了解在加工中心加工中要解决的主要工艺问题以及各种问题的解决方法。对加工中心工艺知识有一个系统的了解,并学会制定加工中心加工工艺和进行工艺分析的方法
一,学习内容与知识点
(1)加工中心的主要加工对象
加工中心与数控铣床的异同:加工中心是在数控机床的基础上发展起来的,都是通过程序控制多轴联动走刀进行加工的数控机床。不同的是加工中心具有刀库和自动换刀功能。
加工中心适于加工形状复杂、工序多、精度要求较高,普通机床加工需多次装夹调整困难的的工件。
(2)加工中心的结构及类型
(3)加工中心加工工件的安装选择基准的三个基本要求:
(4)加工中心加工定位基准的选择选择定位基准6原则:
(5)加工中心夹具的确定
对夹具的基本要求:
夹具的种类:
加工中心家具的选用原则:
(6)加工中心加工的对刀与换刀
1.对刀:机床上找正加紧后,确定工件坐标(编程坐标)原点的机床坐标。2.对刀点:工件在机床上找正夹紧后,用于确定工件坐标系在机床坐标系中位置的基准点。3.对刀点可选在工件上或装夹定位元件上,但对刀点与工件坐标点必须有准确、合理、简单的位置对应关系,方便计算工件坐标点在机床上的位置(工件坐标点的机床坐标)。对刀点最好能与工件坐标点重合。
4.换刀:根据工艺需要,要用不同参数的刀具加工工件,在加工中按需要更换刀具的过程。5.换刀点:加工中更换刀具的位置。6.加工中心有刀库和自动换刀装置,根据程序的需要可以自动换刀。换刀点应在换刀时工件、夹具、刀具、机床相互之间没有任何的碰撞和干涉的位置上,加工中心的换刀点往往是固定的。
7.对刀方法:
(7)制定加工中心加工工艺1.零件的工艺分析
2.工艺方案的设计
工艺设计包括完成加工任务所需要的设备、工装量夹具的选择,工艺路线加工方法的确定。
3.工步设计
4.进给路线的确定孔加工路线的确定:
5.加工余量的确定
典型加工中心加工零件工艺分析1.工序尺寸及公差的确定
注意定位基准与设计基准不重合时工序尺寸及公差的确定问题。
盖板是机械加工中常见的零件,加工表面有平面和孔,通常需经铣平面、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔及攻螺纹等工步才能完成。所示盖板为例介绍其加工中心加工工艺。
2.盖板零件在加工中心的加工工艺
3.盖板零件在加工中心的加工工艺1分析零件图样,选择加工内容该盖板的材料为铸铁,故毛坯为铸件。由零件图可知,盖板的四个侧面为不加工表面,全部加工表面都集中在A、B面上。最高精度为IT7级。从工序集中和便于定位两个方面考虑,选择B面及位于B面上的全部孔在加工中心上加工,将A面作为主要定位基准,并在前道工序中先加工好。
2选择加工中心由于B面及位于B面上的全部孔,只需单工位加工即可完成,故选择立式加工中心。加工表面不多,只有粗铣、精铣、粗镗、半精镗、精镗、钻、扩、锪、铰及攻螺纹等工步,所需刀具不超过20把。选用国产XH型立式加工中心即可满足上述要求。该机床工作台尺寸为mm×mm,x轴行程为mm,y轴行程为mm,z轴行程为mm,主轴端面至工作台台面距离为~mm,定位精度和重复定位精度分别为0.02mm和0.01mm,刀库容量为18把,工件一次装夹后可自动完成铣、钻、镗、铰及攻螺纹等工步的加工。
3设计工艺
1选择加工方法
B平面用铣削方法加工,因其表面粗糙度Ra为6.3μm,故采用粗铣——精铣方案;φ60H7孔为已铸出毛坯孔,为达到IT7级精度和Ra0.8μm的表面粗糙度,需经三次镗削,即采用粗镗——半精镗——精镗方案;对φ12H8孔,为防止钻偏和达到IT8级精度,按钻中心孔——钻孔——扩孔——铰孔方案进行;φ16mm孔在φ12mm孔基础上锪至尺寸即可;M16mm螺纹孔采用先钻底孔后攻螺纹的加工方法,即按钻中心孔——钻底孔——倒角——攻螺纹方案加工。
2确定加工顺序
按照先面后孔、先粗后精的原则确定。具体加工顺序为粗、精铣B面——粗、半精、精镗φ60H7孔——钻各光孔和螺纹孔的中心孔——钻、扩、锪、铰φ12H8及φ16mm孔——M16mm螺孔钻底孔、倒角和攻螺纹,详见下表。
3数控加工工序卡片
(4)确定装夹方案和选择夹具
该盖板零件形状简单,四个侧面较光整,加工面与不加工面之间的位置精度要求不高,故可选用通用台钳,以盖板底面A和两个侧面定位,用台钳钳口从侧面夹紧。
(5)选择刀具
所需刀具有面铣刀、镗刀、中心钻、麻花钻、铰刀、立铣刀(锪φ16mm孔)及丝锥等,其规格根据加工尺寸选择。B面粗铣铣刀直径应选小一些,以减小切削力矩,但也不能太小,以免影响加工效率;B面精铣铣刀直径应选大一些,以减少接刀痕迹,但要考虑到刀库允许装刀直径(XH型加工中心的允许装刀直径:无相邻刀具为φmm,有相邻刀具为φ80mm)也不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。XH型加工中心主轴锥孔为ISO40,适用刀柄为BT40(日本标准JISB),故刀柄柄部应选择BT40型式。具体所选刀具及刀柄见下表。
(6)数控加工刀具编号
(7)确定进给路线
B面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径确定,因所选铣刀直径为φmm,故安排沿z方向两次进给(见下图)。所有孔加工进给路线均按最短路线确定,因为孔的位置精度要求不高,机床的定位精度完全能保证,后面所示各图即为各孔加工工步的进给路线。
(8)支承套零件在加工中心的加工工艺