加工中心的工藝及工藝裝備

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2155

加工中心是一種工藝范圍較大的數(shù)控加工機(jī)床,能進(jìn)行銑削、鏜削、鉆削和螺紋加工等多項(xiàng)工作。加工中心特別適合于箱體類(lèi)零件和孔系的加工。加工工藝范圍如圖1-圖4。



圖1 銑削加工



圖2 鉆削加工



圖3 螺紋加工



圖4 鏜削加工



1.工藝性分析


   一般主要考慮以下幾個(gè)方面:

(1)選擇加工內(nèi)容

   加工中心最適合加工形狀復(fù)雜、工序較多、要求較高,需使用多種類(lèi)型的通用機(jī)床、刀具和夾具,經(jīng)多次裝夾和調(diào)整才能完成加工的零件。

(2)檢查零件圖樣


  零件圖樣應(yīng)表達(dá)正確,標(biāo)注齊全。同時(shí)要特別注意,圖樣上應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),從而簡(jiǎn)化編程,保證零件的精度要求。



圖5 零件加工的基準(zhǔn)統(tǒng)一


  例如圖5中所示零件圖樣。在圖5a中,A、B兩面均已在前面工序中加工完畢,在加工中心上只進(jìn)行所有孔的加工。以A、B兩面定位時(shí),由于高度方向沒(méi)有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),ф48H7孔和上方兩個(gè)ф25H7孔與B面的尺寸是間接保證的,欲保證32.5±0.1和52.5±0.04尺寸,須在上道工序中對(duì) 105±0.1尺寸公差進(jìn)行壓縮。若改為圖5b所示標(biāo)注尺寸,各孔位置尺寸都以A面為基準(zhǔn),基準(zhǔn)統(tǒng)一,且工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,各尺寸都容易保證。

(3)分析零件的技術(shù)要求

   根據(jù)零件在產(chǎn)品中的功能,分析各項(xiàng)幾何精度和技術(shù)要求是否合理;考慮在加工中心加工,能否保證其精度和技術(shù)要求;選擇哪一種加工中心最為合理。

(4)審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性

   分析零件的結(jié)構(gòu)剛度是否足夠,各加工部位的結(jié)構(gòu)工藝性是否合理等。


2.工藝過(guò)程設(shè)計(jì)


  工藝設(shè)計(jì)時(shí),主要考慮精度和效率兩個(gè)方面,一般遵循先面后孔、先基準(zhǔn)后其它、先粗后精的原則。加工中心在一次裝夾中,盡可能完成所有能夠加工表面的加工。對(duì)位置精度要求較高的孔系加工,要特別注意安排孔的加工順序,安排不當(dāng),就有可能將傳動(dòng)副的反向間隙帶入,直接影響位置精度。例如,安排圖6a所示零件的孔系加工順序時(shí),若按圖6b的路線加工,由于5. 6孔與1.2.3.4孔在Y向的定位方向相反,y向反向間隙會(huì)使誤差增加,從而影響5.6孔與其它孔的位置精度。按圖6c所示路線,可避免反向間隙的引入。



圖6 鏜孔加工路線


 加工過(guò)程中,為了減少換刀次數(shù),可采用刀具集中工序,即用同一把刀具把零件上相應(yīng)的部位都加工完,再換第二把刀具繼續(xù)加工。但是,對(duì)于精度要求很高的孔系,若零件是通過(guò)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)確定相應(yīng)的加工部位時(shí),因存在重復(fù)定位誤差,不能采取這種方法。


3.零件的裝夾


(1)定位基準(zhǔn)的選擇

   在加工中心加工時(shí),零件的定位仍應(yīng)遵循六點(diǎn)定位原則。同時(shí),還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):

   1)進(jìn)行多工位加工時(shí),定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)考慮能完成盡可能多的加工內(nèi)容,即便于各個(gè)表面都能被加工的定位方式。例如,對(duì)于箱體零件,盡可能采用一面兩銷(xiāo)的組合定位方式。

   2)當(dāng)零件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)難以重合時(shí),應(yīng)認(rèn)真分析裝配圖樣,明確該零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)功能,通過(guò)尺寸鏈的計(jì)算,嚴(yán)格規(guī)定定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)間的尺寸位置精度要求,確保加工精度。

   3)編程原點(diǎn)與零件定位基準(zhǔn)可以不重合,但兩者之間必須要有確定的幾何關(guān)系。編程原點(diǎn)的選擇主要考慮便于編程和測(cè)量。例如,圖7中的零件在加工中心上加工 Φ80H7孔和4-Φ25H7孔,其中4-ф25H7都以ф80H7孔為基準(zhǔn),編程原點(diǎn)應(yīng)選擇在ф80H7孔的中心線上。當(dāng)零件定位基準(zhǔn)為A、B兩面時(shí),定位基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)不重合,但同樣能保證加工精度。



圖7 編程原點(diǎn)與定位基準(zhǔn)


(2)零件的夾緊

   在考慮夾緊方案時(shí),應(yīng)保證夾緊可靠,并盡量減少夾緊變形。

(3)夾具的選用

   在加工中心上,夾具的任務(wù)不僅是裝夾零件,而且要以定位基準(zhǔn)為參考基準(zhǔn),確定零件的加工原點(diǎn)。因此,定位基準(zhǔn)要準(zhǔn)確可靠。


4.刀具的選擇


   加工中心對(duì)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(qiáng)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。

   加工中心所使用刀具的刀頭部分與數(shù)控銑床所使用的刀具基本相同,關(guān)于數(shù)控銑削刀具的選用。加工中心所使用刀具的刀柄部分與一般數(shù)控銑床用刀柄部分不同,加工中心用刀柄帶有夾持槽供機(jī)械手夾持。

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