加工中心加工工藝課件

第6章

加工中心加工工藝

6.1加工中心簡介加工中心(MachiningCenter)簡稱MC，是由機械設備與數控系統(tǒng)組成的適用于加工復雜零件的高效率自動化機床。以下以FANUC數控系統(tǒng)的XH714加工中心為例來講述。

加工中心是高效、高精度數控機床，工件在一次裝夾中便可完成多道工序的加工，同時還備有刀具庫，并且有自動換刀功能。第6章加工中心加工工藝6.1加工中心簡介

6.1.1加工中心的主要功能加工中心能實現三軸或三軸以上的聯動控制，以保證刀具進行復雜表面的加工。加工中心除具有直線插補和圓弧插補功能外，還具有各種加工固定循環(huán)、刀具半徑自動補償、刀具長度自動補償、加工過程圖形顯示、人機對話、故障自動診斷、離線編程等功能。加工中心從外觀上可分為立式、臥式和復合加工中心等。立式加工中心的主軸垂直于工作臺，主要適用于加工板材類、殼體類工件，也可用于模具加工。臥式加工中心的主軸軸線與工作臺臺面平行，它的工作臺大多為由伺服電動機控制的數控回轉臺，在工件一次裝夾中，通過工作臺旋轉可實現多個加工面的加工，適用于箱體類工件加工。復合加工中心主要是指在一臺加工中心上有立、臥兩個主軸或主軸可90°改變角度，因而可在工件一次裝夾中實現五個面的加工。6.1.1加工中心的主要功能立式數控加工中心立式數控加工中心臥式數控加工中心臥式數控加工中心中小型立式加工中心中小型立式加工中心

6.1.2加工中心的工藝及工藝裝備加工中心是一種工藝范圍較廣的數控加工機床，能進行銑削、鏜削、鉆削和螺紋加工等多項工作。加工中心特別適合于箱體類零件和孔系的加工。加工工藝范圍如圖6.1～圖6.4。6.1.2加工中心的工藝及工藝裝備圖6.1銑削加工圖6.2鉆削加工圖6.3螺紋加工圖6.4鏜削加工

圖6.1銑削加工圖6.2鉆削加工圖6.3螺紋加工圖6.

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，并學會制定加工中心加工工藝和進行工藝分析的方法。教學目的：6.2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內容知識點學習要求建議學時概述加工中心的主要加工對象了解2加工中心的結構及類型加工中心加工工件的安裝、對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的選擇加工中心夾具的確定加工中心加工的對刀與換刀加工中心加工工藝制定加工中心加工工藝重點掌握2典型加工中心加工零件的工藝分析蓋板零件結構特點及加工工藝的制定理解4支承套零件結構特點及加工工藝的制定學習內容與知識點：內容知識點學習要求建議學時概述加工中心的主要加工對象了解2加6.2.1加工中心加工工件的安裝選擇基準的三個基本要求：

所選基準應能保證工件定位準確裝卸方便方便可靠所選基準與各加工部位的的尺寸計算簡單

保證加工精度

6.2.1加工中心加工工件的安裝選擇基準的三個基本要求：選擇定位基準6原則：

盡量選擇設計基準作為定位基準

定位基準與設計基準不能統(tǒng)一時，應嚴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，所選基準在一次裝夾定位能完成全部關鍵精度部位的加工所選基準要保證完成盡可能多的加工內容批量加工時，零件定位基準應盡可能與建立工件坐標系的對刀基準重合

加工中心加工定位基準的選擇需要多次裝夾時，基準應該前后統(tǒng)一選擇定位基準6原則：盡量選擇設計基準作為定位基準定位基準6.2.2加工中心夾具的確定

對夾具的基本要求：

夾緊機構不得影響進給，加工部位要敞開夾具在機床上能實現定向安裝

夾具的剛性與穩(wěn)定性要好

6.2.2加工中心夾具的確定對夾具的基本要求：夾緊機構不影響進給的裝夾示例加工中心夾具的確定

不影響進給的裝夾示例加工中心夾具的確定通用夾具

組合夾具

專用夾具

可調整夾具

多工位夾具

常用夾具種類

成組夾具

加工中心夾具的確定

通用夾具組合夾具專用夾具可調整夾具多工位夾具常用新型數控夾具體加工中心夾具的確定

新型數控夾具體加工中心夾具的確定孔系組合夾具加工中心夾具的確定

孔系組合夾具加工中心夾具的確定槽系組合夾具加工中心夾具的確定

槽系組合夾具加工中心夾具的確定加工中心夾具的選用原則：

在保證加工精度和生產效率的前提下，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使用成組夾具加工中心夾具的確定

加工中心夾具的選用原則：在保證加工精度和生產效率的前提下，6.3.3制定加工中心加工工藝零件的工藝分析分析零件的技術要求：尺寸精度要求、幾何形狀精度要求、位置精度要求、表面粗糙度表面質量要求、熱處理及其他技術要求；檢查零件圖的完整性和正確性；

分析零件結構工藝性：主要分析零件的加工內容采用加工中心加工時的可行性、經濟性、方便性；確定加工中心的加工內容：確定零件適合加工中心加工的部位、結構和表面；6.3.3制定加工中心加工工藝零件的工藝分析分析零件的技術工藝方案的設計

工藝設計包括完成加工任務所需要的設備、工裝量夾具的選擇，工藝路線加工方法的確定。

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藝方案的設計工藝設計包括完成加工任務所需要的設備工步設計

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。

采用相同設計基準集中加工的原則。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，應該單獨完成，再加工其他形位。在一次裝夾定位中，能加工的形位全部加工完。

制定加工中心加工工藝工步設計先粗加工，半精加工，再精加工。既有孔又有面的加工進給路線的確定

孔加工路線的確定：

確定XY平面內的進給路線：定位要迅速，保證不發(fā)生碰撞的前提下縮短空行程；定位要準確。

確定Z向的進給路線制定加工中心加工工藝進給路線的確定孔加工路線的確定：確定XY平面內的進給路加工余量的確定

表面粗糙度

表面缺陷層深度空間偏差

表面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加工余量的確定表面粗糙度表面缺陷層深度空間偏差表工序尺寸及公差的確定

注意定位基準與設計基準不重合時工序尺寸及公差的確定問題。

制定加工中心加工工藝工序尺寸及公差的確定注意定位基準與設計基準不重合時工切削用量的選擇

選擇加工中心切削用量時，應根據加工類型方式和加工工序（表面加工、孔加工、粗、精加工等）；坯料種類、硬度；刀具類型、轉速、直徑大小、刀刃材質等因素綜合確定。參照理論切削用量，根據實際切削的具體情況，確定合適的切削用量。

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，應根據加工類

6.4.4刀具的選擇（1）加工中心對刀具的基本要求是：1）良好的切削性能：能承受高速切削和強力切削并且性能穩(wěn)定；2）較高的精度：刀具的精度指刀具的形狀精度和刀具與裝卡裝置的位置精度；3）配備完善的工具系統(tǒng)：滿足多刀連續(xù)加工的要求。（2）刀具選擇指令用地址T及后面兩位數或是四位數來表示，用來選擇機床上刀庫的刀具。一般T代碼后面的數字為刀具號。移動指令和T代碼寫在同一程序段中指令時，執(zhí)行指令的順序有兩種：1）移動指令和T指令同時開始。2）移動指令結束后，開始T功能指令。6.4.4刀具的選擇（3）刀具選擇方式1）順序選到把主軸上的刀具使用完后放回原處，再選擇新的刀具。刀庫中刀座號中的刀具號保持不變（一般無機械手）。指令格式為：T××M06；執(zhí)行格式為：還刀—找刀—裝刀2）預選選刀任選方式是對刀具或刀座進行編碼，并根據編碼選刀。它可分為刀具編碼和刀座編碼兩種方式。

指令格式：……T××；……M06；執(zhí)行格式：找刀—換刀（結構復雜，但換刀時間短）。在有機械手加工中心多用此方法。目前應用最多的是計算機記憶式選刀。這種方式的特點是，刀具號和存刀位置或刀座號對應地記憶在計算機的存儲器或可編程控制器內。（3）刀具選擇方式

①主軸箱回到最高處(Z坐標零點)，同時實現“主軸準?！?。②機械手抓住主軸上和刀庫上的刀具。③活塞桿推動機械手下行，從主軸和刀庫上取出刀具。④機械手回轉180°，交換刀具位置。⑤將更換后的刀具裝入主軸和刀庫。⑥機械手放開主軸和刀庫上的刀具后復位。①主軸箱回到最高處(Z坐標零點)，同時實現“主軸準?！薄Q刀機械手的換刀過程換刀機械手的換刀過程主軸移動式換刀過程主軸移動式換刀過程6.4.5典型加工中心加工零件工藝分析例一：蓋板零件在加工中心的加工工藝蓋板是機械加工中常見的零件，加工表面有平面和孔，通常需經銑平面、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。蓋板零件簡圖6.4.5典型加工中心加工零件工藝分析例一：蓋板零件在加工零件工藝分析選擇加工中心設計工藝：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：確定進給路線選擇切削用量典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝零件工藝分析選擇加工中心設計工藝：選擇加工方法確定加1．分析零件圖樣，選擇加工內容

該蓋板的材料為鑄鐵，故毛坯為鑄件。由零件圖可知，蓋板的四個側面為不加工表面，全部加工表面都集中在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，并在前道工序中先加工好。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝1．分析零件圖樣，選擇加工內容該蓋板的材料為鑄鐵，故毛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，故選擇立式加工中心。加工表面不多，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，主軸端面至工作臺臺面距離為125～525mm，定位精度和重復定位精度分別為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。蓋板零件在加工中心的加工工藝典型加工中心加工零件工藝分析2．選擇加工中心由于B面及位于B面上的全部孔，只需單3.設計工藝

(1)選擇加工方法B平面用銑削方法加工,因其表面粗糙度Ra為6.3μm,故采用粗銑——精銑方案；φ60H7孔為已鑄出毛坯孔，為達到IT7級精度和Ra0.8μm的表面粗糙度，需經三次鏜削，即采用粗鏜——半精鏜——精鏜方案；對φ12H8孔，為防止鉆偏和達到IT8級精度，按鉆中心孔——鉆孔——擴孔——鉸孔方案進行；φ16mm孔在φ12mm孔基礎上锪至尺寸即可；M16mm螺紋孔采用先鉆底孔后攻螺紋的加工方法，即按鉆中心孔——鉆底孔——倒角——攻螺紋方案加工。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝3.設計工藝(1)選擇加工方法典型加工中心加工零件

(2)確定加工順序按照先面后孔、先粗后精的原則確定。具體加工順序為粗、精銑B面——粗、半精、精鏜φ60H7孔——鉆各光孔和螺紋孔的中心孔——鉆、擴、锪、鉸φ12H8及φ16mm孔——M16mm螺孔鉆底孔、倒角和攻螺紋，詳見下表。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝3.設計工藝(2)確定加工順序典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加數控加工工序卡片典型加工中心加工零件工藝分析數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和兩個側面定位，用臺鉗鉗口從側面夾緊。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝3.設計工藝(3)確定裝夾方案和選擇夾具典型加工中心加工零件工藝分析蓋

(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φ16mm孔)及絲錐等，其規(guī)格根據加工尺寸選擇。B面粗銑銑刀直徑應選小一些，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φ150mm，有相鄰刀具為φ80mm)也不能太大。刀柄柄部根據主軸錐孔和拉緊機構選擇。XH714型加工中心主軸錐孔為ISO40，適用刀柄為BT40(日本標準JISB6339)，故刀柄柄部應選擇BT40型式。具體所選刀具及刀柄見下表。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝3.設計工藝(4)選擇刀具典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件數控加工刀具編號典型加工中心加工零件工藝分析數控加工刀具編號典型加工中心加工零件工藝分析

(5)確定進給路線B面的粗、精銑削加工進給路線根據銑刀直徑確定，因所選銑刀直徑為φ100mm，故安排沿z方向兩次進給(見下圖)。所有孔加工進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給路線。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝3.設計工藝(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在(5)確定進給路線銑削B面進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝(5)確定進給路線銑削B面進給路線典型加工中心加工零件工藝鏜φ60H7孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝鏜φ60H7孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零鉆中心孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝鉆中心孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝鉆、擴、鉸φ12H8孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝鉆、擴、鉸φ12H8孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中锪φ16mm孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝锪φ16mm孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零鉆螺紋底孔、攻螺紋進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝鉆螺紋底孔、攻螺紋進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加例二、如圖6.5所示，分析零件上的12個孔加工工藝。1、分析零件圖樣，進行工藝處理

該零件孔加工中，有通孔、盲孔，需鉆、擴和鏜加工，故選擇鉆頭T01、擴孔刀T02和鏜刀T03，加工坐標系Z向原點在零件上表面處。由于有三種孔徑尺寸的加工，按照先小孔后大孔加工的原則，確定加工路線為：從編程原點開始，先加工6個φ6的孔，再加工4個φ10的孔，最后加工2個φ40的孔。T01、T02的主軸轉數S=600r/min，進給速度F=120mm/min；T03主軸轉數S=300r/min，進給速度F=50mm/min。例二、如圖6.5所示，分析零件上的12個孔加工工藝。第5章

加工中心的程序編制

（FANUC）2、加工調整T01、T02和T03的刀具補償號分別為H01、H02和H03。對刀時，以T01刀為基準，按圖5.4中的方法確定零件上表面為Z向零點，則H01中刀具長度補償值設置為零。對T02，因其刀具長度與T01相比為140-150=-10mm，即縮短了10mm，所以將H02的補償值設為-10。對T03同樣計算，H03的補償值設置為-50，如圖6.6所示。換刀時，采用O9000子程序實現換刀。3、數學處理在多孔加工時，為了簡化程序，采用固定循環(huán)指令。這時的數學處理主要是按固定循環(huán)指令格式的要求，確定孔位坐標、快進尺寸和工作進給尺寸值等。固定循環(huán)中的開始平面為Z=5，R點平面定為零件孔口表面+Z向3mm處。第5章加工中心的程序編制（FANUC）2、加圖6.5零件圖樣

圖6.6刀具圖

圖6.5零件圖樣圖6.6刀具圖1、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月-22Thursday,December15,20222、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。21:14:4921:14:4921:1412/15/20229:14:49PM3、越是沒有本領的就越加自命不凡。12月-2221:14:4921:14Dec-2215-Dec-224、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。21:14:4921:14:4921:14Thursday,December15,20225、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。12月-2212月-2221:14:4921:14:49December15,20226、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。15十二月20229:14:49下午21:14:4912月-227、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。十二月229:14下午12月-2221:14December15,20228、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/12/1521:14:4921:14:4915December20229、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。9:14:49下午9:14下午21:14:4912月-2210、你要做多大的事情，就該承受多大的壓力。12/15/20229:14:49PM21:14:4915-12月-2211、自己要先看得起自己，別人才會看得起你。12/15/20229:14PM12/15/20229:14PM12月-2212月-2212、這一秒不放棄，下一秒就會有希望。15-Dec-2215December202212月-2213、無論才能知識多么卓著，如果缺乏熱情，則無異紙上畫餅充饑，無補于事。Thursday,December15,202215-Dec-2212月-2214、我只是自己不放過自己而已，現在我不會再逼自己眷戀了。12月-2221:14:4915December202221:14謝謝大家1、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月511、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月-22Thursday,December15,20222、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。21:14:4921:14:4921:1412/15/20229:14:49PM3、越是沒有本領的就越加自命不凡。12月-2221:14:4921:14Dec-2215-Dec-224、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。21:14:4921:14:4921:14Thursday,December15,20225、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。12月-2212月-2221:14:4921:14:49December15,20226、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。15十二月20229:14:49下午21:14:4912月-227、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。十二月229:14下午12月-2221:14December15,20228、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/12/1521:14:4921:14:4915December20229、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。9:14:49下午9:14下午21:14:4912月-2210、你要做多大的事情，就該承受多大的壓力。12/15/20229:14:49PM21:14:4915-12月-2211、自己要先看得起自己，別人才會看得起你。12/15/20229:14PM12/15/20229:14PM12月-2212月-2212、這一秒不放棄，下一秒就會有希望。15-Dec-2215December202212月-2213、無論才能知識多么卓著，如果缺乏熱情，則無異紙上畫餅充饑，無補于事。Thursday,December15,202215-Dec-2212月-2214、我只是自己不放過自己而已，現在我不會再逼自己眷戀了。12月-2221:14:4915December202221:14謝謝大家1、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月52第6章

加工中心加工工藝

6.1加工中心簡介加工中心(MachiningCenter)簡稱MC，是由機械設備與數控系統(tǒng)組成的適用于加工復雜零件的高效率自動化機床。以下以FANUC數控系統(tǒng)的XH714加工中心為例來講述。

加工中心是高效、高精度數控機床，工件在一次裝夾中便可完成多道工序的加工，同時還備有刀具庫，并且有自動換刀功能。第6章加工中心加工工藝6.1加工中心簡介

6.1.1加工中心的主要功能加工中心能實現三軸或三軸以上的聯動控制，以保證刀具進行復雜表面的加工。加工中心除具有直線插補和圓弧插補功能外，還具有各種加工固定循環(huán)、刀具半徑自動補償、刀具長度自動補償、加工過程圖形顯示、人機對話、故障自動診斷、離線編程等功能。加工中心從外觀上可分為立式、臥式和復合加工中心等。立式加工中心的主軸垂直于工作臺，主要適用于加工板材類、殼體類工件，也可用于模具加工。臥式加工中心的主軸軸線與工作臺臺面平行，它的工作臺大多為由伺服電動機控制的數控回轉臺，在工件一次裝夾中，通過工作臺旋轉可實現多個加工面的加工，適用于箱體類工件加工。復合加工中心主要是指在一臺加工中心上有立、臥兩個主軸或主軸可90°改變角度，因而可在工件一次裝夾中實現五個面的加工。6.1.1加工中心的主要功能立式數控加工中心立式數控加工中心臥式數控加工中心臥式數控加工中心中小型立式加工中心中小型立式加工中心

6.1.2加工中心的工藝及工藝裝備加工中心是一種工藝范圍較廣的數控加工機床，能進行銑削、鏜削、鉆削和螺紋加工等多項工作。加工中心特別適合于箱體類零件和孔系的加工。加工工藝范圍如圖6.1～圖6.4。6.1.2加工中心的工藝及工藝裝備圖6.1銑削加工圖6.2鉆削加工圖6.3螺紋加工圖6.4鏜削加工

圖6.1銑削加工圖6.2鉆削加工圖6.3螺紋加工圖6.

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，并學會制定加工中心加工工藝和進行工藝分析的方法。教學目的：6.2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內容知識點學習要求建議學時概述加工中心的主要加工對象了解2加工中心的結構及類型加工中心加工工件的安裝、對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的選擇加工中心夾具的確定加工中心加工的對刀與換刀加工中心加工工藝制定加工中心加工工藝重點掌握2典型加工中心加工零件的工藝分析蓋板零件結構特點及加工工藝的制定理解4支承套零件結構特點及加工工藝的制定學習內容與知識點：內容知識點學習要求建議學時概述加工中心的主要加工對象了解2加6.2.1加工中心加工工件的安裝選擇基準的三個基本要求：

所選基準應能保證工件定位準確裝卸方便方便可靠所選基準與各加工部位的的尺寸計算簡單

保證加工精度

6.2.1加工中心加工工件的安裝選擇基準的三個基本要求：選擇定位基準6原則：

盡量選擇設計基準作為定位基準

定位基準與設計基準不能統(tǒng)一時，應嚴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，所選基準在一次裝夾定位能完成全部關鍵精度部位的加工所選基準要保證完成盡可能多的加工內容批量加工時，零件定位基準應盡可能與建立工件坐標系的對刀基準重合

加工中心加工定位基準的選擇需要多次裝夾時，基準應該前后統(tǒng)一選擇定位基準6原則：盡量選擇設計基準作為定位基準定位基準6.2.2加工中心夾具的確定

對夾具的基本要求：

夾緊機構不得影響進給，加工部位要敞開夾具在機床上能實現定向安裝

夾具的剛性與穩(wěn)定性要好

6.2.2加工中心夾具的確定對夾具的基本要求：夾緊機構不影響進給的裝夾示例加工中心夾具的確定

不影響進給的裝夾示例加工中心夾具的確定通用夾具

組合夾具

專用夾具

可調整夾具

多工位夾具

常用夾具種類

成組夾具

加工中心夾具的確定

通用夾具組合夾具專用夾具可調整夾具多工位夾具常用新型數控夾具體加工中心夾具的確定

新型數控夾具體加工中心夾具的確定孔系組合夾具加工中心夾具的確定

孔系組合夾具加工中心夾具的確定槽系組合夾具加工中心夾具的確定

槽系組合夾具加工中心夾具的確定加工中心夾具的選用原則：

在保證加工精度和生產效率的前提下，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使用成組夾具加工中心夾具的確定

加工中心夾具的選用原則：在保證加工精度和生產效率的前提下，6.3.3制定加工中心加工工藝零件的工藝分析分析零件的技術要求：尺寸精度要求、幾何形狀精度要求、位置精度要求、表面粗糙度表面質量要求、熱處理及其他技術要求；檢查零件圖的完整性和正確性；

分析零件結構工藝性：主要分析零件的加工內容采用加工中心加工時的可行性、經濟性、方便性；確定加工中心的加工內容：確定零件適合加工中心加工的部位、結構和表面；6.3.3制定加工中心加工工藝零件的工藝分析分析零件的技術工藝方案的設計

工藝設計包括完成加工任務所需要的設備、工裝量夾具的選擇，工藝路線加工方法的確定。

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藝方案的設計工藝設計包括完成加工任務所需要的設備工步設計

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。

采用相同設計基準集中加工的原則。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，應該單獨完成，再加工其他形位。在一次裝夾定位中，能加工的形位全部加工完。

制定加工中心加工工藝工步設計先粗加工，半精加工，再精加工。既有孔又有面的加工進給路線的確定

孔加工路線的確定：

確定XY平面內的進給路線：定位要迅速，保證不發(fā)生碰撞的前提下縮短空行程；定位要準確。

確定Z向的進給路線制定加工中心加工工藝進給路線的確定孔加工路線的確定：確定XY平面內的進給路加工余量的確定

表面粗糙度

表面缺陷層深度空間偏差

表面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加工余量的確定表面粗糙度表面缺陷層深度空間偏差表工序尺寸及公差的確定

注意定位基準與設計基準不重合時工序尺寸及公差的確定問題。

制定加工中心加工工藝工序尺寸及公差的確定注意定位基準與設計基準不重合時工切削用量的選擇

選擇加工中心切削用量時，應根據加工類型方式和加工工序（表面加工、孔加工、粗、精加工等）；坯料種類、硬度；刀具類型、轉速、直徑大小、刀刃材質等因素綜合確定。參照理論切削用量，根據實際切削的具體情況，確定合適的切削用量。

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，應根據加工類

6.4.4刀具的選擇（1）加工中心對刀具的基本要求是：1）良好的切削性能：能承受高速切削和強力切削并且性能穩(wěn)定；2）較高的精度：刀具的精度指刀具的形狀精度和刀具與裝卡裝置的位置精度；3）配備完善的工具系統(tǒng)：滿足多刀連續(xù)加工的要求。（2）刀具選擇指令用地址T及后面兩位數或是四位數來表示，用來選擇機床上刀庫的刀具。一般T代碼后面的數字為刀具號。移動指令和T代碼寫在同一程序段中指令時，執(zhí)行指令的順序有兩種：1）移動指令和T指令同時開始。2）移動指令結束后，開始T功能指令。6.4.4刀具的選擇（3）刀具選擇方式1）順序選到把主軸上的刀具使用完后放回原處，再選擇新的刀具。刀庫中刀座號中的刀具號保持不變（一般無機械手）。指令格式為：T××M06；執(zhí)行格式為：還刀—找刀—裝刀2）預選選刀任選方式是對刀具或刀座進行編碼，并根據編碼選刀。它可分為刀具編碼和刀座編碼兩種方式。

指令格式：……T××；……M06；執(zhí)行格式：找刀—換刀（結構復雜，但換刀時間短）。在有機械手加工中心多用此方法。目前應用最多的是計算機記憶式選刀。這種方式的特點是，刀具號和存刀位置或刀座號對應地記憶在計算機的存儲器或可編程控制器內。（3）刀具選擇方式

①主軸箱回到最高處(Z坐標零點)，同時實現“主軸準?！?。②機械手抓住主軸上和刀庫上的刀具。③活塞桿推動機械手下行，從主軸和刀庫上取出刀具。④機械手回轉180°，交換刀具位置。⑤將更換后的刀具裝入主軸和刀庫。⑥機械手放開主軸和刀庫上的刀具后復位。①主軸箱回到最高處(Z坐標零點)，同時實現“主軸準?！?。換刀機械手的換刀過程換刀機械手的換刀過程主軸移動式換刀過程主軸移動式換刀過程6.4.5典型加工中心加工零件工藝分析例一：蓋板零件在加工中心的加工工藝蓋板是機械加工中常見的零件，加工表面有平面和孔，通常需經銑平面、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。蓋板零件簡圖6.4.5典型加工中心加工零件工藝分析例一：蓋板零件在加工零件工藝分析選擇加工中心設計工藝：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：確定進給路線選擇切削用量典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝零件工藝分析選擇加工中心設計工藝：選擇加工方法確定加1．分析零件圖樣，選擇加工內容

該蓋板的材料為鑄鐵，故毛坯為鑄件。由零件圖可知，蓋板的四個側面為不加工表面，全部加工表面都集中在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，并在前道工序中先加工好。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝1．分析零件圖樣，選擇加工內容該蓋板的材料為鑄鐵，故毛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，故選擇立式加工中心。加工表面不多，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，主軸端面至工作臺臺面距離為125～525mm，定位精度和重復定位精度分別為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。蓋板零件在加工中心的加工工藝典型加工中心加工零件工藝分析2．選擇加工中心由于B面及位于B面上的全部孔，只需單3.設計工藝

(1)選擇加工方法B平面用銑削方法加工,因其表面粗糙度Ra為6.3μm,故采用粗銑——精銑方案；φ60H7孔為已鑄出毛坯孔，為達到IT7級精度和Ra0.8μm的表面粗糙度，需經三次鏜削，即采用粗鏜——半精鏜——精鏜方案；對φ12H8孔，為防止鉆偏和達到IT8級精度，按鉆中心孔——鉆孔——擴孔——鉸孔方案進行；φ16mm孔在φ12mm孔基礎上锪至尺寸即可；M16mm螺紋孔采用先鉆底孔后攻螺紋的加工方法，即按鉆中心孔——鉆底孔——倒角——攻螺紋方案加工。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝3.設計工藝(1)選擇加工方法典型加工中心加工零件

(2)確定加工順序按照先面后孔、先粗后精的原則確定。具體加工順序為粗、精銑B面——粗、半精、精鏜φ60H7孔——鉆各光孔和螺紋孔的中心孔——鉆、擴、锪、鉸φ12H8及φ16mm孔——M16mm螺孔鉆底孔、倒角和攻螺紋，詳見下表。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝3.設計工藝(2)確定加工順序典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加數控加工工序卡片典型加工中心加工零件工藝分析數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和兩個側面定位，用臺鉗鉗口從側面夾緊。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝3.設計工藝(3)確定裝夾方案和選擇夾具典型加工中心加工零件工藝分析蓋

(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φ16mm孔)及絲錐等，其規(guī)格根據加工尺寸選擇。B面粗銑銑刀直徑應選小一些，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φ150mm，有相鄰刀具為φ80mm)也不能太大。刀柄柄部根據主軸錐孔和拉緊機構選擇。XH714型加工中心主軸錐孔為ISO40，適用刀柄為BT40(日本標準JISB6339)，故刀柄柄部應選擇BT40型式。具體所選刀具及刀柄見下表。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝3.設計工藝(4)選擇刀具典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件數控加工刀具編號典型加工中心加工零件工藝分析數控加工刀具編號典型加工中心加工零件工藝分析

(5)確定進給路線B面的粗、精銑削加工進給路線根據銑刀直徑確定，因所選銑刀直徑為φ100mm，故安排沿z方向兩次進給(見下圖)。所有孔加工進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給路線。典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝3.設計工藝(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在(5)確定進給路線銑削B面進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝(5)確定進給路線銑削B面進給路線典型加工中心加工零件工藝鏜φ60H7孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝鏜φ60H7孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零鉆中心孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝鉆中心孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝鉆、擴、鉸φ12H8孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝鉆、擴、鉸φ12H8孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中锪φ16mm孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝锪φ16mm孔進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零鉆螺紋底孔、攻螺紋進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加工零件工藝分析蓋板零件在加工中心的加工工藝鉆螺紋底孔、攻螺紋進給路線(5)確定進給路線典型加工中心加例二、如圖6.5所示，分析零件上的12個孔加工工藝。1、分析零件圖樣，進行工藝處理

該零件孔加工中，有通孔、盲孔，需鉆、擴和鏜加工，故選擇鉆頭T01、擴孔刀T02和鏜刀T03，加工坐標系Z向原點在零件上表面處。由于有三種孔徑尺寸的加工，按照先小孔后大孔加工的原則，確定加工路線為：從編程原點開始，先加工6個φ6的孔，再加工4個φ10的孔，最后加工2個φ40的孔。T01、T02的主軸轉數S=600r/min，進給速度F=120mm/min；T03主軸轉數S=300r/min，進給速度F=50mm/min。例二、如圖6.5所示，分析零件上的12個孔加工工藝。第5章

加工中心的程序編制

（FANUC）2、加工調整T01、T02和T03的刀具補償號分別為H01、H02和H03。對刀時，以T01刀為基準，按圖5.4中的方法確定零件上表面為Z向零點，則H01中刀具長度補償值設置為零。對T02，因其刀具長度與T01相比為140-150=-10mm，即縮短了10mm，所以將H02的補償值設為-10。對T03同樣計算，H03的補償值設置為-50，如圖6.6所示。換刀時，采用O9000子程序實現換刀。3、數學處理在多孔加工時，為了簡化程序，采用固定循環(huán)指令。這時的數學處理主要是按固定循環(huán)指令格式的要求，確定孔位坐標、快進尺寸和工作進給尺寸值等。固定循環(huán)中的開始平面為Z=5，R點平面定為零件孔口表面+Z向3mm處。第5章加工中心的程序編制（FANUC）2、加圖6.5零件圖樣

圖6.6刀具圖

圖6.5零件圖樣圖6.6刀具圖1、有時候讀書是一種巧妙地避開思考的方法。12月-2212月-22Thursday,December15,20222、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。21:14:4921:14:4921:1412/15/