免積分 第七章 數(shù)控加工中心加工工藝

武漢交通職業(yè)學(xué)院數(shù)控教研室第六單元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：

加工中心與數(shù)控銑床的異同:加工中心是在數(shù)控機床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，都是通過程序控制多軸聯(lián)動走刀進(jìn)行加工的數(shù)控機床。不同的是加工中心具有刀庫和自動換刀功能。

加工中心的主要加工對象

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。常用于加工箱體類零件帶復(fù)雜曲面的零件異形件板、套、盤、殼體類零件加工中心的主要加工對象加工中心的結(jié)構(gòu)及類型臥式加工中心

龍門加工中心

立式加工中心

復(fù)合加工中心

按機床主軸布局形式分主軸軸心線設(shè)置在豎直狀態(tài)

主軸軸心線設(shè)置在水平狀態(tài)

具有可移動的龍門框架、主軸頭裝在龍門框架上、主軸軸心線設(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)及類型龍門式加工中心加工中心的結(jié)構(gòu)及類型無機械手的加工中心帶刀庫、機械手的加工中心刀庫轉(zhuǎn)塔式加工中心按換刀形式分

加工中心的結(jié)構(gòu)及類型可裝20把刀的無臂式ATC刀具庫加工中心的結(jié)構(gòu)及類型可裝24把刀的有臂式ATC刀具庫加工中心的結(jié)構(gòu)及類型可裝32把刀的有臂式刀具庫加工中心的結(jié)構(gòu)及類型可裝60把刀的刀具庫加工中心的結(jié)構(gòu)及類型加工中心加工工件的安裝選擇基準(zhǔn)的三個基本要求：

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原則：

盡量選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)

定位基準(zhǔn)與設(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)的選擇需要多次裝夾時，基準(zhǔn)應(yīng)該前后統(tǒng)一

加工中心夾具的確定對夾具的基本要求：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(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的確定新型數(shù)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槽系組合夾具加工中心夾具的確定加工中心黨夾具的選仿用原則：在保證資加工精協(xié)度和生交產(chǎn)效率教的前提紹下，優(yōu)裁先選用鍵通用夾挑具批量加遲工可考默慮采用師簡單專箱用夾具大批量扮加工可浙考慮采鑒用多工括位夾具委和高效廣的氣壓賤、液壓皇等專用靈夾具采用成勁組工藝吳時應(yīng)使刊用成組頸夾具加工中心帽夾具的確墾定加工中卷心加工際的對刀擊與換刀對刀機床上找璃正加緊后浮，確定工哥件坐標(biāo)（播編程坐標(biāo)柜）原點的來機床坐標(biāo)。對刀點工件在例機床上餐找正夾匠緊后，際用于確拋定工件激坐標(biāo)系元在機床修坐標(biāo)系套中位置姥的基準(zhǔn)巡壽點。對刀點折可選在腔工件上哲或裝夾猴定位元急件上，朗但對刀額點與工講件坐標(biāo)裹點必須敘有準(zhǔn)確料、合理鼓、簡單腥的位置至對應(yīng)關(guān)摩系，方刑便計算池工件坐圣標(biāo)點在鋒機床上遠(yuǎn)的位置飲（工件榜坐標(biāo)點虹的機床畜坐標(biāo)）傳。對刀獅點最好港能與工射件坐標(biāo)凱點重合卵。換刀根據(jù)工藝版需要，要攜用不同參盈數(shù)的刀具柳加工工件結(jié)，在加工準(zhǔn)中按需要波更換刀具罵的過程。換刀點加工中距更換刀奶具的位保置。加工中心賀有刀庫和斥自動換刀予裝置，根研據(jù)程序的屯需要可以吵自動換刀勺。換刀點粘應(yīng)在換刀取時工件、唯夾具、刀掙具、機床怎相互之間笛沒有任何亭的碰撞和野干涉的位睛置上，加積工中心的問換刀點往女往是固定司的。加工中做心加工崇的對刀姥與換刀采用尋邊再器對刀采用碰刀波或試切方倘式對刀外刀具星預(yù)調(diào)+機上對佩刀杠桿百庸分表對舉刀機上對旬刀水平方向保對刀Z向?qū)Φ稒C外對刀斜儀對刀對刀方六法：加工中心狡加工的對怨刀與換刀制定加轉(zhuǎn)工中心衡加工工電藝零件的工霧藝分析分析零捷件的技嫁術(shù)要求序：尺寸依精度要鳥求、幾陷何形狀注精度要季求、位破置精度角要求、我表面粗艇糙度表佳面質(zhì)量充要求、度熱處理接及其他刺技術(shù)要含求；檢查零件彩圖的完整阿性和正確渠性；分析零抹件結(jié)構(gòu)肝工藝性寫：主要憂分析零桶件的加翁工內(nèi)容畜采用加路工中心煮加工時戶的可行美性、經(jīng)瞇濟(jì)性、場方便性化；確定加攀工中心鳳的加工周內(nèi)容：室確定零炮件適合俗加工中獄心加工沖的部位喇、結(jié)構(gòu)端和表面丙；工藝方案母的設(shè)計工藝設(shè)漠計包括楊完成加腐工任務(wù)敗所需要騾的設(shè)備冠、工裝球量夾具封的選擇駁，工藝蜘路線加終工方法槐的確定惰。加工方哀法的選息擇加工順嚷序的合衫理按排制定加計工中心玻加工工衣藝工步設(shè)計先粗加工敗，半精加板工，再精熔加工。既有孔又沈有面的加喂工時先銑輩面后鏜孔怎。采用相同茅設(shè)計基準(zhǔn)扯集中加工至的原則。相同工券位集中證加工，白鄰近工線位一起樓加工可喚提高加游工效率戲。按所用考刀具劃蜓分工步頓。有較高同浙軸度要求雕的孔系，諷應(yīng)該單獨鉛完成，再閘加工其他疫形位。在一次勒裝夾定泡位中，惰能加工賤的形位城全部加繭工完。制定加工匠中心加工垮工藝進(jìn)給路線刷的確定孔加工路淋線的確定亭：確定XY平面內(nèi)的慮進(jìn)給路線籌：定位要粗迅速，保嗽證不發(fā)生墻碰撞的前臣提下縮短精空行程；融定位要準(zhǔn)迷確。確定Z向的進(jìn)摘給路線制定加工駁中心加工白工藝加工余量蔽的確定表面粗挺糙度表面缺沿陷層深穩(wěn)度空間偏差表面幾盯何形狀河誤差裝夾誤緩差影響加浸工余量匠大小的凱因素制定加邊工中心家加工工每藝工序尺寸猾及公差的雪確定注意定位標(biāo)基準(zhǔn)與設(shè)國計基準(zhǔn)不燥重合時工活序尺寸及片公差的確壇定問題。制定加俘工中心返加工工必藝切削用骨量的選測擇選擇加工傲中心切削拖用量時，枯應(yīng)根據(jù)加阻工類型方子式和加工擔(dān)工序（表賣面加工、秧孔加工、律粗、精加干工等）；滔坯料種類絨、硬度；肅刀具類型幼、轉(zhuǎn)速、失直徑大小愧、刀刃材攜質(zhì)等因素悔綜合確定澆。參照理精論切削用萬量，根據(jù)惠實際切削煤的具體情階況，確定市合適的切價削用量。制定加后工中心跨加工工賠藝典型加工脾中心加工缺零件工藝僚分析箱體類扒零件在蜜加工中島心的加灶工工藝圖7—5嗓6所示為斗一座盒輸零件圖攝，其立全體圖見爭圖7—5元7a，零件攜材料為YLl2醬CZ，毛坯尺濱寸(長×寬×高)為190m昂m×ll銳Omm×沉35mm，采用TH5周660施A立式加社工中心硬加工，膛單件生突產(chǎn)。零件工碗藝分析設(shè)計工蘭藝：選擇加工剝方法確定加社工順序確定裝形夾方案肚和選擇憤夾具選擇刀澇具制定工藝憐步驟：確定進(jìn)沿給路線選擇切削屠用量典型加工典中心加工腸零件工藝休分析加工中津心的加欠工工藝翁必備知懸識回顧1．分析零件圖樣，選擇加犯工內(nèi)容該零件主挽要由平面倘、型腔以殿及孔系組削成。零件忍尺寸較小湯，正面有4處大小不馳同的矩形逆槽，深度士均為20mm，在右側(cè)禁有2個φ10，1個φ8的通孔所，反面付是1個176m奸m×94寒mm，深度棋為3mm的矩形槽飽。該零件眼形狀結(jié)構(gòu)墾并不復(fù)雜黨，尺寸精憶度要求也劫不是很高配，但有多誼處轉(zhuǎn)接圓褲角，使用歡的刀具較診多，要求舌保證壁厚緞均勻，中啞小批量加堂工零件的塔一致性高刑。典型加工抱中心加工咬零件工藝巖分析箱體類零貸件在加工中等心的加工悲工藝

a）正面

b）反面圖7—57座盒立體圖

材料為YLl功2，切削萍加工性寨較好，省可以采靠用高速現(xiàn)鋼刀具香。該零把件比較企適合采終用加工閃中心加欄工。主頂要的加御工內(nèi)容挺有平面肺、四周商外形、敏正面四昌個矩形馳槽、反腫面一個姥矩形槽暖以及三叔個通孔不。該零響件壁厚捧只有2mm，加工時葵除了保證寶形狀和尺術(shù)寸要求外桐，主要是竟要控制加研工中的變受形，因此興外形和矩怒形槽要采圓用依次分妙層銑削的描方法，并咬控制每次村的切削深并度?？准诱砉げ捎勉@帶、鉸即可柄達(dá)到要求蠅。2．確定申裝夾方案由于零件援的長寬外爹形上有四惡處R2的圓角世，最好找一次連隨續(xù)銑削居出來，衛(wèi)同時為愧方便在乓正反面巷加工時皂零件的破定位裝賞夾，并陸保證正狐反面加畢工內(nèi)容妄的位置喉關(guān)系，咐在毛坯憶的長度皇方向兩暮側(cè)設(shè)置30mm左右的工滲藝凸臺和2個φ8工藝孔，英如圖所示扭。箱體類零劉件在加工暑中心的加片工工藝典型加工測中心加工追零件工藝氏分析工藝凸臺及工藝孔

3.確亞定加工帆順序及月進(jìn)給路他線.根據(jù)先均面后孔助的原則逐，安排萌加工順胸序為：穗銑上下條表面-打工藝階孔-銑反面矩緞形槽-鉆、鉸φ8、φ10孔-依次分層館銑正面矩蒼形槽和外詢形-鉗工去工釘藝凸臺。盛由于是單誓件生產(chǎn)，駁銑削正、棵反面矩形求槽(型腔)時，可采酷用環(huán)形走露刀路線.典型加工遵中心加工梳零件工藝阿分析箱體類序零件在苦加工中偶心的加符工工藝

b）正面加工

a）反面加工銑削上尿下平面搶時，為或提高切息削效率蜓和加工卷精度，吃減少接察刀刀痕峰，選用φ125硬質(zhì)合金密可轉(zhuǎn)位銑副刀。根據(jù)蛾零件的結(jié)源構(gòu)特點，姜銑削矩形孕槽時，銑漲刀直徑受贊矩形槽拐驅(qū)角圓弧半最徑R6限制，蠻選擇φ10會mm高速鋼立璃銑刀，刀謎尖圓弧rε半徑受矩減形槽底圓侄弧半徑Rl限制，面取rε=1破mm。加工φ8、φ10孔時，先新用φ7.8、φ9.飲8鉆頭鉆拳削底孔柄，然后僵用φ8、φ10鉸刀鉸蓋孔。所淘選刀具胃及其加爽工表面詳見下表。典型加工期中心加工門零件工藝奇分析箱體類零略件在加工非中心的加吼工工藝4.刀具選擇數(shù)控加工盈工序卡片典型加工殖中心加工芒零件工藝啊分析產(chǎn)品名稱或代號×××零件名稱座盒零件圖號×××序號刀具號刀具加工表面?zhèn)渥⒁?guī)格名稱數(shù)量刀長／mm1T01φ125可轉(zhuǎn)位面銑刀1

銑上下表面

2T02φ4中心鉆1

鉆中心孔

3T03φ7.8鉆頭150鉆φ8H9孔和工藝孔底孔

4T04φ9.8鉆頭150鉆2-φ1OH9孔底孔

5T05φ8鉸刀150鉸φ8H9孔和工藝孔

6T06φ10鉸刀150鉸2-φ10H9孔

7T07φ10高速鋼立銑刀150銑削矩形槽、外形rε=lmm編制×××審核×××批準(zhǔn)×××年月日共頁第頁精銑上下鎖表面時留0.1伍mm銑削余怒量，鉸φ8、φ10兩個孔晨時留0.1m筒m鉸削余量孤。選擇主盟軸轉(zhuǎn)速與斧進(jìn)給速度并時，先查吳切削用量桐手冊，確需定切削速股度vc與每齒進(jìn)呆給量fZ(或進(jìn)給慶量f)，然后窯按式vc=π扔dn/1未000、vf=被nf、vf=n侄Zfz計算主軸涼轉(zhuǎn)速與進(jìn)及給速度(計算過程草從略)。注意：銑睬削外形時理，應(yīng)使工每件與工藝筑凸臺之間肆留有l(wèi)mm左右的材寸料連接，短最后鉗工擺去除工藝灣凸臺。典型加工顛中心加工古零件工藝櫻分析箱體類零幅件在加工耍中心的加枕工工藝5．切削聲用量的紫選擇各工步的駁加工內(nèi)容蒼、所用刀淋具和切削與用量見下朽表。典型加工見中心加工動零件工藝粉分析箱體類廢零件在賠加工中歇心的加緒工工藝6．填寫呆數(shù)控加卵工工序相卡片數(shù)控加吐工工序跪卡片典型加工禽中心加工虜零件工藝維分析單位名稱×××產(chǎn)品名稱或代號零件名稱零件圖號×××座盒×××工序號程序編號夾具名稱使用設(shè)備車間××××××螺旋壓板TH5660A數(shù)控中心工步號

工步內(nèi)容

刀具號刀具規(guī)格/mm主軸轉(zhuǎn)速/r·min-1進(jìn)給速度/mm·min-1背／側(cè)吃刀量/mm備注1粗銑上表面TOlφ125200100

自動2精銑上表面T01φ12530050O.1自動3粗銑下表面T01φ125200100

自動4精銑下表面，保證尺寸25±O.2T01φ125300500.1自動5鉆工藝孔的中心孔(2個)T02φ490040

自動6鉆工藝孔底孔至φ7.8T03φ7.840060

自動7鉸工藝孔T05φ810040

自動8粗銑底面矩形槽T07φ108001000.5自動9精銑底面矩形槽T07φ101000500.2自動10底面及工藝孔定位，鉆φ8、φ10中心孔T02φ490040

自動11鉆φ8H9底孔至φ7.8T03φ7.840060

自動12鉸φ8H9孔T05φ810040

自動13鉆2-φ10H9底孔至φ9.8T04φ9.840060

自動14鉸2-φ10H9孔T06φ1010040

自動15粗銑正面矩形槽及外形(分層)T07φ108001000.5自動16精銑正面矩形槽及外形T07Φl0l000500.1自動編制×××審核×××批準(zhǔn)×××年月日共頁第頁支承套巡壽零件簡脂圖典型加工兩中心加工傾零件工藝飽分析支承套零納件在加工竊中心的加扛工工藝典型加艷工中心贊加工零昌件工藝芬分析支承套鞋的材料涌為45鋼，毛忙坯選棒校料。支押承套φ35H騎7孔對φ10拋0f9外圓、φ60傷mm孔底平面呢對φ35蘿H7孔、2×φ1膜5H7孔對端面C及端面C對φ100初f9外圓均親有各位個置精度柿要求。拋為便于兆在加工基中心上昆定位和以夾緊，邁將φ19柴9f9外圓、80m堆m尺寸兩猾端面、78mm尺寸上平幅面均安排揚在前面工招序中由普望通機床完勸成。其余丟加工表面(2×謙φ15不H7孔、φ35迷H7孔、φ60m速m孔、2×φ1剛1mm孔、2×φ康17m誤m孔、2×M6閣-6H螺孔)確定在加合工中心上疼一次安裝倒完成。支承套零賺件在加工從中心的加侵工工藝1．分析劈燕圖樣并旁選擇加悔工內(nèi)容典型加迎工中心派加工零爆件工藝偷分析因加工表吩面位于支堂承套互相恐垂直的兩晌個表面(左側(cè)面前及上平律面)上，需要絹兩工位加歉工才能完柜成，故選互擇臥式加堪工中心。解加工工步勉有鉆孔、山擴孔、鏜選孔、锪孔釀、鉸孔及辰攻螺紋等嗓，所需刀若具不超過20把。國干產(chǎn)XH7潑54型臥式隸加工中決心可滿濫足上述潔要求。咽該機床肝工作臺讓尺寸為400m勺m×40即0mm，x軸行程為500m趟m，z軸行程豈為400m朝m，y軸行程為400m競m，主軸屋中心線洪至工作殖臺距離罷為100～500胞mm，主軸羨端面至使工作臺查中心線駛距離為150～550滾mm，主軸錐擊孔為ISO敢40，刀庫毀容量30把，定劉位精度大和重復(fù)陪定位精舒度分別貴為0.02聰mm和0.0昆11.支承套零各件在加工既中心的加鵝工工藝2．選擇加俗工中心典型加工衡中心加工拴零件工藝旬分析所有孔麥都是在兄實體上攀加工，感為防鉆溫偏，均慣先用中領(lǐng)心鉆鉆香引正孔炎，然后紗再鉆孔壺。為保桃證φ35H般7孔及2×φ沈15H詠7孔的精度繞，根據(jù)其橡尺寸，選擠擇鉸削作鄙其最終加查工方法。目對φ60的孔，款根據(jù)孔躁徑精度怨，孔深秩尺寸和后孔底平蟻面要求歸，用銑伍削方法卡同時完當(dāng)成孔壁習(xí)和孔底全平面的框加工。吩各加工匠表面選深擇的加鞋工方案紀(jì)如下：φ35償H7孔：鉆中險心孔-鉆孔-粗鏜-半精鏜-鉸孔；φ15H支7孔：鉆中閉心孔-鉆孔-擴孔-鉸孔；φ60孔：粗章銑-精銑；φ11孔：鉆中蒜心孔-鉆孔；φ17孔：锪孔(在φ11底孔上)；M6-6攀H螺孔：鉆盤中心孔-鉆底孔-孔端倒角-攻螺紋。支承套零孕件在加工附中心的加付工工藝3．選擇滑加工方縱法典型加工帶中心加工透零件工藝棄分析為減少變躲換工位的薦輔助時間差和工作臺廉分度誤差各的影響，偵各個工位臂上的加工強表面在工瘋作臺一次蘭分度下按慢先粗后精俗的原則加專工完畢。社具體的加橫工順序是秤：第一工雨位(B0禿°)：鉆φ35H走7、2×φ譜11中心孔-鉆φ35撓H7孔-鉆2×φ象ll孔-锪2×φ內(nèi)l7孔一粗鏜φ35零H7孔-粗銑、譜精銑φ60事×12孔-半精鏜φ35故H7孔-鉆2×M屆6-6刺H螺紋中心漢孔-鉆2×M壯6-6正H螺紋底孔-2×M抵6-6H螺紋孔端壟倒角-攻2×M6膀-6H螺紋-鉸φ35晴H7孔；第二工姻位(B9佩0°)：鉆2×φ絞15H經(jīng)7中心孔-鉆2×φ1江5H7孔-擴2×φ1銹5H7孔-鉸2×φ1辦5H7孔。詳縫見表7—1皮2數(shù)控加工眨工序卡片此。支承套零董件在加工謎中心的加愈工工藝4.確定加動工順序典型加激工中心熄加工零努件工藝胸分析φ35H郵7孔、φ60孔、2×φ處11孔及2×φ1改7孔的設(shè)唇計基淮廢均為φ100昏f9外圓中心罩線。遵循?；鶞?zhǔn)重合枝原則，選挎擇φ100慰f9外圓中貧心線為顯主要定閃位基準(zhǔn)劇。因φ10患0外圓不革是整圓需，故用V形塊作定才位元件。炸在支承套支長度方向維，若選右爭端面定位套，則難以小保證φ17孔深尺寸11勞(因工序尺白寸80-1槐1無公差)，故選映擇左端上面定位壺。所用然夾具為炊專用夾卸具，工技件的裝奪夾簡圖渠如圖所性示。在門裝夾時梅應(yīng)使工柿件上平粒面在夾允具中保僚持垂直遵，以消妨除轉(zhuǎn)動師自由度鄙。支承套零漸件在加工議中心的加潑工工藝5.確定裝夾敏方案和選尊擇夾具1-定位元腰件2-夾緊機構(gòu)3-工件4-夾具體典型加印工中心該加工零遮件工藝稱分析產(chǎn)品名稱或代號

零件名稱支承套零件圖號

程序編號

工步號刀具號刀具名稱刀柄型號刀具補償量mm備注

直徑mm長度mm1T01中心鉆φ3JT40-Z6-45φ3280

2T13錐柄麻花鉆φ31JT40-M3-75φ31330

3T02錐柄麻花鉆φ11JT40-M1-35φ11330

4T03錐柄埋頭鉆φ17×llJT40-M2-50φ17300

5T04粗鏜刀φ34JT40-TQC30-165φ34320

6T05硬質(zhì)合金立銑刀φ32JT40-MW4-85φ32T300

7T05

8T06鏜刀φ34.85JT40-TZC30-165φ34.85320

9T0l

10T07直柄麻花鉆φ5JT40-Z6-45φ5300

11T02

12T08機用絲錐M6JT40-G1JT3M6280

13T09套式鉸刀φ35AH7JT40-K19-140φ35AH7330

14T01

15T10錐柄麻花鉆φ14JT40-M1-35φ14320

16T11擴孔鉆φ14.85JT40-M2-50φ14.85320

17T12鉸刀φ15AH7JT40-M2-50φ15AH7320

編制

審核

批準(zhǔn)

共1頁第1頁

典型加工聰中心加工騎零件工藝想分析(工廠)數(shù)控加工工序卡片產(chǎn)品名稱成代號零件名稱材料零件圖號

支承套45鋼

工序號程序編號夾具名稱夾具編號使用設(shè)備車間

專用夾具

XH754

工步號工步內(nèi)容加工面刀具號刀具規(guī)格mm主軸轉(zhuǎn)速r·mm-1進(jìn)給速度mm·min1背吃刀置mm備注

B0°

1鉆φ35H7孔