三、加工中心加工工艺

盖板零件简图
典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺 制定工艺步骤： 制定工艺步骤： 零件工艺分析 选择加工中心 设计工艺： 设计工艺： 选择加工方法 确定加工顺序 确定装夹方案和选择夹具 选择刀具 确定进给路线 选择切削用量
典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺
制定加工中心加工工艺
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。 具的选择，工艺路线加工方法的确定。
加工方法的选择
加工顺序的合理按排
制定加工中心加工工艺
工步设 计 先粗加工，半精加工，再精加工。 先粗加工，半精加工，再精加工。 既有孔又有面的加工时先铣面后镗孔。 既有孔又有面的加工时先铣面后镗孔。 采用相同设计基准集中加工的原则。 采用相同设计基准集中加工的原则。 相同工位集中加工，邻近工位一起加工可提高加工效率。 相同工位集中加工，邻近工位一起加工可提高加工效率。 按所用刀具划分工步。 按所用刀具划分工步。 有较高同轴度要求的孔系，应该单独完成，再加工其他形位。 有较高同轴度要求的孔系，应该单独完成，再加工其他形位。 在一次装夹定位中，能加工的形位全部加工完。 在一次装夹定位中，能加工的形位全部加工完。
采用成组工艺时应使用成组夹具
加工中心加工的对刀与换刀
对刀
机床上找正加紧后，确定工件坐标（编程坐标） 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 。 工件在机床上找正夹紧后，用于确定工件坐标系 工件在机床上找正夹紧后， 在机床坐标系中位置的基准点。 在机床坐标系中位置的基准点。
对刀点
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 对刀点可选在工件上或装夹定位元件上， 点必须有准确、合理、简单的位置对应关系， 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 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。 坐标点重合。
典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺 盖板是机械加 工中常见的零 件，加工表面 有平面和孔， 有平面和孔， 通常需经铣 通常需经铣平 钻孔、 面、钻孔、扩 孔、镗孔、铰 孔及攻螺纹等 工步才能完成。 工步才能完成。 下面以右 下面以右图所 示盖板为例介 绍其加工中心 加工工艺。 加工工艺。
加工中心加工的对刀与换刀
对刀方法： 对刀方法： 杠杆百分表对刀 水平方向对刀 采用寻边器对刀 采用碰刀或试切方式对刀 机上对刀 Z向对刀 外刀具预调+ 外刀具预调+机上对刀 机外对刀仪对刀
制定加工中心加工工艺
零件的 工艺分 析 分析零件的技术要求：尺寸精度要求、几何形状精度要求、 分析零件的技术要求：尺寸精度要求、几何形状精度要求、位置精 度要求、表面粗糙度表面质量要求、 度要求、表面粗糙度表面质量要求、热处理及其他技术要求 ； 检查零件图的完整性和正确性； 检查零件图的完整性和正确性； 分析零件结构工艺性：主要分析零件的加工内容采用加工中心加工 分析零件结构工艺性： 时的可行性、经济性、方便性； 时的可行性、经济性、方便性； 确定加工中心的加工内容：确定零件适合加工中心加工的部位、 确定加工中心的加工内容：确定零件适合加工中心加工的部位、结 构和表面 ；
夹紧机构不得影响进给，加工部位要敞开 夹紧机构不得影响进给，
夹具在机床上能实现定向安装
夹具的刚性与稳定性要好
加工中心夹具的确定
不影响进给的装夹示例
加工中心夹具的确定
常用夹具种类
通 用 夹 具
组 合 夹 具
专 用 夹 具
可 调 整 夹 具
多 工 位 夹 具
成 组 夹 具
加工中心夹具的确定
新型数控夹具体
加工中心加工的对刀与换刀
换刀 换刀点
根据工艺需要， 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 。 加工中更换刀具的位置。 加工中更换刀具的位置。
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 加工中心有刀库和自动换刀装置， 换刀。换刀点应在换刀时工件、夹具、刀具、 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。 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。
典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺
3. 设计工艺 (2)确定加工顺序 (2)确定加工顺序 按照先面后孔、先粗后精的原则确定。 按照先面后孔、先粗后精的原则确定。具体加工顺 序为粗、 ——粗 半精、 φ60H7孔——钻各 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 φ12H8及 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 φ16mm孔——M16mm螺孔钻底孔、倒角和攻螺纹，详见下 M16mm螺孔钻底孔 表。
典型加工中心加工零件工艺分析
数控加工工序卡片
典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺
3. 设计工艺 (3)确定装夹方案和选择夹具 (3)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， 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， 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 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。 侧面夹紧。
典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺
3. 设计工艺 (1)选择加工方法 (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 平面用铣削方法加工,因其表面粗糙度Ra 6.3μm,故采用 Ra为 ——精 方案； 孔为已铸出毛坯孔， 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 级精度和Ra0.8μm的表面粗糙度， 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 ——精 方案； φ12H8孔 半精镗 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 IT8级精度 钻孔——扩孔 扩孔——铰 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 至尺寸即可； 孔在φ12mm孔基础上锪 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 螺纹孔采用先钻底孔后攻螺纹的加工方法， 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 钻底孔——倒角 倒角——攻螺纹方案加工 攻螺纹方案加工。 心孔——钻底孔——倒角——攻螺纹方案加工。
典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺
3. 设计工艺 (4)选择刀具 (4)选择刀具 所需刀具有面铣 所需刀具有面铣刀、镗刀、中心钻、麻花钻、铰刀、立 中心钻、麻花钻、 φ16mm孔 及丝锥等，其规格根据加工尺寸选择。 铣刀(锪φ16mm孔)及丝锥等，其规格根据加工尺寸选择。B面 铣铣刀直径应选小一些 以减小切削力矩，但也不能太小， 刀直径应选小一些， 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； 面精铣铣刀直径应选大一些， 铣铣刀直径应选大一些 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(XH714型加工中心的允许 痕迹，但要考虑到刀库允许装刀直径(XH714型加工中心的允许 装刀直径： 相邻刀具为φ150mm 有相邻刀具为φ80mm )也 φ150mm， 装刀直径：无相邻刀具为φ150mm，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。XH714型 不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。XH714型 加工中心主轴锥孔为ISO40 适用刀柄为BT40( ISO40， BT40(日本标准 加工中心主轴锥孔为ISO40，适用刀柄为BT40(日本标准 JISB6339)，故刀柄柄部应选择BT40型式。 BT40型式 JISB6339)，故刀柄柄部应选择BT40型式。具体所选刀具及刀 柄见下 柄见下表。
典型加工中心加工零件工艺分析
盖板零件在加工中心的加工工艺
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， 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 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 及攻螺纹等工步， 半精镗、精镗、钻、扩、锪、铰及攻螺纹等工步，所需刀具不 超过20 20把 选用国产XH714型立式加工中心即可满足上述要求。 XH714型立式加工中心即可满足上述要求 超过20把。选用国产XH714型立式加工中心即可满足上述要求。 该机床工作台尺寸为400mm×800mm， 轴行程为600mm， 400mm 600mm 该机床工作台尺寸为400mm×800mm，x轴行程为600mm， y轴行 程为400mm， 轴行程为400mm， 400mm 400mm 程为400mm，z轴行程为400mm，主轴端面至工作台台面距离为 125～525mm 定位精度和重复定位精度分别为0.02mm 125～525mm，定位精度和重复定位精度分别为0.02mm和 0.01mm, mm， 和重复定位精度分别为0.02mm和 0.01mm, 刀库容量为18 18把 工件一次装夹后可自动完成铣 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。 攻螺纹等工步的加工。
加工中心加工工件的安装
选择基准的三个基本要求： 选择基准的三个基本要求 ：