数控加工中心加工工艺相关知识教学课件(共51p)

1、武汉交通职业学院 数控教研室第六单元 加工中心加工工艺 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 。 教学目的： 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。 加工中心的主要加工对象 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。常用于加工箱体类零件带复杂曲面的零件异形件板、套、盘、壳体类零件加工中心的主要加工对象加工中心的结构及类型卧式

2、加工中心 龙门加工中心 立式加工中心 复合加工中心 按机床主轴布局形式分主轴轴心线设置在竖直状态 主轴轴心线设置在水平状态 具有可移动的龙门框架、主轴头装在龙门框架上、主轴轴心线设置在垂直状态 立卧两用加工中心，具有立式和卧式加工中心的功能 立式、卧式加工中心的结构（单击观看录像）立式加工中心加工中心的结构及类型龙门式加工中心加工中心的结构及类型无机械手的加工中心 带刀库、机械手的加工中心 刀库转塔式加工中心 按换刀形式分 加工中心的结构及类型可装20把刀的无臂式ATC刀具库加工中心的结构及类型可装24把刀的有臂式ATC刀具库加工中心的结构及类型可装32把刀的有臂式刀具库加工中心的结构及类型可

3、装60把刀的刀具库加工中心的结构及类型加工中心加工工件的安装选择基准的三个基本要求： 所选基准应能保证工件定位准确装卸方便方便可靠 所选基准与各加工部位的的尺寸计算简单 保证加工精度 选择定位基准6原则： 尽量选择设计基准作为定位基准 定位基准与设计基准不能统一时，应严格控制定位误差保证加工精度 工件需两次以上装夹加工时，所选基准在一次装夹定位能完成全部关键精度部位的加工 所选基准要保证完成尽可能多的加工内容 批量加工时，零件定位基准应尽可能与建立工件坐标系的对刀基准重合 加工中心加工定位基准的选择需要多次装夹时，基准应该前后统一 加工中心夹具的确定 对夹具的基本要求： 夹紧机构不得影响进给，

4、加工部位要敞开 夹具在机床上能实现定向安装 夹具的刚性与稳定性要好 不影响进给的装夹示例加工中心夹具的确定 通用夹具 组合夹具 专用夹具 可调整夹具 多工位夹具 常用夹具种类 成组夹具 加工中心夹具的确定 新型数控夹具体加工中心夹具的确定 孔系组合夹具加工中心夹具的确定 槽系组合夹具加工中心夹具的确定 加工中心夹具的选用原则： 在保证加工精度和生产效率的前提下，优先选用通用夹具 批量加工可考虑采用简单专用夹具 大批量加工可考虑采用多工位夹具和高效的气压、液压等专用夹具 采用成组工艺时应使用成组夹具 加工中心夹具的确定 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）原点

5、的机床坐标 。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。 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。 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 。换刀点 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。 加工中心加工的对刀与换刀采用寻边器对刀 采用碰

6、刀或试切方式对刀 外刀具预调+机上对刀 杠杆百分表对刀 机上对刀 水平方向对刀 Z向对刀 机外对刀仪对刀 对刀方法： 加工中心加工的对刀与换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、位置精度要求、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； 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、结构和表面 ；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。 加工方法的选择 加工顺序的

7、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。 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。 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。 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。 制定加工中心加工工艺进给路线的确定 孔加工路线的确定： 确定XY平面内的进给路线：定位要迅速，保证不发生碰撞的前提下缩短空行程；定位要准确。 确定Z向的进给路线 制定加工中心加工工艺加工余量的确定 表面粗糙度 表面缺陷层深度 空间偏差 表面几何形状误差 装夹误差 影响加工余量大小的因

8、素 制定加工中心加工工艺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。 制定加工中心加工工艺切削用量的选择 选择加工中心切削用量时，应根据加工类型方式和加工工序（表面加工、孔加工、粗、精加工等）；坯料种类、硬度；刀具类型、转速、直径大小、刀刃材质等因素综合确定。参照理论切削用量，根据实际切削的具体情况，确定合适的切削用量。 制定加工中心加工工艺典型加工中心加工零件工艺分析箱体类零件在加工中心的加工工艺图756所示为一座盒零件图，其立体图见图757a，零件材料为YLl2CZ，毛坯尺寸(长宽高)为190mmllOmm35mm，采用TH5660A立式加工中心加工，单件

9、生产。 零件工艺分析 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 制定工艺步骤：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加工中心的加工工艺必备知识回顾1分析零件图样，选择加工内容 该零件主要由平面、型腔以及孔系组成。零件尺寸较小，正面有4处大小不同的矩形槽，深度均为20mm，在右侧有2个10，1个8的通孔，反面是1个176mm94mm，深度为3mm的矩形槽。该零件形状结构并不复杂，尺寸精度要求也不是很高，但有多处转接圆角，使用的刀具较多，要求保证壁厚均匀，中小批量加工零件的一致性高。典型加工中心加工零件工艺分析箱体类零件在加工中心的加工工艺 a）正

10、面 b）反面 图757 座盒立体图 材料为YLl2，切削加工性较好，可以采用高速钢刀具。该零件比较适合采用加工中心加工。主要的加工内容有平面、四周外形、正面四个矩形槽、反面一个矩形槽以及三个通孔。该零件壁厚只有2mm，加工时除了保证形状和尺寸要求外，主要是要控制加工中的变形，因此外形和矩形槽要采用依次分层铣削的方法，并控制每次的切削深度。孔加工采用钻、铰即可达到要求。2确定装夹方案由于零件的长宽外形上有四处R2的圆角，最好一次连续铣削出来，同时为方便在正反面加工时零件的定位装夹，并保证正反面加工内容的位置关系，在毛坯的长度方向两侧设置30mm左右的工艺凸台和2个8工艺孔，如图所示。箱体类零件在

11、加工中心的加工工艺典型加工中心加工零件工艺分析工艺凸台及工艺孔 3.确定加工顺序及进给路线.根据先面后孔的原则，安排加工顺序为：铣上下表面-打工艺孔-铣反面矩形槽-钻、铰8、10孔-依次分层铣正面矩形槽和外形-钳工去工艺凸台。由于是单件生产，铣削正、反面矩形槽(型腔)时，可采用环形走刀路线.典型加工中心加工零件工艺分析箱体类零件在加工中心的加工工艺 b）正面加工 a）反面加工铣削上下平面时，为提高切削效率和加工精度，减少接刀刀痕，选用125硬质合金可转位铣刀。根据零件的结构特点，铣削矩形槽时，铣刀直径受矩形槽拐角圆弧半径R6限制，选择10mm高速钢立铣刀，刀尖圆弧r半径受矩形槽底圆弧半径Rl限

12、制，取r=1mm。加工8、10孔时，先用7.8、9.8钻头钻削底孔，然后用8、10铰刀铰孔。所选刀具及其加工表面详见下表。典型加工中心加工零件工艺分析箱体类零件在加工中心的加工工艺4.刀具选择数控加工工序卡片典型加工中心加工零件工艺分析产品名称或代号零件名称座盒零件图号序号刀具号刀 具加工表面备 注规格名称数量刀长mm1T01125可转位面铣刀1铣上下表面2T024中心钻1钻中心孔3T037.8钻头150钻8H9孔和工艺孔底孔4T049.8钻头150钻2-1OH9孔底孔5T058铰刀150铰8H9孔和工艺孔6T0610铰刀150铰2-10H9孔7T0710高速钢立铣刀150铣削矩形槽、外形r=

13、lmm编制审核批准年 月 日共 页第 页精铣上下表面时留0.1mm铣削余量，铰8、10两个孔时留0.1mm铰削余量。选择主轴转速与进给速度时，先查切削用量手册，确定切削速度vc 与每齿进给量fZ(或进给量f)，然后按式vc=dn/1000、vf=nf、vf=nZfz计算主轴转速与进给速度(计算过程从略)。 注意：铣削外形时，应使工件与工艺凸台之间留有lmm左右的材料连接，最后钳工去除工艺凸台。典型加工中心加工零件工艺分析箱体类零件在加工中心的加工工艺5切削用量的选择各工步的加工内容、所用刀具和切削用量见下表。典型加工中心加工零件工艺分析箱体类零件在加工中心的加工工艺6填写数控加工工序卡片数控加

14、工工序卡片典型加工中心加工零件工艺分析单位名称产品名称或代号零件名称零件图号座盒工序号程序编号夹具名称使用设备车间螺旋压板TH5660A数控中心工步号工步内容刀具号刀具规格/mm主轴转速/rmin-1进给速度/mmmin-1背侧吃刀量/mm备注1粗铣上表面TOl125200100自动2精铣上表面T0112530050O.1自动3粗铣下表面T01125200100自动4精铣下表面，保证尺寸25O.2T01125300500.1自动5钻工艺孔的中心孔(2个)T02490040自动6钻工艺孔底孔至7.8T037.840060自动7铰工艺孔T05810040自动8粗铣底面矩形槽T07108001000

15、.5自动9精铣底面矩形槽T07101000500.2自动10底面及工艺孔定位，钻8、10中心孔T02490040自动11钻8H9底孔至7.8T037.840060自动12铰8H9孔T05810040自动13钻2-10H9底孔至9.8T049.840060自动14铰2-10H9孔T061010040自动15粗铣正面矩形槽及外形(分层)T07108001000.5自动16精铣正面矩形槽及外形T07l0l000500.1自动编制审核批准年 月 日共 页第 页支承套零件简图典型加工中心加工零件工艺分析支承套零件在加工中心的加工工艺典型加工中心加工零件工艺分析 支承套的材料为45钢，毛坯选棒料。支承套3

16、5H7孔对100f9外圆、60mm孔底平面对35H7孔、215H7孔对端面C及端面C对100f9外圆均有各位置精度要求。为便于在加工中心上定位和夹紧，将199f9外圆、80mm尺寸两端面、78mm尺寸上平面均安排在前面工序中由普通机床完成。其余加工表面(215H7孔、35H7孔、60mm孔、211mm孔、217mm孔、2M6-6H螺孔)确定在加工中心上一次安装完成。支承套零件在加工中心的加工工艺1分析图样并选择加工内容 典型加工中心加工零件工艺分析 因加工表面位于支承套互相垂直的两个表面(左侧面及上平面)上，需要两工位加工才能完成，故选择卧式加工中心。加工工步有钻孔、扩孔、镗孔、锪孔、铰孔及攻

17、螺纹等，所需刀具不超过20把。国产XH754型卧式加工中心可满足上述要求。该机床工作台尺寸为400mm400mm，x轴行程为500mm，z轴行程为400mm，y轴行程为400mm，主轴中心线至工作台距离为100500mm，主轴端面至工作台中心线距离为150550mm，主轴锥孔为ISO40，刀库容量30把，定位精度和重复定位精度分别为0.02mm和0.011.支承套零件在加工中心的加工工艺 2选择加工中心典型加工中心加工零件工艺分析所有孔都是在实体上加工，为防钻偏，均先用中心钻钻引正孔，然后再钻孔。为保证35H7孔及215H7孔的精度，根据其尺寸，选择铰削作其最终加工方法。对60的孔，根据孔径精

18、度，孔深尺寸和孔底平面要求，用铣削方法同时完成孔壁和孔底平面的加工。各加工表面选择的加工方案如下：35H7孔：钻中心孔-钻孔-粗镗-半精镗-铰孔；15H7孔：钻中心孔-钻孔-扩孔-铰孔；60孔：粗铣-精铣；11孔：钻中心孔-钻孔；17孔：锪孔(在11底孔上)；M6-6H螺孔：钻中心孔-钻底孔-孔端倒角-攻螺纹。支承套零件在加工中心的加工工艺3选择加工方法 典型加工中心加工零件工艺分析 为减少变换工位的辅助时间和工作台分度误差的影响，各个工位上的加工表面在工作台一次分度下按先粗后精的原则加工完毕。具体的加工顺序是： 第一工位(B0)：钻35H7、211中心孔-钻35H7孔-钻2ll孔-锪2l7孔

19、一粗镗35H7孔-粗铣、精铣6012孔-半精镗35H7孔-钻2M6-6H螺纹中心孔-钻2M6-6H螺纹底孔-2M6-6H螺纹孔端倒角-攻2M6-6H螺纹-铰35H7孔； 第二工位(B90)：钻215H7中心孔-钻215H7孔-扩215H7孔-铰215H7孔。详见表712数控加工工序卡片。支承套零件在加工中心的加工工艺4.确定加工顺序典型加工中心加工零件工艺分析 35H7孔、60孔、211孔及217孔的设计基淮均为100f9外圆中心线。遵循基准重合原则，选择100f9外圆中心线为主要定位基准。因100外圆不是整圆，故用V形块作定位元件。在支承套长度方向，若选右端面定位，则难以保证17孔深尺寸11

20、 (因工序尺寸80-11无公差)，故选择左端面定位。所用夹具为专用夹具，工件的装夹简图如图所示。在装夹时应使工件上平面在夹具中保持垂直，以消除转动自由度。支承套零件在加工中心的加工工艺5.确定装夹方案和选择夹具 1-定位元件 2-夹紧机构 3-工件 4-夹具体 典型加工中心加工零件工艺分析产品名称或代号 零件名称支承套零件图号 程序编号 工步号刀具号刀 具 名 称刀 柄 型 号刀 具补偿量mm备 注直 径mm长 度mm1T01中心钻3JT40-Z6-4532802T13锥柄麻花钻31JT40-M3-75313303T02锥柄麻花钻11JT40-M1-35113304T03锥柄埋头钻17llJT

21、40-M2-50173005T04粗镗刀34JT40-TQC30-165343206T05硬质合金立铣刀32JT40-MW4-8532T3007T058T06镗刀34.85JT40-TZC30-16534.853209T0l10T07直柄麻花钻5JT40-Z6-45530011T0212T08机用丝锥M6JT40-G1JT3M628013T09套式铰刀35AH7JT40-K19-14035AH733014T0115T10锥柄麻花钻14JT40-M1-351432016T11扩孔钻14.85JT40-M2-5014.8532017T12铰刀15AH7JT40-M2-5015AH7320编 制审

22、核批 准共1页第1页典型加工中心加工零件工艺分析(工厂)数控加工工序卡片产品名称成代号零件名称材 料零件图号支承套45钢工序号程序编号夹具名称夹具编号使用设备车 间专用夹具XH754工步号工 步 内 容加工面刀具号刀具规格mm主轴转速rmm-1进给速度mmmin1背吃刀置mm备注 B0 1钻35H7孔、2 1711孔中心孔 T013120040 2钻35H7孔至31 T133115030 3钻11孔 T021150070 4锪217孔 T031715015 5粗镗35H7孔至34 T043440030 6粗铣6012至59ll.5 T0532T50070 7精铣6012 T0532T60045

23、 8半精镗35H7至34.85T0634.85450359钻2M6-6H螺纹中心孔T0112004010钻2M6-6H底孔至5T07565035112M6-6H孔端倒角T025002012攻2M6-6H螺纹T08M610010013铰35H7孔T0935AH710050B9014钻215H7孔至中心孔T0112004015钻215H7孔至14T10144506016扩215H7孔至14.85T1114.852004017铰215H7孔T1215AH710060编 制审 核批 准共1页第1页1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。2、孤单一人的时间使自己变得优秀

24、，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!25、你不能拼爹的时候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上没有障碍，人还有什么可做的呢。27、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。励志名言：比别人多一点执着

25、，你就会创造奇迹28、伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。29、人生就像一道漫长的阶梯，任何人也无法逆向而行，只能在急促而繁忙的进程中，偶尔转过头来，回望自己留下的蹒跚脚印。30、时间，带不走真正的朋友；岁月，留不住虚幻的拥有。时光转换，体会到缘分善变；平淡无语，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在与不在，都会惦念；无心的情，无论你好与不好，只是漠然。走过一段路，总能有一次领悟；经历一些事，才能看清一些人。31、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。32、命好不如习惯好。养成好习惯，一辈子受用不尽。33、比别人多一点执着，你就会创造

26、奇迹。50、想像力比知识更重要。不是无知，而是对无知的无知，才是知的死亡。51、对于最有能力的领航人风浪总是格外的汹涌。52、思想如钻子，必须集中在一点钻下去才有力量。53、年少时，梦想在心中激扬迸进，势不可挡，只是我们还没学会去战斗。经过一番努力，我们终于学会了战斗，却已没有了拼搏的勇气。因此，我们转向自身，攻击自己，成为自己最大的敌人。54、最伟大的思想和行动往往需要最微不足道的开始。55、不积小流无以成江海，不积跬步无以至千里。56、远大抱负始于高中，辉煌人生起于今日。57、理想的路总是为有信心的人预备着。58、抱最大的希望，为最大的努力，做最坏的打算。59、世上除了生死，都是小事。从今

27、天开始，每天微笑吧。60、一勤天下无难事，一懒天下皆难事。61、在清醒中孤独，总好过于在喧嚣人群中寂寞。62、心里的感觉总会是这样，你越期待的会越行越远，你越在乎的对你的伤害越大。63、彩虹风雨后，成功细节中。64、有些事你是绕不过去的，你现在逃避，你以后就会话十倍的精力去面对。65、只要有信心，就能在信念中行走。66、每天告诉自己一次，我真的很不错。67、心中有理想 再累也快乐68、发光并非太阳的专利，你也可以发光。69、任何山都可以移动，只要把沙土一卡车一卡车运走即可。70、当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！71、生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。72、只要路是对的，就不怕

28、路远。73、如果一个人爱你、特别在乎你，有一个表现是他还是有点怕你。74、先知三日，富贵十年。付诸行动，你就会得到力量。75、爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。1、这世上，没有谁活得比谁容易，只是有人在呼天抢地，有人在默默努力。2、当热诚变成习惯，恐惧和忧虑即无处容身。缺乏热诚的人也没有明确的目标。热诚使想象的轮子转动。一个人缺乏热诚就象汽车没有汽油。善于安排玩乐和工作，两者保持热诚，就是最快乐的人。热诚使平凡的话题变得生动。3、起点低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一场马拉松比赛，拼的不是起点，而是坚持的耐力和成长的速度。只要努力不止，进步也会不止。4、如果你

29、不相信努力和时光，那么时光第一个就会辜负你。不要去否定你的过去，也不要用你的过去牵扯你的未来。不是因为有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。5、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒哀乐，百般形态，不如在心里全部淡然处之，轻轻一笑，让心更自在，生命更恒久。积极者相信只有推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。6、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是阴淤苍茫，但依然有一道彩虹，亮丽于心中某处。7、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才