加工工艺流程，进而使生产率和自动化技术水平进步提高。

1. 高宽比自动化:技术立式铣床加工中心依照数控机床的命令全自动的读进给速度、钻削深层、主轴旋转速度、选刀、换刀及其别的功能键开展操纵，不用作业者开展正中间实际操作，保持了加工自动化技术。
2. 功率和高精密:立式铣床加工中心在加工时要在次夹装中开展粗、精加工。即能确保效率高开展大钻削的粗加工，又能开展半精加工和精加工，并把大批量生产钢件的品质分散度操纵在定范围之内。般，立式铣床加工中心的主传动系统电机额定功率比般机床高50-100 percent，而关键构件和基础件的精密度也比般机床高。
3. 高速度和高可靠性：立式铣床加工中心的主轴转速比和走刀速度也远超般机床，能在长时间负荷下长期工作中。

繁杂曲面在机械加工行业，繁杂曲面采用般机械加工方式是无法乃至没法进行的。在中国，传统式的方式是采用精密铸件，显而易见其精密度是低的。繁杂曲面类零件如：各种各样离心叶轮，导叶轮，曲面，各种各样曲面成型模具，飞机螺旋桨及其水中出航器的助推器，及其些其他样子的随意曲面。这种零件均能用加工中心开展生产加工。

 较为典型性的下边几类：

1.  凸轮、凸轮组织做为脚踏式信息内容存储与传送的基础元器件，被普遍地运用于各种各样全自动机械设备中，这种零件有各种各样曲线图的盘形凸轮，圆柱体凸轮、锥体凸轮、桶形凸轮、内孔凸轮等。生产加工这种零件可依据凸轮的复杂性采用三轴、四轴连动或采用五轴联动的立式铣床加工中心。
2. 总体离心叶轮类：这种零件多见于飞机发动机的压气机，供氧机器设备的膨胀机，双螺杆空压机等，针对那样的型面，可采用四轴左右连动的立式铣床加工中心才可以进行。
3. 模具类：如注塑加工模具、硫化橡胶模具、真空泵成型吸朔模具、家用冰箱聚氨酯发泡模具、工作压力锻造模具，精密铸件模具等。采用加工中心生产加工模具，因为工艺流程集中精力，动模、静模等关键部件的深度加工大部分是在次安裝中进行全数机械加工內容，可降低规格总计偏差，降低机电维修工作量。另外，模具的可拷贝性强，公差配合好。机械加工制造残余给铣工的工作量少，凡数控刀片所及的地方，尽量由机械加工制造进行，那样使模具铣工的工作量关键取决于打磨抛光。
4. 曲面：可采用立式铣床加工中心切削。三轴切削只有用球头车刀作靠近生产加工，高效率较低，五轴切削可采用端铣刀作包络面来靠近曲面。繁杂曲面用加工中心生产加工时，程序编写工作量很大，大部分要有自动编程技术性。

立式铣床加工中心中的镗铣类工具系统分为整体式结构和模块式结构两大类

1.整体式结构  

我国TSG工具系统就属于整体式结构的工具系统。它的特点是将锥柄和接杆连成体，不同品种和规格的工作部分都必须带有与机床相连的柄部。其点是结构简单，使用方便、可靠，更换迅速等。缺点是锥柄的品种和数量较多。

2.模块式结构

模块式结构把工具的柄部和工作部分分开，制成系统化的主柄模块、中间模块和工作模块，每类模块中又分为若干小类和规格，然后用不同规格的中间模块组装成不同用途、不同规格的模块式刀具，这样就方便了制造、使用和保管，减少了工具的规格、品种和数量的储备，对加工中心较多的企业有很高的实用价值。目前，模块式工具系统已成为数控加工刀具发展的方向。

工具柄部是指工具系统与机床主轴连接的部分，是数控机床工具系统的重要组成部分之，是立式铣床加工中心必备的辅具。在立式铣床加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具，迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。
现在通常采用的是两面约束过定位夹持系统，该系统具有很高的接触刚度和重复定位精度，夹紧可靠。该系统主要有1:10的短锥柄和7:24的长锥柄两种形式。虽然长锥柄可以与传统BT刀柄互换，并可方便安装于主轴锥孔锥度为7:24的机床上，而且连接刚度和精度都较高，但从切削速度日趋提高的高速加工的发展趋势来看，锥度为1:10的短锥柄的刀柄结构的发展前景更为广阔

提高刀具系统夹持精度，就必须设法使刀具得到精密可靠定位，确保足够夹持力，就必须严格控制和提高刀具系统配合精度、加大夹持长度、化结构设计及合理选材。

目前，适宜高速切削加工的刀具夹头主要有以下几种：

1. 热缩夹头：利用刀柄装刀孔热胀冷缩使刀具可靠夹紧。它是种无夹紧元件的夹头，结构简单对称、夹紧力大。
2. 高精度弹簧夹头：由日本大昭和精机株式会社生产的高精度弹簧夹头，采用锥角12°锥套，全数夹头都经平衡修整，以适应高速加工的要求。目前，这种夹头的转速可达30,000～40,000r/min。
3. 高精度液压夹头： BlG-PLUS刀具系统的高精度液压夹头采用两点夹持的体型构造，具有很高的夹持力和夹持精度，且减小了夹头质量。
4. 高精度静压膨胀式夹头： 由德国雄克公司生产的高精度静压膨胀式夹头，通过拧紧加压螺栓提高油腔内的油压，使油腔内壁均匀对称的向轴线方向膨胀，以夹紧刀具。该夹头夹持精度高，其径向跳动小于3µm。
5. 三棱变形夹头：该夹头利用夹头本身的变形力夹紧刀具，其自由状态为三棱形，装夹刀具时，利用液力作用使夹头内孔变为圆形，撤消外力后，内孔重新收缩为三棱形，以实现对刀具三点夹紧。该夹头具有结构紧凑、定位精度高(可达3µm以下)且对称、刀具装夹简单等恃点。
6. 新颖结构夹头：由Sandvik 公司新推出的Coro Grip夹头，借助液压装置推动锥套，在3D处测量，其径向跳动可达2～6µm，这种夹头夹紧更为可靠，其刚性高于液压夹头，装夹时间短于热缩夹头。ISCAR公司推出的圆柱柄新型装夹方式，不仅保证端面接触，而且能在半个圆周面上形成夹紧力，提高了夹持刚性。