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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,1,讲课课件,6.1加工中心的主要特点及功能,加工中心（Machining Center，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。,2,讲课课件,6.1.1 加工中心的分类,3,讲课课件,4,讲课课件,5,讲课课件,6,讲课课件,7,讲课课件,8,讲课课件,按照自动换刀装
2、置分类,9,讲课课件,刀库+主轴换刀加工中心,10,讲课课件,6.1.2 加工中心的基本组成和主要技术参数,X / Y / Z轴 mm 1.250 (1.150*) / 710 / 710 主轴功率 (40 / 100% DC) kW 15 / 10 扭矩 (40 / 100% DC) Nm 130 / 87 转速范围 rpm 12.000 X / Y / Z 进给 / 快移速度 m/min 30 / 30 / 30 刀柄SK 40 (HSK-A63) 刀库容量把 32 工作台尺寸mm 1.500 x 800 装夹重量（固定工作台）kg 1.100 配有 19 液晶显示屏DMG ERGOlin
3、e Control控制面板,11,讲课课件,加工中心的刀库种类及换刀形式,12,讲课课件,13,讲课课件,6.1.3 加工中心的特点,14,讲课课件,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。,15,讲课课件,6.1.4 加工中心的加工对象,16,讲课课件,6.2加工中心的主要特点及功能,6.2.1 加工中心的刀具,17,讲课课件,18,讲课课件,19,讲课课件,(1)加工中
4、心对数控刀具的基本要求,20,讲课课件,（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,21,讲课课件,（3）刀具的选择,1）刀柄的选择（BT、HSK 7:24） 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；,22,讲课课件,2）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，
5、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,23,讲课课件,6.2.2 加工中心夹具,（1）加工中心夹具的基本要求,24,讲课课件,（2）加工中心常用夹具类型,25,讲课课件,分度头,26,讲课课件,平台夹具,27,讲课课件,6.2.3 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,28,讲课课件,（2）加工中心加工工艺路线,铣、钻、扩、铰、镗、攻螺纹,平面、平面轮廓、曲面、台阶、孔、螺纹,29,讲课课件,1）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
6、孔、扩孔、铰扩和镗孔。 对于螺纹加工，M6-M20:攻螺纹方法加工； M20,采用镗的办法。,30,讲课课件,2) 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,31,讲课课件,4）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
7、工表面的加工顺序,32,讲课课件,5）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,33,讲课课件,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,34,讲课课件,（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,35,讲课课件,(5) 切削用量的确定,在具体选择时，要根据机床说明书
8、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,36,讲课课件,6.3典型零件加工工艺分析,6.3.1 盖板零件 毛坯尺寸为：160mm160mm20mm，HT200,已知条件：A面已加工完,37,讲课课件,（1）工艺分析,加工对象为面、孔、螺纹 面：B面 孔：60H7 12h8/416 螺纹：4M16-H7,38,讲课课件,(2)选择设备,加工对象为面、孔、螺纹 面：B面 孔：60H7 12h8/416 螺纹：4M16-H7,立 式 加 工 中 心,行程 精度 刀具数 联动轴数,39,讲课课件,1) 加工方法的选择 加工对象为面、孔、螺纹 面：B面:粗铣精铣 孔：60H7： 粗镗
9、-半精镗-精镗 12h8/416：中心孔-钻孔-扩孔-铰孔 16：锪孔 螺纹：4M16-H7：中心钻-钻孔-扩孔粗铰孔-精 铰-功螺纹,（3）加工工艺设计,40,讲课课件,加工对象为面、孔、螺纹,2）确定加工顺序,41,讲课课件,3)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,42,讲课课件,面：B面:粗铣精铣 孔：60H7： 粗镗-半精镗-精镗 12h8/416：中心孔-钻孔-扩孔-铰孔 16：锪孔 螺纹：4M16-H7：中心钻-钻孔-扩孔-粗铰孔- 精铰-功螺纹,4）刀具的选择,43,讲课课件,44,讲课课件,45,讲课课件,46,讲课课件,5）确定
10、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,47,讲课课件,镗60H7进给路线,48,讲课课件,打中心孔进给路线,49,讲课课件,12h8-钻扩铰,50,讲课课件,问题：如果孔的精度为H6应该如何走刀？,51,讲课课件,锪16孔,52,讲课课件,螺纹加工,53,讲课课件,54,讲课课件,6.3.2 盘套类加工,已知材料为45钢，毛坯为棒料,55,讲课课件,（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,56,讲课课件,1、车外圆100f9，80，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,57,讲课课件,（
11、3）加工方法的选择,35H7孔:钻中心孔-钻孔-粗镗-半精镗-铰孔-倒角 15H7孔：中心孔-钻孔-扩孔-铰孔 60孔：粗铣-精铣 11：中心孔-钻孔 17：锪孔 M6-6H：中心孔-钻底孔-孔倒角-攻螺纹,58,讲课课件,（4）确定加工顺序,35H7孔:钻中心孔-钻孔-粗镗-半精镗-铰孔-倒角 60孔：粗铣-精铣 11：中心孔-钻孔 17：锪孔 M6-6H：中心孔-钻底孔-孔倒角-攻螺纹 15H7孔：中心孔-钻孔-扩孔-铰孔,59,讲课课件,（5）确定装夹方式和选择夹具,60,讲课课件,（5）刀具的选择,61,讲课课件,62,讲课课件,6.3.3 模具类零件,图为盒型模具的凹模零件图，该盒型
12、模具为单件生产，零件材料为T8A，分析其数控加工工艺,63,讲课课件,（1）零件图工艺性分析,64,讲课课件,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。,65,讲课课件,（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。,66,讲课课件,（3）确定零件的定位基准和装夹方式 零件直
13、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 粗加工整个型腔，去除大部分加工余量。 半精加工和精加工上型腔。 半精加工和精加工下型腔 。 对底平面上的锥台四周表面进行精加工。,67,讲课课件,（5）刀具选择,68,讲课课件,6.3.4 叶轮加工,69,讲课课件,课程总结,70,讲课课件,（6）工艺卡片,71,讲课课件,考试方式与题型,1.填空题（301=30分） 2.选择题（201=20分） 3.简答题（36=18分） 4.工艺编制（216=32分） （1）车床轴类数控加工工艺编制 （2）铣床轮廓或箱体数控加工工艺编制 考试方式：半开卷（可带教材、笔记，不可相互讨论） 考试时间：90分钟,72,讲课课件,6.1.4 箱体类,73,讲课课件,74,讲课课件,75,讲课课件,