适合用加工中心加工的主要零件类别

适合用加工中心加工的主要零件类别加工中心适宜于加工复杂、工序多、要求较高、需用多种类型的普通机床和众多刀具夹具，且经多次装夹和调整才能完成加工的零件。

其加工的主要对象有箱体类零件、复杂曲面、异形件、盘套板类零件和特殊加工等五类。

(1)箱体类零件箱体类零件一般是指具有一个以上孔系，内部有型腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。

这类零件在机床、汽车、飞机制造等行业用的较多。

箱体类零件一般都需要进行多工位孔系及平面加工，公差要求较高，特别是形位公差要求较为严格，通常要经过铣、钻、扩、镗、铰、锪，攻丝等工序，需要刀具较多，在普通机床上加工难度大，工装套数多，费用高，加工周期长，需多次装夹、找正，手工测量次数多，加工时必须频繁地更换刀具，工艺难以制定，更重要的是精度难以保证。

加工箱体类零件的加工中心，当加工工位较多，需工作台多次旋转角度才能完成的零件，一般选卧式镗铣类加工中心。

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。

(2)复杂曲面复杂曲面在机械制造业，特别是航天航空工业中占有特殊重要的地位。

复杂曲面采用普通机加工方法是难以甚至无法完成的。

在我国，传统的方法是采用精密铸造，可想而知其精度是低的。

复杂曲面类零件如：各种叶轮，导风轮，球面，各种曲面成形模具，螺旋桨以及水下航行器的推进器，以及一些其它形状的自由曲面。

这类零件均可用加工中心进行加工。

比较典型的下面几种：①凸轮、凸轮机构作为机械式信息贮存与传递的基本元件，被广泛地应用于各种自动机械中，这类零件有各种曲线的盘形凸轮，圆柱凸轮、圆锥凸轮、桶形凸轮、端面凸轮等。

加工这类零件可根据凸轮的复杂程度选用三轴、四轴联动或选用五轴联动的加工中心。

②整体叶轮类这类零件常见于航空发动机的压气机，制氧设备的膨胀机，单螺杆空气压缩机等，对于这样的型面，可采用四轴以上联动的加工中心才能完成。

③模具类如注塑模具、橡胶模具、真空成形吸塑模具、电冰箱发泡模具、压力铸造模具，精密铸造模具等。

采用加工中心加工模具，由于工序高度集中，动模、静模等关键件的精加工基本上是在一次安装中完成全部机加工内容，可减少尺寸累计误差，减少修配工作量。

同时，模具的可复制性强，互换性好。

机械加工残留给钳工的工作量少，凡刀具可及之处，尽可能由机械加工完成，这样使模具钳工的工作量主要在于抛光。

④球面可采用加工中心铣削。

三轴铣削只能用球头铣刀作逼近加工，效率较低，五轴铣削可采用端铣刀作包络面来逼近球面。

复杂曲面用加工中心加工时，编程工作量较大，大多数要有自动编程技术。

(3)异形件异形件是外形不规则的零件，大都需要点、线、面多工位混合加工。

异形件的刚性一般较差，夹压变形难以控制，加工精度也难以保证，甚至某些零件的有的加工部位用普通机床难以完成。

用加工中心加工时应采用合理的工艺措施，一次或二次装夹，利用加工中心多工位点、线、面混合加工的特点，完成多道工序或全部的工序内容。

(4)盘、套、板类零件带有键槽，或径向孔，或端面有分布的孔系，曲面的盘套或轴类零件，如带法兰的轴套，带键槽或方头的轴类零件等，还有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、曲面的盘类零件宜选择立式加工中心，有径向孔的可选卧式加工中心。

(5)特殊加工在熟练掌握了加工中心的功能之后，配合一定的工装和专用工具，利用加工中心可完成一些特殊的工艺工作，如在金属表面上刻字、刻线、刻图案；在加工中心的主轴上装上高频电火花电源，可对金属表面进行线扫描表面淬火；用加工中心装上高速磨头，可实现小模数渐开线圆锥齿轮磨削及各种曲线、曲面的磨削等。

判断一台加工中心的加工精度◆试件的材料、刀其和切削参数试件的材料和切削刀具及切削参数按照制造厂与用户间的协议选取，并应记录下来，推荐的切削参数如下：1）切削速度：铸铁件约为50m/min;铝件约为300m/min.2）进给量：约为（0.05~0.10）mm/齿。

3）切削深度：所有铣削工序在径向切深应为0.2mm.◆试件的固定试件应在专用的夹具上方便安装，以达到刀具和夹具的最大稳定性。

夹具和试件的安装面应平直。

应检验试件安装表面与夹具夹持面的平行度。

应使用合适的夹持方法以便使刀具能贯穿和加工中心孔的全长。

建议使用埋头螺钉固定试件，以避免刀具与螺钉发生干涉，也可选用其他等效的方法。

试件的总高度取决于所选用的固定方法。

◆试件的尺寸如果试件切削了数次，外形尺寸减少，孔径增大，当用于验收检验时，建议选用最终的轮廓加工试件尺寸与本标准中规定的一致，以便如实反映加工中心的切削精度。

试件可以在切削试验中反复使用，其规格应保持在本标准所给出的特征尺寸的士10%以内。

当试件再次使用时，在进行新的精切试验前，应进行一次薄层切削，以清理所有的表面，再进行测试。

◆立式加工中心试件的定位试件应位于X行程的中间位置，并沿Y和Z轴在适合于试件和夹具定位及刀具长度的适当位置处放置。

当对试件的定位位置有特殊要求时，应在制造厂和用户的协议中规定。

加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。

影响切削速度的因素很多，加工中心概括起来有如下几点：1、刀具材质刀具材料不同，允许的最高切削速度也不同。

高速钢刀具耐高温切削速度不到50m/min，碳化钨刀具耐高温切削速度可达100m/min以上，陶瓷刀具的耐高温切削速度可高达1000/min。

2、工件材料工件材料硬度高低会影响刀具切削速度，同一刀具加工硬材料时切削速度需降低，而加工较软材料时切削速度可以提高。

c.刀具寿命。

刀具使用时间(寿命)要求长，则应采用较低的切削速率。

反之，可采用较高的切削速度。

3、切削深度与进给量切削深度与进给量大，切削抗力也大，切削热会增加，数控机床故切削速度应降低。

4、刀具的形状刀具的形状、角度的大小、刃口的锋利程度都会影响切削速度的选取。

5、切削液使用在切削时使用切削液，可有效降低切削热，从而提高切削速度。

6、机床性能机床刚性好、精度高可提高切削速度;反之，则需降低切削速度。

上一篇：加工常识：高速低温切削的优势和需解决的问题下一篇：FANUC数控车床加工编程中常用程序代码按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数分：有三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等。

三轴、四轴是指加工中心具有的运动坐标数，联动是指控制系统可以同时控制运动的坐标数，从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。

按工作台的数量和功能分：有单工作台加工中心、双工作台加工中心，和多工作台加工中心。

按加工精度分：有普通加工中心和高精度加工中心。

普通加工中心，分辨率为1μm，最大进给速度15～25m／min，定位精度lOμm左右。

高精度加工中心、分辨率为0.1μm，最大进给速度为15～100m／min，定位精度为2μm左右。

介于2～lOμm之间的，以±5μm较多，可称精密级。

前言加工中心是机械设备与数控系统组成的适用子复杂零件加工的高效自动化机床。

由于它具有自动换刀装置，工件经一次装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速，进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，依次完成工件几个面上的多工序加工。

这种多工序集中加工的方式，可减少工件装夹、测量、机床调整、工件周转等许多非加工时间，使机床的切削利用率高于普通机床3-4倍，从而大大降低操作者的劳动强度，且加工精度高，因此具有良好的经济效果。

由此可见加工中心的应用趋势势不可挡。

上海汽轮机有限公司近几年已陆续引进四轴联动数控卧式加工中心和四轴联动数控立式加工中心。

此设备的应用，使叶片制造水平上升到一个新的层次，提供了一个新的开发方向。

1 加工中心的工作原理首先把工艺员手工编制或计算机自动编制好的程序存储在信息载体(如磁盘等)上，将信息载体送到输人装置读出信息并送人数控装置，经过一系列运算处理变成脉冲信号。

有的脉冲信号被送到机床的伺服系统，经过转换和放大，再经过传动机构，驱动有关部件按程序规定的轨迹做相关运动，有的脉冲信号被送到可编程控制器中，顺序控制机床的其内辅助动作，实现刀具的自动交换。

2 加工中心的基本结构1) 数控系统由CNC装置、何服趋动装置、可编程序控制器等组成，是加工中心执行顺序动作和完成加工过程的控制中心。

CNC装置由中央处理器，输人输出接口组成，其主要特点是输人存储，数据的加工，差补运算等控制功能都通过软件来完成，增加了许多逻辑电路难以实现的功能。

计算机和其它装置之间可通过接口设备连接，当控制对象或功能改变时，只需改变软件和接口。

伺服趋动装置的作用是把某些来自CNC装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动；其性能是决定机床的加工精度，表面质量，生产效率的主要因素之一。

其中的检测装置用来完成机床运动部件的头际位移量的测最，并反馈给数控装置。

可编程序控制器控制趋动机构实现刀具的选则和交换。

2) 机械本体结构简单，梢度高，刚性好。

包括基础部件、主轴部件、自动换刀装置等。

基础部件由床身立柱和工作台组成，为加工中心重量和休积最大的部件，是加工中心的结构基础。

要求承受加工中心的静载荷以及加工时的切削负载，因此刚性要求高。

主轴部件是加工中心的关键部件，由主轴箱、电机、主轴和轴承等组成。

其启动停止转速等均由数控系统控制，并通过装在主轴上的刀具参与切削运动，是切削加工的功率输出部件，其结构的好坏，对加工中心的性能有很大影响。

自动换刀装置由刀库、机械手、驭动机构等部件组成。

刀库是存放加工过程中所要使用的全部刀具的装置，当需要换刀时根据数控系统的指令由机械手或别的方式将刀具从刀库取出装入主轴孔中。

3) 辅助系统包括润滑、冷却、排屑、防护、液压等，虽不直接参与切削运动，但对加工中心的加工效率，加工精度和可靠性起到保障作用，是加工中心中不可缺少的部分。

卧式加工中心为日本只菱生产的四轴联动双工作台加工中心。

工作台尺寸为500×500mm配有两个自动交换工件的托盘。

一个托盘用来安装工件，在工作台上加工；另一个则位厂工作台外用来拆卸安装工件。

当完成一个托盘上的工件加工后，便自动交换托盘，进行新零件的加工，这样可以减少辅助时间，提高效率。

立式加工中心为台湾协鸿生产的四轴联动加工中心。

狭长的工作台配有f320mmm立式数控圆盘转动工作台和可带顶针的尾座，主轴锥度采用ISO50，三轴导轨全部为滑动导软，这样的结合增强了机床的强度和刚性。

3 加上中心的基本概念及编程基础1) 加工中心的坐标系统Z坐标—传递切削动力的主轴所在位置一般即为Z坐标，增大刀具和工件距离的方向为Z轴正向;X坐标—水平方向一般为X坐标，当Z坐标水平时，从刀具主轴向工件看，X正向指向右方，当Z坐标垂直时，对于单柱机床，从刀具主轴向立柱看时，X正向指向右方;Y坐标—根据X和Z坐标，按照右手笛卡尔坐标系统来确定。