加工中心加工工艺

2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具1第6章加工中心加工工艺6.1加工中心的主要特点及功能6.2加工中心的刀具、夹具及加工工艺6.3典型零件加工工艺分析2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具26.1加工中心的主要特点及功能加工中心（MachiningCenter，简称MC）是一种具有复合加工功能的数控机床，是集铣削、钻削、铰削、镗削、攻螺纹于一体的多功能机械加工设备。加工中心最初是从数控铣床发展而来的，与铣床的最大区别是加工中心是带有到库和自动换刀装置的数控机床，又称为自动换刀数控机床或多工序数控机床。2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具36.1.1加工中心的分类主轴位置立式卧式立卧转换2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具42020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具52020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具62020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具72020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具82020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具9按照自动换刀装置分类换刀装置转塔头加工中心刀库+主轴换刀加工中心刀库+机械手+主轴换刀加工中心刀库+机械手+双主轴换刀加工中心2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具10T01刀库+主轴换刀加工中心2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具116.1.2加工中心的基本组成和主要技术参数X/Y/Z轴mm1.250(1.150*)/710/710主轴功率(40/100%DC)kW15/10扭矩(40/100%DC)Nm130/87转速范围rpm12.000X/Y/Z进给/快移速度m/min30/30/30刀柄SK40(HSK-A63)刀库容量把32工作台尺寸mm1.500x800装夹重量（固定工作台）kg1.100配有19液晶显示屏DMGERGOline®Control控制面板2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具12加工中心的刀库种类及换刀形式刀库种类直线刀库圆盘刀库链式刀库其他刀库2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具132020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具146.1.3加工中心的特点特点加工精度高精度稳定表面质量好加工效率高2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具15加工中心的特点机床的刚性高、抗震性好；传动系统结构简单，传递精度精度高，速度快，常采用滚珠丝杠副、静压蜗杆蜗轮条、预加载贺双齿轮副；主轴系统结构简单，无齿轮箱变速系统（1-2级）；导轨采用耐磨和新结构，能长期保持导轨的精度；设有刀库和换刀机构、多工作台。2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具166.1.4加工中心的加工对象加工对象箱体类复杂曲面类异形类盘套板类高精度试制品2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具176.2加工中心的主要特点及功能6.2.1加工中心的刀具2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具182020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具192020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具20(1)加工中心对数控刀具的基本要求刀具要求切削性能刀具精度刀具材料2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具21（2）刀具的种类加工中心刀具按工艺用途可分为铣、镗、钻、螺纹加工几类平面类加工刀具：盘铣刀，端铣刀、球头铣刀和成型铣刀、硬质合金螺旋齿立铣刀孔加工类刀具：钻、镗、铰、扩、深孔钻2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具22（3）刀具的选择1）刀柄的选择（BT、HSK7:24）刀柄的锥度与主轴的锥度必须同规格，且具有良好的配合，一般要求配合面接触度在70%以上；刀柄的硬度一般应比主轴的硬度低，否则会损害主轴孔的精度；与其他主轴具有通用性；2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具232）刀头的选择选择合适的刀具形状和精度，以满足零件形状精度和尺寸精度的加工要求;选择合适的刀片材料和刀片形状，以充分发挥刀具的切削性能刀具几何尺寸的选择则根据加工条件具体确定2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具246.2.2加工中心夹具（1）加工中心夹具的基本要求夹具要求敞开加工面换刀换工作台时不干涉刚性和稳定性好2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具25（2）加工中心常用夹具类型夹具类型通用夹具专用夹具多工位夹具气动或液压夹具2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具26分度头2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具27平台夹具2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具286.2.3加工中心加工工艺（1）零件的工艺分析包括零件图的完整性、正确性和技术要求，分析零件的结构工艺性和定位基准等结构工艺性加工量要小光孔和螺纹的规格要少尺寸规格标准化加工表面应具有方便性可能性有足够的刚度2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具29（2）加工中心加工工艺路线2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具301）加工方法的选择平面、平面轮廓及曲面在镗铣加工中心上唯一的加工方法是铣削孔加工方法比较多，有钻孔、扩孔、铰扩和镗孔。对于螺纹加工，M6-M20:攻螺纹方法加工；M6,采用其他方法加工；直径在M20,采用镗的办法。2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具312)加工阶段的划分一般情况下，加工中心上的零件已经在其他机床上经过粗加工，加工中心只要完成最好的精加工，不必进行加工阶段的划分。3）加工工序的划分加工中心通常按工序集中原则划分工序，主要从精度和效率方法考虑2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具324）加工顺序的安排加工中心安排加工顺序同样要遵循基面先行、先粗后精、先主后次及先面后孔的一般原则减少换刀次数，节省辅助时间。一般情况下，每换一把新刀后，运用平移工作台或回转工作台等完成尽可能多的工作每道工序尽量减少刀具的空行程移动量，按照路线最短安排加工表面的加工顺序2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具335）加工路线的确定确定加工路线时，要保证精度前提下，保证计算简单、走刀路线短、空刀时间少。主要是孔加工和铣削加工孔加工进给路线的确定T01切入平面定位准确和定位迅速2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具34铣削加工进给路线的确定铣削开口不通槽时，铣刀在Z向直接快速移动到位，无需工作进给铣削封闭槽时，铣刀需要有一切入距离铣削轮廓及通槽时，应该有切出距离2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具35（4）加工余量的确定加工余量应保证图纸上所规定的表面粗糙度和精度考虑设备刚度、加工方法、零件变形等考虑热处理变形考虑零件大小2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具36(5)切削用量的确定在具体选择时，要根据机床说明书中的规定和要求及刀具耐用度去选择和计算，并结合实践进行确定2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具376.3典型零件加工工艺分析6.3.1盖板零件毛坯尺寸为：160mm×160mm×20mm，HT200已知条件：A面已加工完2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具38（1）工艺分析加工对象为面、孔、螺纹面：B面孔：φ60H7Φ12h8/4×φ16螺纹：4×M16-H72020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具39(2)选择设备加工对象为面、孔、螺纹面：B面孔：φ60H7Φ12h8/4×φ16螺纹：4×M16-H7行程精度刀具数联动轴数2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具401)加工方法的选择加工对象为面、孔、螺纹面：B面:粗铣——精铣孔：φ60H7：粗镗-半精镗-精镗Φ12h8/4×φ16：中心孔-钻孔-扩孔-铰孔Φ16：锪孔螺纹：4×M16-H7：中心钻-钻孔-扩孔粗铰孔-精铰-功螺纹（3）加工工艺设计2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具41加工对象为面、孔、螺纹2）确定加工顺序2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具423)确定装夹方案和选择夹具选择通用台钳作为夹具以A和侧面作为定位面，侧面作为加紧面2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具43面：B面:粗铣——精铣孔：φ60H7：粗镗-半精镗-精镗Φ12h8/4×φ16：中心孔-钻孔-扩孔-铰孔Φ16：锪孔螺纹：4×M16-H7：中心钻-钻孔-扩孔-粗铰孔-精铰-功螺纹4）刀具的选择2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具442020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具452020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具462020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具475）确定进给路线B面的加工：面铣刀可用于粗加工、也可用于精加工2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具48镗φ60H7进给路线2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具49打中心孔进给路线2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具50Φ12h8-钻扩铰2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具51问题：如果孔的精度为H6应该如何走刀？2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具52锪φ16孔2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具53螺纹加工2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具542020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具556.3.2盘套类加工已知材料为45钢，毛坯为棒料2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具56（1）分析图纸、确定加工方案外圆平面偏心孔螺纹孔倒角锪孔2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具571、车外圆φ100f9，80，普通车床2、铣平面，保证尺寸75，立铣3、加工中心加工孔，卧式加工中心（2）选择加工设备2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具58（3）加工方法的选择φ35H7孔:钻中心孔-钻孔-粗镗-半精镗-铰孔-倒角Φ15H7孔：中心孔-钻孔-扩孔-铰孔Φ60孔：粗铣-精铣Φ11：中心孔-钻孔Φ17：锪孔M6-6H：中心孔-钻底孔-孔倒角-攻螺纹2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具59（4）确定加工顺序φ35H7孔:钻中心孔-钻孔-粗镗-半精镗-铰孔-倒角Φ60孔：粗铣-精铣Φ11：中心孔-钻孔Φ17：锪孔M6-6H：中心孔-钻底孔-孔倒角-攻螺纹Φ15H7孔：中心孔-钻孔-扩孔-铰孔2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具60（5）确定装夹方式和选择夹具2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具61（5）刀具的选择2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具622020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具636.3.3模具类零件图为盒型模具的凹模零件图，该盒型模具为单件生产，零件材料为T8A，分析其数控加工工艺2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具64（1）零件图工艺性分析2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具65该盒型模具为单件生产，零件材料为T8A，外形为一个六面体，内腔型面复杂。主要结构是由多个曲面组成的凹型型腔，型腔四周的斜平面之间采用半径为7.6㎜的圆弧面过渡，斜平面与底平面之间采用半径为5㎜的圆弧面过渡，在模具的底平面上有一个四周也为斜平面的锥台。模具的外部结构较为简单，是一个标准的长方体。因此零件的加工以凹型型腔为重点。2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具66（2）选择设备根据被加工零件的外形和材料等条件，选用VP1050立式镗铣床加工中心。2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具67（3）确定零件的定位基准和装夹方式零件直接安装在机床工作台面上，用两块压板压紧。（4）确定加工顺序及进给路线①粗加工整个型腔，去除大部分加工余量。②半精加工和精加工上型腔。③半精加工和精加工下型腔。④对底平面上的锥台四周表面进行精加工。2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具68（5）刀具选择2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具696.3.4叶轮加工2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具70课程总结2020年8月12日星期三数控加工工艺及刀具71（6）工艺卡片2020年8月12日星