1、數(shù)控加工中心工藝和技巧加工中心加工工藝 了解在加工中心加工中要解決的主要工藝問題以及各種問題的解決方法。對加工中心工藝知識有一個系統(tǒng)的了解，并學(xué)會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)容知識點學(xué)習(xí)要求建議學(xué)時加工中心刀具加工中心刀具的類型和特點了解加工中心刀具材料及選用加工中心刀具的選用加工中心工具系統(tǒng)加工中心加工工件的安裝、對刀與換刀 加工中心加工工件裝夾 掌握加工中心加工的對刀加工中心加工工藝 制定加工中心加工工藝 制定概述重點掌握 常用工程材料加工工藝特點制定加工中心加工工藝要解決的主要問題復(fù)雜表面加工中心銑削刀具軌跡設(shè)計復(fù)雜表面自動編程工藝處理典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工

2、藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝?yán)斫?槽類結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝其他二維表面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝空間曲面加工工藝第六單元 加工中心加工工藝學(xué)習(xí)內(nèi)容與知識點：一、加工中心用銑削刀具的類型加工中心刀具的類型和特點立銑刀圓柱形銑刀鼓形銑刀鍵槽銑刀模具銑刀專用成型銑刀二、加工中心用孔加工刀具類型中心鉆淺孔鉆麻花鉆擴孔鉆鏜刀絲錐三、加工中心刀具的特點加工中心刀具的類型和特點1、刀具有很高的切削效率2、數(shù)控刀具有高的精度和重復(fù)定位精度3、要求刀具有很高的可靠性和耐用度4、實現(xiàn)刀具尺寸的預(yù)調(diào)和快速換刀5、具有一個比較完善的工具系統(tǒng)及刀具管理系統(tǒng)刀具材料各類、性能和特點材料各類硬質(zhì)合金陶瓷立方氮化硼CBN聚晶金剛石P

3、CD加工中心用刀具材料及選用高速鋼一、選擇刀具應(yīng)考慮的因素加工中心刀具的選用二、刀具各類與結(jié)構(gòu)的選擇1、銑削刀具的選擇2、孔加工刀具的選擇三、刀具尺寸確實定1、刀具長度確實定2、銑刀直徑的選擇加工中心工具系統(tǒng)刀柄配置數(shù)量刀柄的柄部形式是否正確根據(jù)機床上典型零件的加工工藝來選擇刀具選用模塊式刀柄和復(fù)合刀柄要綜合考慮一、刀柄及選擇高速切削用刀柄和高速夾頭二、拉釘及選擇三、夾頭的選擇及安裝加工中心加工工件裝夾及對刀選擇基準(zhǔn)的三個根本要求： 所選基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確裝卸方便方便可靠 所選基準(zhǔn)與各加工部位的的尺寸計算簡單 保證加工精度 選擇定位基準(zhǔn)6原那么： 盡量選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)與

4、設(shè)計基準(zhǔn)不能統(tǒng)一時，應(yīng)嚴(yán)格控制定位誤差保證加工精度 工件需兩次以上裝夾加工時，所選基準(zhǔn)在一次裝夾定位能完成全部關(guān)鍵精度部位的加工 所選基準(zhǔn)要保證完成盡可能多的加工內(nèi)容 批量加工時，零件定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與建立工件坐標(biāo)系的對刀基準(zhǔn)重合 加工中心加工定位基準(zhǔn)的選擇需要屢次裝夾時，基準(zhǔn)應(yīng)該前后統(tǒng)一 加工中心夾具確實定 對夾具的根本要求： 夾緊機構(gòu)不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開 夾具在機床上能實現(xiàn)定向安裝 夾具的剛性與穩(wěn)定性要好 不影響進(jìn)給的裝夾例如加工中心夾具確實定 通用夾具 組合夾具 專用夾具 可調(diào)整夾具 多工位夾具 常用夾具種類 成組夾具 加工中心夾具確實定 新型數(shù)控夾具體加工中心夾具確實定 孔系組

5、合夾具加工中心夾具確實定 槽系組合夾具加工中心夾具確實定 加工中心夾具的選用原那么： 在保證加工精度和生產(chǎn)效率的前提下，優(yōu)先選用通用夾具 批量加工可考慮采用簡單專用夾具 大批量加工可考慮采用多工位夾具和高效的氣壓、液壓等專用夾具 采用成組工藝時應(yīng)使用成組夾具 加工中心夾具確實定 加工中心對刀對刀 機床上找正加緊后，確定工件坐標(biāo)編程坐標(biāo)原點的機床坐標(biāo) 。對刀點 工件在機床上找正夾緊后，用于確定工件坐標(biāo)系在機床坐標(biāo)系中位置的基準(zhǔn)點。 對刀點可選在工件上或裝夾定位元件上，但對刀點與工件坐標(biāo)點必須有準(zhǔn)確、合理、簡單的位置對應(yīng)關(guān)系，方便計算工件坐標(biāo)點在機床上的位置工件坐標(biāo)點的機床坐標(biāo)。對刀點最好能與工件

6、坐標(biāo)點重合。 換刀根據(jù)工藝需要，要用不同參數(shù)的刀具加工工件，在加工中按需要更換刀具的過程 。換刀點 加工中更換刀具的位置。 加工中心有刀庫和自動換刀裝置，根據(jù)程序的需要可以自動換刀。換刀點應(yīng)在換刀時工件、夾具、刀具、機床相互之間沒有任何的碰撞和干預(yù)的位置上，加工中心的換刀點往往是固定的。 加工中心對刀采用尋邊器對刀 采用碰刀或試切方式對刀 外刀具預(yù)調(diào)+機上對刀 杠桿百分表對刀 機上對刀 水平方向?qū)Φ?Z向?qū)Φ?機外對刀儀對刀 對刀方法： 加工中心對刀加工中心加工工藝制定零件的工藝分析分析零件的技術(shù)要求：尺寸精度要求、幾何形狀精度要求、位置精度要求、外表粗糙度外表質(zhì)量要求、熱處理及其他技術(shù)要求

7、；檢查零件圖的完整性和正確性； 分析零件結(jié)構(gòu)工藝性：主要分析零件的加工內(nèi)容采用加工中心加工時的可行性、經(jīng)濟性、方便性；確定加工中心的加工內(nèi)容：確定零件適合加工中心加工的部位、結(jié)構(gòu)和外表 ；工藝方案的設(shè)計 工藝設(shè)計包括完成加工任務(wù)所需要的設(shè)備、工裝量夾具的選擇，工藝路線加工方法確實定。 加工方法的選擇 加工順序的合理按排 制定加工中心加工工藝工步設(shè)計 先粗加工，半精加工，再精加工。 既有孔又有面的加工時先銑面后鏜孔。 采用相同設(shè)計基準(zhǔn)集中加工的原那么。 相同工位集中加工，鄰近工位一起加工可提高加工效率。 按所用刀具劃分工步。 有較高同軸度要求的孔系，應(yīng)該單獨完成，再加工其他形位。 在一次裝夾定位

8、中，能加工的形位全部加工完。 制定加工中心加工工藝進(jìn)給路線確實定 孔加工路線確實定： 確定XY平面內(nèi)的進(jìn)給路線：定位要迅速，保證不發(fā)生碰撞的前提下縮短空行程；定位要準(zhǔn)確。 確定Z向的進(jìn)給路線 制定加工中心加工工藝加工余量確實定 外表粗糙度 外表缺陷層深度 空間偏差 外表幾何形狀誤差 裝夾誤差 影響加工余量大小的因素 制定加工中心加工工藝工序尺寸及公差確實定 注意定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時工序尺寸及公差確實定問題。 制定加工中心加工工藝切削用量的選擇 選擇加工中心切削用量時，應(yīng)根據(jù)加工類型方式和加工工序外表加工、孔加工、粗、精加工等；坯料種類、硬度；刀具類型、轉(zhuǎn)速、直徑大小、刀刃材質(zhì)等因素綜合確

9、定。參照理論切削用量，根據(jù)實際切削的具體情況，確定適宜的切削用量。 制定加工中心加工工藝典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝平面結(jié)構(gòu)是機械加工中常見的零件，加工外表有平面和孔，通常需經(jīng)銑平面、鉆孔、擴孔、鏜孔、鉸孔及攻螺紋等工步才能完成。下面以右圖所示蓋板為例介紹其加工中心加工工藝。平面零件簡圖零件工藝分析 選擇加工中心 設(shè)計工藝： 選擇加工方法 確定加工順序 確定裝夾方案和選擇夾具 選擇刀具 制定工藝步驟：確定進(jìn)給路線 選擇切削用量 典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝1分析零件圖樣，選擇加工內(nèi)容 該蓋板的材料為鑄鐵，故毛坯為鑄件。由零件圖可知，蓋板的四個側(cè)面為不加工

10、外表，全部加工外表都集中在A、B面上。最高精度為IT7級。從工序集中和便于定位兩個方面考慮，選擇B面及位于B面上的全部孔在加工中心上加工，將A面作為主要定位基準(zhǔn)，并在前道工序中先加工好。典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝2選擇加工中心 由于B面及位于B面上的全部孔，只需單工位加工即可完成，應(yīng)選擇立式加工中心。加工外表不多，只有粗銑、精銑、粗鏜、半精鏜、精鏜、鉆、擴、锪、鉸及攻螺紋等工步，所需刀具不超過20把。選用國產(chǎn)XH714型立式加工中心即可滿足上述要求。該機床工作臺尺寸為400mm800mm，x軸行程為600mm， y軸行程為400mm，z軸行程為400mm，主軸端面至工作臺

11、臺面距離為125525mm，定位精度和重復(fù)定位精度分別為0.02mm和 0.01mm,刀庫容量為18把,工件一次裝夾后可自動完成銑、鉆、鏜、鉸及攻螺紋等工步的加工。典型加工中心加工零件工藝分析平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝3. 設(shè)計工藝 (1)選擇加工方法 B平面用銑削方法加工,因其外表粗糙度Ra為6.3m,故采用粗銑精銑方案； 60H7 孔為已鑄出毛坯孔，為到達(dá)IT7級精度和Ra0.8m的外表粗糙度，需經(jīng)三次鏜削，即采用粗鏜半精鏜精鏜方案；對12H8孔，為防止鉆偏和到達(dá)IT8級精度，按鉆中心孔鉆孔擴孔鉸孔方案進(jìn)行；16mm孔在12mm孔根底上锪至尺寸即可；M16mm螺紋孔采用先鉆底孔后攻螺紋的加工

12、方法，即按鉆中心孔鉆底孔倒角攻螺紋方案加工。典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝 (2)確定加工順序 按照先面后孔、先粗后精的原那么確定。具體加工順序為粗、精銑B面粗、半精、精鏜60H7孔鉆各光孔和螺紋孔的中心孔鉆、擴、锪、鉸12H8及16mm孔M16mm螺孔鉆底孔、倒角和攻螺紋，詳見下表。典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝3. 設(shè)計工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝數(shù)控加工工序卡片典型加工中心加工零件工藝分析 (3)確定裝夾方案和選擇夾具 該蓋板零件形狀簡單，四個側(cè)面較光整，加工面與不加工面之間的位置精度要求不高，故可選用通用臺鉗，以蓋板底面A和兩個側(cè)面定位，用臺鉗鉗口從側(cè)面夾緊。典型結(jié)構(gòu)加工中

13、心加工工藝3. 設(shè)計工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝 (4)選擇刀具 所需刀具有面銑刀、鏜刀、中心鉆、麻花鉆、鉸刀、立銑刀(锪16mm孔)及絲錐等，其規(guī)格根據(jù)加工尺寸選擇。B面粗銑銑刀直徑應(yīng)選小一些，以減小切削力矩，但也不能太小，以免影響加工效率；B面精銑銑刀直徑應(yīng)選大一些，以減少接刀痕跡，但要考慮到刀庫允許裝刀直徑(XH714型加工中心的允許裝刀直徑：無相鄰刀具為150mm，有相鄰刀具為80mm )也不能太大。刀柄柄部根據(jù)主軸錐孔和拉緊機構(gòu)選擇。XH714型加工中心主軸錐孔為ISO40，適用刀柄為BT40(日本標(biāo)準(zhǔn)JISB6339)，故刀柄柄部應(yīng)選擇BT40型式。具體所選刀具及刀柄見下表。典型結(jié)

14、構(gòu)加工中心加工工藝3. 設(shè)計工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝數(shù)控加工刀具編號典型加工中心加工零件工藝分析 (5) 確定進(jìn)給路線 B面的粗、精銑削加工進(jìn)給路線根據(jù)銑刀直徑確定，因所選銑刀直徑為100mm，故安排沿z方向兩次進(jìn)給(見以下圖)。所有孔加工進(jìn)給路線均按最短路線確定，因為孔的位置精度要求不高，機床的定位精度完全能保證，后面所示各圖即為各孔加工工步的進(jìn)給路線。典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝3. 設(shè)計工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝(5) 確定進(jìn)給路線銑削B面進(jìn)給路線典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝鏜60H7孔進(jìn)給路線(5) 確定進(jìn)給路線典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝鉆中心孔進(jìn)給路線(5) 確定進(jìn)給路線典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝鉆、擴、鉸12H8孔進(jìn)給路線(5) 確定進(jìn)給路線典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝蓋板零件在加工中心的加工工藝锪16mm孔進(jìn)給路線(5) 確定進(jìn)給路線典型結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝平面結(jié)構(gòu)加工中心加工工藝鉆螺紋底孔、攻螺紋進(jìn)給路線(5) 確定進(jìn)給路線典型結(jié)