加工中心加工艺与编程.doc

第6章 加工中心加工工艺与编程 本章知识点（技能点）： 1．熟悉加工中心及自动换刀 2．数控孔加工刀具、孔加工工艺及孔加工循环 3．学会钻孔、扩孔、铰孔加工工艺编程 4．学会攻丝加工工艺编程 5．学会镗孔加工工艺编程 6．熟悉加工中心对刀方案设计 7．学会加工中心多工序加工工艺编程 先导案例： 如图6-9-1为壳体零件，毛坯为铸件，材料HT200。内腔中有圆柱凸台，零件的下端面有支承孔，上表面上有环形槽，上表面有4个凸耳并4个螺孔。零件加工的内容为上端面、下端面、支承孔、环形槽和4个螺孔。 拟在加工中心上完成的加工的内容为：铣削上表面，保证尺寸高度60；铣槽，保证槽宽10，槽深6 mm；加工4×M10螺纹。 要在加工中心完成上述任务，要求工艺人员能熟练对零件铣削、孔加工内容和要求进行分析；熟悉各种铣削结构和孔的加工工艺和编程特点；熟悉加工中心多工序加工工艺特点；能设计合理的综合加工工艺过程；能合理设计具体工步的刀具路线和切削用量等；熟悉加工中心对刀方案设计；熟练编写加工中心多刀加工程序。 第六章，我们将通过九节内容的教学，主要学习数控加工中心设备应用知识、孔加工工艺及编程知识。 6．1 加工中心概述 6．1．1 加工中心的概念和主要优势 加工中心（Machining Center，简称MC）是适应省力、省时和节能的时代要求而迅速发展起来的自动换刀数控机床。相对那些普通数控机床更具有灵活性和适应性，并且效率更高，工艺能力更强，自动化程度更高。加工中心种类较多，根据加工方式分有： 1．车削加工中心 车削加工中心以车削为主，主体是数控车床，机床上配备有转塔式刀库或由换刀机械手和链式刀库组成的大容量刀库。车削加工中心还配置有铣削动力头。 2．镗铣加工中心 镗铣加工中心，它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能聚集在一台加工设备上，且增设有自动换刀装置。镗铣加工中心是机械加工行业应用最多的一类数控设备，其工艺范围主要是铣削、钻削和镗削。 3．复合加工中心 在一台设备上可以完成车削、铣削、镗削和钻削等多种工序加工的加工中心称之为复合加工中心，可代替多台机床实现多工序的加工。复合加工中心多以车、铣加工的加工中心为多。 加工中心机床的一个最为明显的特征是：加工中心是一种比普通数控机床多加装了刀具库和自动换刀装置而构成的数控机床，刀库容量一般为几十甚至上百把刀具。数控系统能控制机床自动地更换刀具。 它与普通数控机床相比另一个更为重要的特征是：在加工工艺的范畴上，它的出现打破了一台机床只能进行一种工序加工的传统观念，它利用机床刀库的多刀具和自动换刀能力，具有把几个不同的操作组合在一次装夹中并连续加工的能力，即集中工序加工。如CNC镗铣加工中心，对工件连续进行的钻削、镗削、背镗、加工螺纹、锪孔以及轮廓铣削等加工都可编制为同一个CNC程序。又如车削加工中心，几乎可以完成回转体零件的所有加工工序。加工中心因为连续、自动、多工序加工，因此，又称它为多工序数控机床。 加工中心机床实现一次装夹多工序的加工方式，有效地避免了零件多次装夹造成的定位误差，减少了机床台数和占地面积，大大提高了加工精度和自动化程度。 集中多个工序加工还可减少工件的装夹、测量和调整时间，减少工件周转、搬运存放时间，使机床的切削利用率高于通用机床3～4倍，达80％以上生产量。比如：因为自动换刀缩短手动换刀的时间；因为利用了托盘交换系统、交换工作台的方法，让工件能在机外装卸从而缩短工件装夹的辅助时间；利用附加轴A、B、C、的旋转运动以及许多其他功能来增强转换加工面的灵活性。如图6-1-1所示的加工中心装配了托盘交换装置能实现工件的自动交换，从而使工件装夹的辅助工作不占机床的加工时间。 由于电子技术的迅速发展，各种性能良好的传感器的出现和运用，使加工中心的功能日趋完善，这些功能包括：切削刀具寿命管理、自动在线检测、偏移量调整以及其他提高生产效率和节省时间等方法等。 总之，加工中心是数控机床中功能较全、加工精度较高的工艺装备。加工中心不仅提高了工件的加工精度，而且是数控机床中生产率和自动化程度最高的综合性机床。本章主要侧重对镗铣加工中心的应用介绍，下面提到的加工中心一般是指镗铣加工中心。 6．1．2 镗铣加工中心的两种类型 1．CNC加工中心的两种基本类型设计 加工中心有两种基本设计即立式加工中心和卧式加工中心。按主轴在空间所处的状态，加工中心的主轴在空间处于垂直状态的，称为立式加工中心；主轴在空间处于水平状态的，称为卧式加工中心。（主轴可作垂直和水平转换的，称为立卧式加工中心或复合加工中心）。 立式、卧式加工中心两种类型之间的差别决定于可高效加工的工件种类。对立式CNC加工中心来说，最适合加工的工件类型是有端面上结构或周边轮廓加工任务的零件，如盘盖、板类零件，零件或安装在工作台