加工中心介绍.

图6-1 立式加工中心
优点：结构简单，占地面积小，价格相对较低，装 夹工件方便，调试程序容易，应用广泛。 缺点：不能加工太高的零件；在加工型腔或下凹的 型面时切屑不易排除，严重时会损坏刀具，破坏已加工 表面，影响加工的顺利进行。 应用：最适宜加工高度方向尺寸相对较小的工件。 (2) 卧式加工中心 其主轴中心线为水平状态设置，多采用移动式立柱结 构，通常都带有可进行回转运动的正方形分度工作台， 一般具有3~5个运动坐标，常见的是三个直线运动坐标加 一个回转运动坐标(回转工作台) 。
(4) 加工质量要求较高的零件，应尽量将粗、精加工 分开进行。 (5) 在具有良好冷却系统的加工中心上，可在加工中 心上一次或两次装夹完成全部粗、精加工工序。 一般情况下，箱体零件加工可参考的加工方案为： 铣大平面粗镗孔半精镗孔立铣刀加工打中心孔 钻孔、铰孔攻螺纹精镗、精铣等。 2．多台加工中心构成的FMC或FMS 当加工中心处在FMC或FMS中时，其工艺设计应着 重考虑每台加工设备的加工负荷，生产节拍，加工要求的 保证以及工件的流动路线等问题。
图6-2 卧式加工中心
优点：加工时排屑容易。 缺点：与立式加工中心相比较，卧式加工中心在调试 程序及试切时不宜观察，加工时不便监视，零件装夹和测 量不方便；卧式加工中心的结构复杂，占地面积大，价格 也较高。
应用：最适合加工箱体类零件。
(3) 龙门加工中心 其形状与龙门铣床相似，主轴多为垂直设置，除自 动换刀装置以外，还带有可更换的主轴头附件，数控装 置的软件功能也较齐全，能够一机多用。
适用于大型或形状复杂 的工件，如汽车模具、 飞机的梁、框、壁板等 整体结构件。
图6-3 龙门加工中心
(4) 五面加工中心
图6-4 五面加工中心
其具有立式加工中心和卧式加工中心的功能，工件一 次安装后能完成除安装面外的所有侧面和顶面等五个面的 加工，也称为万能加工中心或复合加工中心。 它有两种形式，一种是其主轴可以旋转90°，可以进 行立式和卧式加工；另一种是其主轴不改变方向，而由工 作台带着工件旋转90º ，完成对工件五个表面的加工。 优点：这种加工方式可以最大限度地减少工件的装 夹次数，减小工件的形位误差，从而提高生产效率，降 低加工成本。 缺点：但是由于五面加工中心存在着结构复杂、造 价高、占地面积大等，所以它的使用远不如其他类型的 加工中心。
6. 若在加工中心上连续进行粗加工和精加工，夹具既 要能适应粗加工时切削力大、夹紧力大的要求，又须适应 精加工时定位精度高，零件夹紧变形尽可能小的要求。 7. 由于采用自动换刀和自动回转工作台进行多工位加 工，决定了卧式加工中心只能进行悬臂加工。
8. 多工序的集中加工，要及时处理切屑。 9. 在将毛坯加工为成品的过程中，零件不能进行时 效，内应力难以消除。 10. 技术复杂，对使用、维修、管理要求较高。
三、加工中心的工步设计
设计加工中心机床的加工工艺实际就是设计各表面的 加工工步。 ① 同一加工表面按粗加工、半精加工、精加工次序 完成，或全部加工表面按先粗加工，然后半精加工、精 加工分开进行。 ② 对于既要铣面又要镗孔的零件，如各种发动机箱 体，可以先铣面后镗孔。 ③ 相同工位集中加工，应尽量按就近位置加工，以 加工中心的加工工艺与工装
一、加工中心的工艺特点 1. 可减少工件的装夹次数，消除因多次装夹带来的 定位误差，提高加工精度。 2. 可减少机床数量，并相应减少操作工人，节省占 用的车间面积。 3. 可减少周转次数和运输工作量，缩短生产周期。 4. 在制品数量少，简化生产调度和管理。 5. 使用各种刀具进行多工序集中加工，在进行工艺 设计时要处理好刀具在换刀及加工时与工件、夹具甚至 机床相关部位的干涉问题。
3. 加工中心如果带有自动交换工作台，一个工件在 工作位置的工作台上进行加工的同时，另外的工件在装 卸位置的工作台上进行装卸，大大缩短了辅助时间，提 高了生产率。 三、加工中心的主要加工对象 1．箱体类零件 箱体在机床、汽车、飞机等行业。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。 2．复杂曲面 适合于加工复杂曲面，如飞机、汽车零件型面、叶 轮、螺旋桨、各种曲面成型模具等。
11. 加工中心一次性投资大，还需配置其他辅助装置， 如刀具预调设备、数控工具系统或三坐标测量机等。
二、加工中心的工艺路线设计
单台加工中心或多台加工中心构成的FMC或FMS， 在工艺设计上有较大的差别。
1．单台加工中心
(1) 安排加工顺序时，要根据工件的毛坯种类，现有 加工中心机床的种类、构成和应用习惯，确定零件是否 要进行加工中心工序前的预加工以及后续加工。 (2) 要照顾各个方向的尺寸，留给加工中心的余量要 充分且均匀。 (3) 最好在加工中心上一次定位装夹中完成预加工面 在内的所有内容。
2．按运动坐标数和同时控制的坐标数分类
加工中心可分为三轴二联动，三轴三联动，四轴三 联动，五轴四联动，六轴五联动等。
3．按工作台数量和功能分类
加工中心可分为单工作台加工中心、双工作台加工 中心和多工作台加工中心。 二、特点及功能 1. 加工中心是在数控铣床或数控镗床的基础上增加 了自动换刀装置，一次装夹，可完成多道工序加工。 2. 加工中心如果带有自动分度回转工作台或能自动 摆角的主轴箱，可使工件在一次装夹后，自动完成多个 平面和多个角度位置的多工序加工。
第6章 加工中心编程
§6.1 加工中心简介 加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控 机床之一。其上带有刀库和自动换刀装置，加工时，工件 经一次装夹后，就能连续地对工件各加工表面自动地完成 铣、镗、钻、铰及攻丝等多种工序的加工。 一、加工中心的分类 1．按机床形态分类 (1)立式加工中心 其主轴中心线为垂直状态设置，有固定立柱式和移动 立柱式等两种结构形式，多采用固定立柱式结构。
3．异形件
异形件是外形不规则的零件，大多数需要进行点、 线、面多工位混合加工，如支架、基座、样板、靠模、 支架等。 加工异形件时，形状越复杂，精度要求越高，使用 加工中心就越能显示其优势。 4．盘、套、板类零件 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。