數(shù)控加工中心的加工工藝

數(shù)控加工工藝安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

加工中心加工工藝了解在加工中心加工中要解決的主要工藝問(wèn)題以及各種問(wèn)題的解決方法。對(duì)加工中心工藝知識(shí)有一個(gè)系統(tǒng)的了解，并學(xué)會(huì)制定加工中心加工工藝和進(jìn)行工藝分析的方法。教學(xué)目的：內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)要求建議學(xué)時(shí)概述加工中心的主要加工對(duì)象了解2加工中心的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型加工中心加工工件的安裝、對(duì)刀與換刀加工中心加工工件的安裝掌握加工中心加工定位基準(zhǔn)的選擇加工中心夾具的確定加工中心加工的對(duì)刀與換刀加工中心加工工藝制定加工中心加工工藝重點(diǎn)掌握2典型加工中心加工零件的工藝分析蓋板零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工工藝的制定理解4支承套零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工工藝的制定加工中心加工工藝學(xué)習(xí)內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)：加工中心與數(shù)控銑床的異同:加工中心是在數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，都是通過(guò)程序控制多軸聯(lián)動(dòng)走刀進(jìn)行加工的數(shù)控機(jī)床。不同的是加工中心具有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀功能。

加工中心的主要加工對(duì)象加工中心適于加工形狀復(fù)雜、工序多、精度要求較高，普通機(jī)床加工需多次裝夾調(diào)整困難的的工件。常用于加工箱體類(lèi)零件帶復(fù)雜曲面的零件異形件板、套、盤(pán)、殼體類(lèi)零件加工中心的主要加工對(duì)象加工中心的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型臥式加工中心

龍門(mén)加工中心

立式加工中心

復(fù)合加工中心

按機(jī)床主軸布局形式分主軸軸心線(xiàn)設(shè)置在豎直狀態(tài)

主軸軸心線(xiàn)設(shè)置在水平狀態(tài)

具有可移動(dòng)的龍門(mén)框架、主軸頭裝在龍門(mén)框架上、主軸軸心線(xiàn)設(shè)置在垂直狀態(tài)

立臥兩用加工中心，具有立式和臥式加工中心的功能

立式、臥式加工中心的結(jié)構(gòu)（單擊觀看錄像）立式加工中心加工中心的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型龍門(mén)式加工中心加工中心的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型無(wú)機(jī)械手的加工中心帶刀庫(kù)、機(jī)械手的加工中心刀庫(kù)轉(zhuǎn)塔式加工中心按換刀形式分

加工中心的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型可裝20把刀的無(wú)臂式ATC刀具庫(kù)加工中心的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型可裝24把刀刀的有臂式ATC刀具庫(kù)加工中心的結(jié)結(jié)構(gòu)及類(lèi)型可裝32把刀刀的有臂式刀刀具庫(kù)加工中心的結(jié)結(jié)構(gòu)及類(lèi)型可裝60把刀刀的刀具庫(kù)加工中心的結(jié)結(jié)構(gòu)及類(lèi)型加工中心夾具具的確定對(duì)夾具的基本本要求：夾緊機(jī)構(gòu)不得得影響進(jìn)給，，加工部位要要敞開(kāi)夾具在機(jī)床上上能實(shí)現(xiàn)定向向安裝夾具的剛性與與穩(wěn)定性要好好加工中心夾具具的選用原則則：在保證加工精精度和生產(chǎn)效效率的前提下下，優(yōu)先選用用通用夾具批量加工可考考慮采用簡(jiǎn)單單專(zhuān)用夾具大批量加工可可考慮采用多多工位夾具和和高效的氣壓壓、液壓等專(zhuān)專(zhuān)用夾具采用成組工藝藝時(shí)應(yīng)使用成成組夾具加工中心夾具具的確定采用尋邊器對(duì)對(duì)刀采用碰刀或試試切方式對(duì)刀刀外刀具預(yù)調(diào)+機(jī)上對(duì)刀杠桿百分表對(duì)對(duì)刀機(jī)上對(duì)刀水平方向?qū)Φ兜禯向?qū)Φ稒C(jī)外對(duì)刀儀對(duì)對(duì)刀對(duì)刀方法：加工中心加工工的對(duì)刀與換換刀制定加工中心心加工工藝零件的工藝分分析分析零件的技技術(shù)要求：尺尺寸精度要求求、幾何形狀狀精度要求、、位置精度要要求、表面粗粗糙度表面質(zhì)質(zhì)量要求、熱熱處理及其他他技術(shù)要求；檢查零件圖的的完整性和正正確性；分析零件結(jié)構(gòu)構(gòu)工藝性：主主要分析零件件的加工內(nèi)容容采用加工中中心加工時(shí)的的可行性、經(jīng)經(jīng)濟(jì)性、方便便性；確定加工中心心的加工內(nèi)容容：確定零件件適合加工中中心加工的部部位、結(jié)構(gòu)和和表面；工藝方案的設(shè)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)包括括完成加工任任務(wù)所需要的的設(shè)備、工裝裝量夾具的選選擇，工藝路路線(xiàn)加工方法法的確定。加工方法的選選擇加工順序的合合理按排制定加工中心心加工工藝工步設(shè)計(jì)先粗加工，半半精加工，再再精加工。既有孔又有面面的加工時(shí)先先銑面后鏜孔孔。采用相同設(shè)計(jì)計(jì)基準(zhǔn)集中加加工的原則。。相同工位集中中加工，鄰近近工位一起加加工可提高加加工效率。按所用刀具劃劃分工步。有較高同軸度度要求的孔系系，應(yīng)該單獨(dú)獨(dú)完成，再加加工其他形位位。在一次裝夾定定位中，能加加工的形位全全部加工完。。制定加工中心心加工工藝進(jìn)給路線(xiàn)的確確定孔加工路線(xiàn)的的確定：確定XY平面內(nèi)的進(jìn)給給路線(xiàn)：定位位要迅速，保保證不發(fā)生碰碰撞的前提下下縮短空行程程；定位要準(zhǔn)準(zhǔn)確。確定Z向的進(jìn)給路線(xiàn)線(xiàn)制定加工中心心加工工藝加工余量的確確定表面粗糙度表面缺陷層深深度空間偏差表面幾何形狀狀誤差裝夾誤差影響加工余量量大小的因素素制定加工中心心加工工藝工序尺寸及公公差的確定注意定位基準(zhǔn)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)準(zhǔn)不重合時(shí)工工序尺寸及公公差的確定問(wèn)問(wèn)題。制定加工中心心加工工藝切削用量的選選擇選擇加工中心心切削用量時(shí)時(shí)，應(yīng)根據(jù)加加工類(lèi)型方式式和加工工序序（表面加工工、孔加工、、粗、精加工工等）；坯料料種類(lèi)、硬度度；刀具類(lèi)型型、轉(zhuǎn)速、直直徑大小、刀刀刃材質(zhì)等因因素綜合確定定。參照理論論切削用量，，根據(jù)實(shí)際切切削的具體情情況，確定合合適的切削用用量。制定加工中心心加工工藝典型加工中心心加工零件工工藝分析蓋板零件在加加工中心的加加工工藝蓋板是機(jī)械加工中中常見(jiàn)的零件件，加工表面有平平面和孔，通常需經(jīng)銑平面、鉆孔、、擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔及攻螺紋等等工步才能完完成。下面以以右圖所示蓋板為為例介紹其加加工中心加工工工藝。蓋板零件簡(jiǎn)圖圖零件工藝分析析選擇加工中心心設(shè)計(jì)工藝：選擇加工方法法確定加工順序序確定裝夾方案案和選擇夾具具選擇刀具制定工藝步驟驟：確定進(jìn)給路線(xiàn)線(xiàn)選擇切削用量量典型加工中心心加工零件工工藝分析蓋板零件在加加工中心的加加工工藝1．分析零件圖樣，選擇加工內(nèi)容容該蓋板的材料料為鑄鐵，故毛坯為鑄件件。由零件圖可知，蓋板的四個(gè)側(cè)側(cè)面為不加工工表面，全部加工表面面都集中在A、B面上。最高精精度為IT7級(jí)。從工序集集中和便于定定位兩個(gè)方面面考慮，選擇B面及位于B面上的全部孔孔在加工中心心上加工，將A面作為主要定定位基準(zhǔn)，并在前道工序序中先加工好好。典型加工中心心加工零件工工藝分析蓋板零件在加加工中心的加加工工藝2．選擇加工中心心由于B面及位于B面上的全部孔孔，只需單工位加加工即可完成成，故選擇立式加加工中心。加工表面不多多，只有粗銑、精銑、粗鏜、半精鏜、精鏜、鉆、擴(kuò)、锪、鉸及攻螺紋等工工步，所需刀具不超超過(guò)20把。選用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)XH714型立式加工中中心即可滿(mǎn)足足上述要求。。該機(jī)床工作作臺(tái)尺寸為400mm×800mm，，x軸行程為600mm，y軸行程為400mm，z軸行程為400mm，主軸端面至工工作臺(tái)臺(tái)面距距離為125～525mm，定位精度和重復(fù)定位精精度分別為0.02mm和0.01mm,刀庫(kù)容量為18把,工件一次裝夾夾后可自動(dòng)完完成銑、鉆、鏜、鉸及攻螺紋等工工步的加工。。蓋板零件在加加工中心的加加工工藝典型加工中心心加工零件工工藝分析3.設(shè)計(jì)工藝(1)選擇加工方法法B平面用銑削方法加工,因其表面粗糙糙度Ra為6.3μm,故采用粗銑——精銑方案；φ60H7孔為已鑄出毛毛坯孔，為達(dá)到IT7級(jí)精度和Ra0.8μμm的表面粗糙度度，需經(jīng)三次鏜削，即采用粗鏜——半精鏜——精鏜方案；對(duì)φ12H8孔，為防止鉆偏和和達(dá)到IT8級(jí)精度，按鉆中心孔——鉆孔——擴(kuò)孔——鉸孔方案進(jìn)行；φ16mm孔在φ12mm孔基礎(chǔ)上锪至尺寸即可；M16mm螺紋孔采用先先鉆底孔后攻攻螺紋的加工工方法，即按鉆中心孔孔——鉆底孔——倒角——攻螺紋方案加加工。典型加工中心心加工零件工工藝分析蓋板零件在加加工中心的加加工工藝(2)確定加工順序序按照先面后孔孔、先粗后精精的原則確定定。具體加工工順序?yàn)榇?、、精銑B面——粗、半精、精精鏜φ60H7孔——鉆各光孔和螺螺紋孔的中心心孔——鉆、擴(kuò)、锪、鉸φ12H8及φ16mm孔——M16mm螺孔鉆底孔、、倒角和攻螺螺紋，詳見(jiàn)下表。典型加工中心心加工零件工工藝分析蓋板零件在加加工中心的加加工工藝3.設(shè)計(jì)工藝數(shù)控加工工工序卡片典型加工中中心加工零零件工藝分分析(3)確定裝夾方方案和選擇擇夾具該蓋板零件件形狀簡(jiǎn)單單，四個(gè)側(cè)面較較光整，加工面與不不加工面之之間的位置置精度要求求不高，故可選用通通用臺(tái)鉗，以蓋板底面面A和兩個(gè)側(cè)面面定位，用臺(tái)鉗鉗口口從側(cè)面夾夾緊。典型加工中中心加工零零件工藝分分析蓋板零件在在加工中心心的加工工工藝3.設(shè)計(jì)工藝(4)選擇刀具所需刀具有有面銑刀、鏜刀、中心鉆鉆、麻花鉆鉆、鉸刀、立銑刀(锪φ16mm孔)及絲錐等，其規(guī)格根據(jù)據(jù)加工尺寸寸選擇。B面粗銑銑刀直徑應(yīng)選選小一些，以減小切削削力矩，但也不能太太小，以免影響加加工效率；B面精銑銑刀直徑應(yīng)選選大一些，以減少接刀刀痕跡，但要考慮到到刀庫(kù)允許許裝刀直徑徑(XH714型加工中心心的允許裝裝刀直徑：無(wú)相鄰刀具為為φ150mm，有相鄰刀具具為φ80mm)也不能太大大。刀柄柄柄部根據(jù)主主軸錐孔和和拉緊機(jī)構(gòu)構(gòu)選擇。XH714型加工中心心主軸錐孔孔為ISO40，適用刀柄為為BT40(日本標(biāo)準(zhǔn)JISB6339)，故刀柄柄部部應(yīng)選擇BT40型式。具體體所選刀具具及刀柄見(jiàn)見(jiàn)下表。典型加工中中心加工零零件工藝分分析蓋板零件在在加工中心心的加工工工藝3.設(shè)計(jì)工藝數(shù)控加工刀刀具編號(hào)典型加工中中心加工零零件工藝分分析(5)確定進(jìn)給路路線(xiàn)B面的粗、精精銑削加工進(jìn)給給路線(xiàn)根據(jù)據(jù)銑刀直徑確定定，因所選銑刀直徑為φ100mm，故安排沿z方向兩次進(jìn)進(jìn)給(見(jiàn)下圖)。所有孔加加工進(jìn)給路路線(xiàn)均按最最短路線(xiàn)確定，因?yàn)榭椎奈晃恢镁纫蟛桓?，機(jī)床的定位位精度完全全能保證，后面所示各圖即為各孔孔加工工步步的進(jìn)給路路線(xiàn)。典型加工中中心加工零零件工藝分分析蓋板零件在在加工中心心的加工工工藝3.設(shè)計(jì)工藝(5)確定進(jìn)給路路線(xiàn)銑削B面進(jìn)給路線(xiàn)線(xiàn)典型加工中中心加工零零件工藝分分析蓋板零件在在加工中心心的加工工工藝鏜φ60H7孔進(jìn)給路線(xiàn)線(xiàn)(5)確定進(jìn)給路路線(xiàn)典型加工中中心加工零零件工藝分分析蓋板零件在在加工中心心的加工工工藝鉆中心孔進(jìn)進(jìn)給路線(xiàn)(5)確定進(jìn)給路路線(xiàn)典型加工中中心加工零零件工藝分分析蓋板零件在在加工中心心的加工工工藝鉆、擴(kuò)、鉸鉸φ12H8孔進(jìn)給路線(xiàn)線(xiàn)(5)確定進(jìn)給路路線(xiàn)典型加工中中心加工零零件工藝分分析蓋板零件在在加工中心心的加工工工藝锪φ16mm孔進(jìn)給路線(xiàn)線(xiàn)(5)確定進(jìn)給路路線(xiàn)典型加工中中心加工零零件工藝分分析蓋板零件在在加工中心心的加工工工藝鉆螺紋底孔孔、攻螺