加工中心加工工艺课件.ppt

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1、第七章加工中心加工工艺7.1加工中心加工工艺概述7．1．1加工中心的主要特点及功能加工中心（MC，MachineCenter）是一种备有刀库并能通过程序或手动控制自动刀具交换装置自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。目前主要有镗铣类加工中心和车削类加工中心两大类。通常我们所说的加工中心是指镗铣类加工中心。镗铣类加工中心是在数控铣床（镗床）的基础上演化而来的，其数控系统能控制机床自动地更换刀具，连续地对工件各加工表面自动进行铣削、钻削、扩削、铰削、镗削、攻丝等多种工序的加工，工序高度集中。(1)加工中心是在数控铣床

2、的基础上增加有存放着不同数量的各种刀具或检具的刀库和自动换刀装置，在加工过程中能够由程序或手动控制自动选择和更换刀具，工件在一次装夹中，可以连续进行钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺纹以及铣削等多工步的加工，工序高度集中。(2)加工中心通常具有多个进给轴（三轴以上），甚至多个主轴，联动的轴数也较多，最少可实现三轴联动控制，实现刀具运动直线插补和圆弧插补，多的可实现五轴联动、六轴联动、七轴联动以及螺旋线插补。因此可使工件在一次装夹后，自动完成多个平面和多个角度位置的多工序加工，实现复杂零件的高精度定位和精确加工。(3)加工中心

3、上如果带有自动交换工作台，一个工件在工作位置的工作台上进行加工的同时，另一工件在装卸位置的工作台上进行装卸，大大缩短了辅助时间，提高加工效率。刀库种类a)转塔式b)圆盘式径向取刀c)圆盘式轴向取刀d)圆盘式顶端型e)链式f)格子式相对于普通机床，加工中心有以下工艺特点：（1）可减少工件的装夹次数，消除因多次装夹带来的定位误差，提高加工精度。（2）可减少机床数量，并相应减少操作工人，节省占用的车间面积。（3）可减少周转次数和运输工作量，缩短生产周期。（4）在制品量数量少，简化生产调度和管理。（5）使用各种刀具进行多工序集

4、中加工，在进行工艺设计时要处理好刀具在换刀及加工时与工件，夹具甚至机床相关部位的干涉问题。（6）若在加工中心上连续进行加工和精加工，夹具既要能适应粗加工时切削力大，高刚度，夹紧力大的要求，又须适应精加工时定位精度高，零件夹紧变形尽可能小的要求。（7）由于采用自动换刀和自动回转工作台进行多工位加工，决定了卧式加工中心只能进行悬臂加工。（8）多工序的集中加工，要及时处理切屑。（9）在将毛坯加工为成品的过程中，零件不能进行时效，内应力难以消除。（10）技术复杂，对使用，维修，管理要求较高，要求操作者具有较高的技术水平。（11

5、）加工中心一次性投资大，还需配置其他辅助装置。机床的加工工时费用高，如果零件选择不当，会增加加工成本。加工中心的分类1．按照机床主要结构分类（1）立式加工中心指主轴轴心线为垂直状态设置的加工中心。其结构形式多为固定立柱式，工作台为长方形，无分度回转功能，适合加工盘、套、板类零件。一般具有三个直线运动坐标，并可在工作台上安装一个水平轴的数控回转台，用以加工螺旋线类零件。对于五轴联动的立式加工中心，可以加工汽轮机叶片、模具等复杂零件。指主轴轴心线为水平状态设置的加工中心。卧式加工中心一般都具有3个至5个运动坐标，常见的是三

6、个直线运动坐标（沿x、y、z轴方向）加一个回转运动坐标（回转工作台），它能够使工件在一次装夹后完成除安装面和顶面以外的其余四个面的加工，最适合加工复杂的箱体类零件。(2)卧式加工中心(3)龙门式加工中心主轴多为垂直设置，除自动换刀装置以外，还带有可更换的主轴头附件，数控装置的软件功能也较齐全，能够一机多用，尤其适用于大型或形状复杂的工件，如飞机上的梁、框、壁板等。(4)复合加工中心指立、卧两用加工中心，即具有立式加工中心的功能，又有卧式加工中心的功能，工件一次安装后能完成除安装面外的所有侧面和顶面等五个面的加工，又称立

7、卧式加工中心、万能加工中心或五面加工中心。2．按照换刀形式分类(1)带刀库、机械手的加工中心加工中心的换刀装置是由刀库和机械手组成，换刀机械手完成换刀工作。(2)无机械手的加工中心这种加工中心的换刀是通过刀库和主轴箱的配合动作来完成。一般是采用把刀库放在主轴箱可以运动到的位置，或整个刀库或某一刀位能移动到主轴箱可以到达的位置。刀库中刀具的存放位置方向与主轴装刀方向一致。换刀时，主轴运动到刀位上的换刀位置，由主轴直接取走或放回刀具。多用于采用40号以下刀柄的中小型加工中心。(3)转塔刀库加工中心小型立式加工中心常采用转塔

8、刀库形式，直接由转塔刀库旋转完成换刀。这类加工中心主要以孔加工为主。3．按照加工精度分类(1)普通加工中心这类加工中心分辨率为1μm，最大进给速度为15m／min～25m／min，定位精度为10μm左右。(2)高精度加工中心这类加工中心分辨率为0.1μm。最大进给速度为15m/min～100m/min，定位精度为2μm左右。(3)