加工中心加工工藝

1、2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史1l 6.1加工中心的主要特點(diǎn)及功能l 6.2加工中心的刀具、夾具及加工工藝l 6.3典型零件加工工藝分析2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史2 加工中心（Machining Center，簡(jiǎn)稱(chēng)MC）是一種具有復(fù)合加工功能的數(shù)控機(jī)床，是集銑削、鉆削、鉸削、鏜削、攻螺紋于一體的多功能機(jī)械加工設(shè)備。 加工中心最初是從數(shù)控銑床發(fā)展而來(lái)的，與銑床的最大區(qū)別是加工中心是帶有到庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控機(jī)床，又稱(chēng)為自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床或多工序數(shù)控機(jī)床。2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史32022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史42022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史52022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史62022-6-27工業(yè)設(shè)

2、計(jì)史72022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史82022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史9換刀裝置轉(zhuǎn)塔頭加工中心刀庫(kù)+主軸換刀加工中心刀庫(kù)+機(jī)械手+主軸換刀加工中心刀庫(kù)+機(jī)械手+雙主軸換刀加工中心2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史10T012022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史11lX / Y / Z軸 mm 1.250 (1.150*) / 710 / 710 l主軸功率 (40 / 100% DC) kW 15 / 10 l扭矩 (40 / 100% DC) Nm 130 / 87 l轉(zhuǎn)速范圍 rpm 12.000 l X / Y / Z 進(jìn)給 / 快移速度 m/min 30 / 30 / 30 刀柄SK 40 (HSK-A63

3、) 刀庫(kù)容量把 32 l工作臺(tái)尺寸mm 1.500 x 800 l裝夾重量（固定工作臺(tái)）kg 1.100 l配有 19 液晶顯示屏DMG ERGOline Control控制面板2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史12刀庫(kù)種類(lèi)直線(xiàn)刀庫(kù)圓盤(pán)刀庫(kù)鏈?zhǔn)降稁?kù)其他刀庫(kù)2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史132022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史14特點(diǎn)加工精度高精度穩(wěn)定表面質(zhì)量好加工效率高2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史15l機(jī)床的剛性高、抗震性好；l傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳遞精度精度高，速度快，常采用滾珠絲杠副、靜壓蝸桿蝸輪條、預(yù)加載賀雙齒輪副；l主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)齒輪箱變速系統(tǒng)（1-2級(jí)）；l導(dǎo)軌采用耐磨和新結(jié)構(gòu)，能長(zhǎng)期保持導(dǎo)軌的

4、精度；l設(shè)有刀庫(kù)和換刀機(jī)構(gòu)、多工作臺(tái)。2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史16加工對(duì)象箱體類(lèi)復(fù)雜曲面類(lèi)異形類(lèi)盤(pán)套板類(lèi)高精度試制品2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史17l6.2.1 加工中心的刀具2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史182022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史192022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史20刀具要求切削性能刀具精度刀具材料2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史21l加工中心刀具按工藝用途可分為銑、鏜、鉆、螺紋加工幾類(lèi)l平面類(lèi)加工刀具：盤(pán)銑刀，端銑刀、球頭銑刀和成型銑刀、硬質(zhì)合金螺旋齒立銑刀l孔加工類(lèi)刀具：鉆、鏜、鉸、擴(kuò)、深孔鉆2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史221）刀柄的選擇（BT、HSK 7:24）n 刀柄的錐度與主軸的

5、錐度必須同規(guī)格，且具有良好的配合，一般要求配合面接觸度在70%以上；n刀柄的硬度一般應(yīng)比主軸的硬度低，否則會(huì)損害主軸孔的精度；n與其他主軸具有通用性；2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史23l選擇合適的刀具形狀和精度，以滿(mǎn)足零件形狀精度和尺寸精度的加工要求;l選擇合適的刀片材料和刀片形狀，以充分發(fā)揮刀具的切削性能l刀具幾何尺寸的選擇則根據(jù)加工條件具體確定2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史24（1）加工中心夾具的基本要求夾具要求敞開(kāi)加工面換刀換工作臺(tái)時(shí)不干涉剛性和穩(wěn)定性好2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史25夾具類(lèi)型通用夾具專(zhuān)用夾具多工位夾具氣動(dòng)或液壓夾具2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史262022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史

6、272022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史28（1）零件的工藝分析l包括零件圖的完整性、正確性和技術(shù)要求，分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性和定位基準(zhǔn)等結(jié)構(gòu)工藝性加工量要小光孔和螺紋的規(guī)格要少尺寸規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化加工表面應(yīng)具有方便性可能性有足夠的剛度2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史292022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史30l平面、平面輪廓及曲面在鏜銑加工中心上唯一的加工方法是銑削l孔加工方法比較多，有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸擴(kuò)和鏜孔。l對(duì)于螺紋加工，M6-M20:攻螺紋方法加工；lM20,采用鏜的辦法。2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史31l一般情況下，加工中心上的零件已經(jīng)在其他機(jī)床上經(jīng)過(guò)粗加工，加工中心只要完成最好的精加工，不必進(jìn)行加工階段的劃分

7、。3）加工工序的劃分l加工中心通常按工序集中原則劃分工序，主要從精度和效率方法考慮2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史32l加工中心安排加工順序同樣要遵循基面先行、先粗后精、先主后次及先面后孔的一般原則l減少換刀次數(shù)，節(jié)省輔助時(shí)間。一般情況下，每換一把新刀后，運(yùn)用平移工作臺(tái)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等完成盡可能多的工作l每道工序盡量減少刀具的空行程移動(dòng)量，按照路線(xiàn)最短安排加工表面的加工順序2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史33l確定加工路線(xiàn)時(shí)，要保證精度前提下，保證計(jì)算簡(jiǎn)單、走刀路線(xiàn)短、空刀時(shí)間少。主要是孔加工和銑削加工l孔加工進(jìn)給路線(xiàn)的確定T01切入平面定位準(zhǔn)確和定位迅速2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史34l銑削開(kāi)口不通槽

8、時(shí)，銑刀在Z向直接快速移動(dòng)到位，無(wú)需工作進(jìn)給l銑削封閉槽時(shí)，銑刀需要有一切入距離l銑削輪廓及通槽時(shí)，應(yīng)該有切出距離2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史35l加工余量應(yīng)保證圖紙上所規(guī)定的表面粗糙度和精度l考慮設(shè)備剛度、加工方法、零件變形等l考慮熱處理變形l考慮零件大小2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史36l在具體選擇時(shí)，要根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)中的規(guī)定和要求及刀具耐用度去選擇和計(jì)算，并結(jié)合實(shí)踐進(jìn)行確定2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史376.3.1 蓋板零件毛坯尺寸為：160mm160mm20mm，HT200已知條件：A面已加工完2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史38l加工對(duì)象為面、孔、螺紋面：B面孔：60H7 12h8/416

9、螺紋：4M16-H72022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史39l加工對(duì)象為面、孔、螺紋面：B面孔：60H7 12h8/416螺紋：4M16-H7行程精度刀具數(shù)聯(lián)動(dòng)軸數(shù)2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史401) 加工方法的選擇l加工對(duì)象為面、孔、螺紋面：B面:粗銑精銑孔：60H7： 粗鏜-半精鏜-精鏜 12h8/416：中心孔-鉆孔-擴(kuò)孔-鉸孔 16：锪孔螺紋：4M16-H7：中心鉆-鉆孔-擴(kuò)孔粗鉸孔-精 鉸-功螺紋2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史41加工對(duì)象為面、孔、螺紋2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史42l選擇通用臺(tái)鉗作為夾具l以A和側(cè)面作為定位面，側(cè)面作為加緊面2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史43面：B面:粗銑精銑孔

10、：60H7： 粗鏜-半精鏜-精鏜 12h8/416：中心孔-鉆孔-擴(kuò)孔-鉸孔 16：锪孔螺紋：4M16-H7：中心鉆-鉆孔-擴(kuò)孔-粗鉸孔- 精鉸-功螺紋2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史442022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史452022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史462022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史47lB面的加工：面銑刀可用于粗加工、也可用于精加工2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史482022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史492022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史502022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史512022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史522022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史532022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史542022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史55l已知材料為45

11、鋼，毛坯為棒料2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史56外圓平面偏心孔螺紋孔倒角锪孔2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史571、車(chē)外圓100f9，80，普通車(chē)床2、銑平面，保證尺寸75，立銑3、加工中心加工孔，臥式加工中心2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史58l35H7孔:鉆中心孔-鉆孔-粗鏜-半精鏜-鉸孔-倒角l15H7孔：中心孔-鉆孔-擴(kuò)孔-鉸孔l60孔：粗銑-精銑l11：中心孔-鉆孔l17：锪孔lM6-6H：中心孔-鉆底孔-孔倒角-攻螺紋2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史59l35H7孔:鉆中心孔-鉆孔-粗鏜-半精鏜-鉸孔-倒角l60孔：粗銑-精銑l11：中心孔-鉆孔l17：锪孔lM6-6H：中心孔-鉆底孔-孔倒角-

12、攻螺紋l15H7孔：中心孔-鉆孔-擴(kuò)孔-鉸孔2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史602022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史612022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史622022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史63 圖為盒型模具的凹模零件圖，該盒型模具為單件生產(chǎn)，零件材料為T(mén)8A，分析其數(shù)控加工工藝2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史642022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史65n該盒型模具為單件生產(chǎn)，零件材料為T(mén)8A，外形為一個(gè)六面體，內(nèi)腔型面復(fù)雜。n主要結(jié)構(gòu)是由多個(gè)曲面組成的凹型型腔，型腔四周的斜平面之間采用半徑為7.6的圓弧面過(guò)渡，斜平面與底平面之間采用半徑為5的圓弧面過(guò)渡，在模具的底平面上有一個(gè)四周也為斜平面的錐臺(tái)。模具的外部結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)方體。n因此零件的加工以凹型型腔為重點(diǎn)。 2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史66l根據(jù)被加工零件的外形和材料等條件，選用VP1050立式鏜銑床加工中心。2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史67（3）確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式 l零件直接安裝在機(jī)床工作臺(tái)面上，用兩塊壓板壓緊。 （4）確定加工順序及進(jìn)給路線(xiàn) 粗加工整個(gè)型腔，去除大部分加工余量。半精加工和精加工上型腔。 半精加工和精加工下型腔 。對(duì)底平面上的錐臺(tái)四周表面進(jìn)行精加工。2022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史682022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史692022-6-27工業(yè)設(shè)計(jì)史7