数控加工工艺分析.ppt

* * 对于直径大于φ30mm的已铸出或锻出毛坯孔的孔加工，一般采用粗镗→半精镗→孔口倒角→精镗加工方案；孔径较大时可采用立铣刀粗铣→精铣加工方案。有空刀槽时可用锯片铣刀在半精镗之后、精镗之前铣削完成，也可用镗刀进行单刀镗削，但镗削效率低。 第三十一页，共四十九页。 * * 对于直径小于φ30mm的无毛坯孔的孔加工，通常采用锪平端面→打中心孔→钻→扩→孔口倒角→铰孔加工方案；有同轴度要求的小孔，须采用锪平端面→打中心孔→钻→半精镗→孔口倒角→精镗（或铰）加工方案。为提高孔的位置精度，在钻孔工步前需安排锪平端面和打中心孔工步。空口倒角安排在半精加工之后、精加工之前，以防孔内产生毛刺。 第三十二页，共四十九页。 * * 螺纹加工根据孔径大小，一般情况下，直径在M6～M20mm之间的螺纹，通常采用攻螺纹方法加工。直径在M6mm以下的螺纹，在加工中心上完成底孔加工，通过其他手段攻螺纹。因为在加工中心上攻螺纹不能随机控制加工状态，小直径丝锥容易折断。直径在M20mm以上的螺纹，可采用镗刀片镗削加工。 第三十三页，共四十九页。 * * 2．加工阶段的划分 一般情况下，在加工中心上加工的零件已在其他机床上经过粗加工，加工中心只是完成最后的精加工，所以不必划分加工阶段。但对加工质量要求较高的零件，若其主要表面在上加工中心加工之前没有经过粗加工，则应尽量将粗、精加工分开进行。使零件在粗加工后有一段自然时效过程，以消除残余应力和恢复切削力、夹紧力引起的弹性变形、切削热引起的热变形，必要时还可以安装人工时效处理，最后通过精加工消除各种变形。 第三十四页，共四十九页。 * * 对加工精度要求不高，而毛坯质量较高、加工余量不大、生产批量很小的零件或新产品试制中的零件，利用加工中心良好的冷却系统，可把粗、精加工合并进行。但粗、精加工应划分成两道工序分别完成。粗加工用较大的夹紧力，精加工用较小的夹紧力。 3．加工工序的划分 加工中心通常按工序集中原则划分加工工序，主要从精度和效率两方面考虑。 第三十五页，共四十九页。 * * 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《数控加工技术》 吴明友 编 第 三 十 讲 （90 Min、2节课） 第一页，共四十九页。 * * 第七章 加工中心工艺设计（一）第一节 加工中心加工工艺分析（90Min） 一、加工中心加工工艺概述（35Min） 1．加工中心的主要加工对象 加工中心适用于复杂、工序多、精度要求较高、需用多种类型普通机床和众多刀具、工装，经过多次装夹和调整才能完成加工的零件。其主要加工对象有以下几类。 第二页，共四十九页。 * * ⑴既有平面又有孔系的零件。加工中心具有自动换刀装置，在一次安装中，可以完成零件上平面的铣削、孔系的钻削、镗削、铰削、铣削及攻螺纹等多工步加工。加工的部位可以在一个平面上，也可以不在一个平面上。五面体加工中心一次装夹可以完成除安装基面以外的五个面的加工。因此，加工中心的首选加工对象是既有平面又有孔系的零件，如箱体类零件和盘、套、板类零件。 1）箱体类零件。一般是指具有多个孔系，内部有型腔或空腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。这类零件在机床、汽车、飞机等行业用得较多，如汽车的发动机缸体、变速箱体、机床的床头箱、主轴箱、柴油机缸体以及齿轮泵壳体等。 第三页，共四十九页。 * * 箱体类零件一般都需要进行孔系、轮廓、平面的多工位加工，公差要求特别是形位公差要求较为严格，通常要经过铣、镗、钻、扩、铰、锪、攻螺纹等工序，使用的刀具、工装较多，在普通机床上需多次装夹、找正，测量次数多，导致工艺复杂，加工周期长，成本高，更重要的是精度难以保证。这类零件在加工中心上加工，一次装夹可以完成普通机床60％～95％的工序内容，零件各项精度一致性好，质量稳定，同时可缩短生产周期，降低生产成本。当加工工位较多，工作台需多次旋转角度才能完成的零件时，一般选用卧式加工中心。当加工的工位较少，且跨距不大时，可选立式加工中心，从一端进行加工。 第四页，共四十九页。 * * 2）盘、套、板类零件。是指带有键槽或径向孔，或端面有分布孔系以及有曲面的盘套或轴类零件，如带法兰的轴套、带有键槽或方头的轴类零件等；具有较多孔加工的板类零件，如各种电机盖等。端面有分布孔系、曲面的盘、套、板类零件宜选用立式加工中心，有径向孔的可选用卧式加工中心。 ⑵复杂曲面类零件。对于由复杂曲线、曲面组成的零件，如凸轮类、叶轮类和模具类等零件，加工中心是加工这类零件的最有效的设备。 1）凸轮类。这类零件有如图7-1所示的各种曲线的盘形凸轮、圆柱凸轮、圆锥凸轮和端面凸轮等，加工时，可根据凸轮表面的复杂程度，选用三轴、四轴或五轴联动的加工中心。 第五页，共四十九页。 * * 图7-1 盘形凸轮 第六页，共四十九页