通常數(shù)控鏜銑床和加工中心MC

1、數(shù)控鏜銑、加工中心的工藝特點(diǎn)數(shù)控鏜銑、加工中心加工的典型零件數(shù)控鏜銑、加工中心加工工藝的制定數(shù)控鏜銑、加工中心所使用的刀具類型及 其特點(diǎn)數(shù)控鏜銑、加工中心機(jī)床的類型1立式龍門式臥式主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)高速加工中心第一節(jié) 數(shù)控鏜銑、加工中心機(jī)床的類型2立式加工中心主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目 型號(hào) VMC-850 工作臺(tái)面積 1000 x500 mm左右行程 (X 軸) 800 mm前后行程 (Y 軸) 500 mm 上下行程 (Z 軸) 610 mm主軸錐度 BT-40CAT-40, HSK A63(選配)主軸轉(zhuǎn)速 608000 rpm 7.5/5 kW X-Y-Z 快速進(jìn)給

2、30 / 30 / 20 m/min 切削進(jìn)給率 112000 mm/min 刀具選擇模式 雙向任意式，最短距離選刀 儲(chǔ)刀數(shù) 圓盤式 24 機(jī)械手式 24/32 (選配) 最大刀具直徑 100 mm 最大刀具長(zhǎng)度 300 mm 最大刀具重量 10 kg 工作臺(tái)荷重 600 kg 機(jī)床凈重 5500 kg機(jī)床尺寸 (LxWxH) 2350 x3200 x2698 mm 3臥式加工中心主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目 型號(hào) VHMC-630工作臺(tái)面積 630 x 630 mm 工作臺(tái)最大負(fù)載 1200 kg X 軸行程 1000 mm Y 軸行程 800 mm Z 軸行程 950 mm 主軸錐度 BT-50 /

3、CAT-50 主軸轉(zhuǎn)速 206000 rpm X-Y-Z 切削進(jìn)給率 112000 mm/min X-Y-Z 快速進(jìn)給 18 / 10 / 18 m/min 儲(chǔ)刀數(shù) 60 (80, 120 選配) 最大刀具直徑 x 長(zhǎng)度 75 x 320 最大刀具重量 10 kg 刀具選擇模式 雙向任意式 , 最短距離選刀換刀時(shí)間 9 sec 主軸電動(dòng)機(jī) 15 kW工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)分度 1 (0.001 選配) 工作臺(tái)數(shù)目 2 (6, 12 選配) 交換時(shí)間 (自動(dòng)交換工作臺(tái)) 15 sec 機(jī)床尺寸 (LxWxH) 5305x3200 x3550 mm 機(jī)床重量 21000 kg 4龍門式加工中心主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目

4、 / 型號(hào)定 柱 式 DMC-3000 工作臺(tái)尺寸 3200 x2200 mm X 軸行程 3000 mm Y 軸行程 2650 mm Z 軸行程 800 mm , 1066 mm 選配 主軸錐度 BT-50 / CAT-50 主軸直徑 90 mm 主軸轉(zhuǎn)速 6000 rpm 自動(dòng)高低檔 主軸馬達(dá) 26 / 22 kWX-Y-Z 快速進(jìn)給 12 x 12 x 10 m / min X-Y-Z 切削進(jìn)給 1-10000 mm / min 自動(dòng)換刀系統(tǒng) 儲(chǔ)刀數(shù) 40 刀 (60,80,120 選配) 最大直徑 200 mm 最大刀長(zhǎng) 350 mm 最大刀重 20 kg 刀具選擇模式 雙向任意，最短

5、距離選刀 工作臺(tái)荷重 6000 kg to 20000 kg 機(jī)床尺寸 (LxWxH)8870 x 5935 x4900機(jī)床重量 58500 kg 5高速加工中心主要技術(shù)參數(shù)工作范圍縱向長(zhǎng)度:X400 mm 橫向長(zhǎng)度:Y450 mm 垂直高度:Z350 mm 工作主軸30000 min-1S612.5 kW S110.0 kW 工作主軸42000 min-1S613.0 kW S110.0 kW 工作主軸60000 min-1S68.5 kW S16.5 kW 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)進(jìn)給速度 X, Y, Z 40 m/分 加速度 X, Y, Z 17 m/秒 工作臺(tái)工作臺(tái)面積 320 x 320 工作臺(tái)承重

6、 200 kg 自動(dòng)控制系統(tǒng)刀庫(kù)位置18 - 76 機(jī)上激光對(duì)刀儀 標(biāo)準(zhǔn) 工件托盤轉(zhuǎn)換裝置 位置7, 20, 48 紅外工件測(cè)頭 可選 重量包括工件托盤交換裝置 6500 kg 6 三坐標(biāo)數(shù)控鏜銑床與加工中心的共同特點(diǎn)是除具有普通銑床的工藝性能外，還具有加工形狀復(fù)雜的二維以至三維復(fù)雜輪廓的能力。這些復(fù)雜輪廓零件的加工有的只需二軸聯(lián)動(dòng)(如二維曲線、二維輪廓和二維區(qū)域加工)，有的那么需三軸聯(lián)動(dòng)(如三維曲面加工)，它們所對(duì)應(yīng)的加工一般相應(yīng)稱為二軸(或2.5軸)加工與三軸加工。 對(duì)于三坐標(biāo)加工中心(無論是立式還是臥式)，由于具有自動(dòng)換刀功能，適于多工序加工，如箱體等需要銑、鉆、鉸及攻螺紋等多工序加工的

7、零件。一、三坐標(biāo)數(shù)控鏜銑床/加工中心的工藝特點(diǎn)第二節(jié) 數(shù)控鏜銑、加工中心的工藝特點(diǎn)7三軸加工實(shí)例加工模具示意圖技術(shù)數(shù)據(jù)粗加工 半精加工 精加工 工步使用刀具rpm進(jìn)給率加工時(shí)間粗加工66 XR885020058min半精加工32x R0.51850252032min精加工10 球頭65002000130min8 四坐標(biāo)是指在X、Y和Z三個(gè)平動(dòng)坐標(biāo)軸根底上增加一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)軸(A或B)，且四個(gè)軸一般可以聯(lián)動(dòng)。其中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸既可以作用于刀具(刀具擺動(dòng)型)，也可以作用于工件(工作臺(tái)回轉(zhuǎn)擺動(dòng)型)；機(jī)床既可以是立式的也可以是臥式的；此外，轉(zhuǎn)動(dòng)軸既可以是A軸(繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng))也可以是B軸(繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng))。由此可以看

8、出，四坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床可具有多種結(jié)構(gòu)類型，但除大型龍門式機(jī)床上采用刀具擺動(dòng)外，實(shí)際中多以工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的結(jié)構(gòu)居多。但不管是哪種類型，其共同特點(diǎn)是相對(duì)于靜止的工件來說，刀具的運(yùn)動(dòng)位置不僅是任意可控的，而且刀具軸線的方向在刀具擺動(dòng)平面內(nèi)也是可以控制的，從而可根據(jù)加工對(duì)象的幾何特征按保持有效切削狀態(tài)或根據(jù)防止刀具干預(yù)等需要來調(diào)整刀具相對(duì)零件外表的姿態(tài)。 因此，四坐標(biāo)加工可以獲得比三坐標(biāo)加工更廣的工藝范圍和更好的加工效果。四坐標(biāo)臥式加工中心二、四坐標(biāo)數(shù)控鏜銑床/加工中心的工藝特點(diǎn)9 對(duì)于五坐標(biāo)機(jī)床，都具有兩個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)。相對(duì)于靜止的工件來說，其運(yùn)動(dòng)合成可使刀具軸線的方向在一定的空間內(nèi)(受機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)限制)任意控

9、制，從而具有保持最正確切削狀態(tài)及有效防止刀具干預(yù)的能力。因此，五坐標(biāo)加工又可以獲得比四坐標(biāo)加工更廣的工藝范圍和更好的加工效果，特別適宜于三維曲面零件的高效高質(zhì)量加工以及異型復(fù)雜零件的加工。采用五軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最正確幾何形狀進(jìn)行切削，不僅加工外表粗糙度低，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，一臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于兩臺(tái)三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床。五坐標(biāo)臥式加工中心三、五坐標(biāo)數(shù)控鏜銑床/加工中心的工藝特點(diǎn)10主軸頭旋轉(zhuǎn)型復(fù)合型主軸和工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)型五坐標(biāo)機(jī)床的類型及加工實(shí)例實(shí)例1實(shí)例211課堂討論 對(duì)于如下圖形狀零件上三個(gè)直槽，比較分別采用三坐標(biāo)和五坐標(biāo)加工中心加工對(duì)零件加工的影響從裝夾、加

10、工精度和效率等方面比較。12 高速加工技術(shù)是當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成局部，擁有高效率、高精度及高外表質(zhì)量等特征。有關(guān)高速加工的含義，通常有如下幾種觀點(diǎn)：切削速度很高，通常認(rèn)為其速度超過普通切削的5-10倍；機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速很高，一般將主軸轉(zhuǎn)速在10000-20000r/min以上定為高速切削；進(jìn)給速度很高，通常達(dá)15-50m/min，最高可達(dá)90m/min；對(duì)于不同的切削材料和所釆用的刀具材料，高速切削的含義也不盡相同。其優(yōu)點(diǎn)在于： 加工時(shí)間短，效率高。高速切削的材料去除率通常是常規(guī)的35倍。 刀具切削狀況好，切削力小，主軸軸承、刀具和工件受力均小。切削力降低大概30%90%，提高了加工質(zhì)量。刀

11、具和工件受熱影響小。切削產(chǎn)生的熱量大局部被高速流出的切屑所帶走，故工件和刀具熱變形小，有效地提高了加工精度。工件外表質(zhì)量好。ap小，切削線速度高，工件粗糙度好。四、高速加工的工藝特點(diǎn)13高速加工實(shí)例毛坯材料使用刀具主軸轉(zhuǎn)速(r/min)進(jìn)給速度(mm/min)NAK 80 (HRC40) 4 球頭140002200加工零件示意圖高速加工切削條件14 一、平面類零件 ：加工面平行或垂直于水平面，以及加工面與水平面的夾角為一定值的零件，這類加工面可展開為平面。第三節(jié) 數(shù)控鏜銑/加工中心加工的典型零件15 二、直紋曲面類零件：由直線依某種規(guī)律移動(dòng)所產(chǎn)生的曲面類零件。16 三、立體曲面類零件:加工面為

12、空間曲面的零件稱為立體曲面類零件，這類零件的加工面不能展成平面。工藝分析17 四、箱體類零件：一般是指具有孔系和平面，內(nèi)部有一定型腔，在長(zhǎng)、寬、高方向有一定比例的零件。 18 五、異型件：外形不規(guī)那么的零件，大多要點(diǎn)、線、面多工位混合加工。 19一、工件的裝夾數(shù)控夾具設(shè)計(jì)及組裝時(shí)應(yīng)注意的問題為保證零件裝夾方位與編程中所選定的工件坐標(biāo)系及機(jī)床坐標(biāo)系方向一致性，及定向裝夾；夾具應(yīng)具有盡可能少的元件和較高的剛度；夾具要盡量敞開，夾緊元件的空間位置能低那么低，夾具不能和工步刀具軌跡發(fā)生干預(yù)；保證在主軸的行程范圍內(nèi)使工件的加工內(nèi)容全部完成；對(duì)于有交互工作臺(tái)的加工中心，由于工作臺(tái)的移動(dòng)、上托、下托和旋轉(zhuǎn)等

13、動(dòng)作，夾具設(shè)計(jì)必須防止夾具和機(jī)床的空間干預(yù)；盡量在一次裝夾中完成所有的加工內(nèi)容。當(dāng)非要更換夾緊點(diǎn)時(shí)，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞定位精度，必要時(shí)在工藝文件中說明；夾具底面與工作臺(tái)的接觸，夾具的底面平面度必須保證在0.010.02mm 以內(nèi)，外表粗糙度不大于Ra3.2um。第四節(jié) 數(shù)控鏜銑、加工中心加工工藝的制定20三維效果圖零件圖樣工件的裝夾實(shí)例121工件裝夾時(shí)必須使工件在機(jī)床上占有正確位置工件裝夾時(shí)找正過程工作臺(tái)工作臺(tái)22工作臺(tái)工作臺(tái)定位銷低于加工面定位銷（3個(gè)）裝夾方案1：找正法裝夾方案2：用夾具裝夾23工件的裝夾實(shí)例2組合夾具裝夾應(yīng)用工步1裝夾示意圖工步2裝夾示意圖工步1加工完成工步

14、2加工完成外表1外表2外表2外表124二、常用對(duì)刀方式偏心式尋邊器對(duì)刀X、Y向?qū)Φ哆^程：10mm的直柄可安裝于彈簧夾頭刀柄或鉆夾頭刀柄上；使其以400-600rpm的速度轉(zhuǎn)動(dòng)；如圖2所示使測(cè)頭與工件的端面接近，未接觸之前，測(cè)頭不 會(huì)振動(dòng)，如圖2所示；一旦與工件端面相接觸，測(cè)頭就會(huì)如 圖3所示，測(cè)頭后退0.01，即可恢復(fù)如圖2所示。工件端面所在的位置，就是加上測(cè)頭半徑5mm的坐標(biāo)位置。圖1圖2圖325 Z軸設(shè)定器刀具長(zhǎng)度方向的對(duì)刀：Z軸設(shè)定器：是用以對(duì)刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)囊环N測(cè)量裝置。對(duì)刀準(zhǔn)確、效率高等特點(diǎn)； 縮短了加工準(zhǔn)備時(shí)間。采用手動(dòng)方式工作，即：對(duì)刀時(shí)，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)由操作者手動(dòng)控制，特別適合單件、

15、小批量生產(chǎn)；對(duì)刀儀：用于機(jī)外對(duì)刀，在使用前就可測(cè)量出刀具的準(zhǔn)確尺寸數(shù)據(jù)。 對(duì)刀儀刀具直徑測(cè)量26三、加工工藝分析數(shù)控鏜銑或加工中心加工零件的外表不外乎平面、輪廓、曲面、孔和螺紋等，主要要考慮到所選加工方法要與零件的外表特征、所要求到達(dá)的精度及外表粗糙度相適應(yīng)。在數(shù)控鏜銑床及加工中心上可銑削平面、平面輪廓及曲面，也可進(jìn)行孔和螺紋的加工?？准庸さ姆椒ㄓ秀@削、鉸削、銑削和鏜削等；螺紋的加工可采用攻螺紋、銑螺紋等方法。 整體觀念、綜合考慮271平面輪廓加工銑削平面類零件周邊輪廓一般采用立銑刀。刀具的尺寸應(yīng)滿足：刀具半徑R小于朝輪廓內(nèi)側(cè)彎曲的最小曲率半徑min， 一般可取R=(0.80.9) min；

16、如果min過小，為提高加工效率，可先采用大直徑刀具進(jìn)行粗加工，然后按上述要求選擇刀具對(duì)輪廓上殘留余量過大的局部區(qū)域處理后再對(duì)整個(gè)輪廓進(jìn)行精加工。 1刀具的選擇注意刀具懸長(zhǎng)不得大于刀具直徑的5倍282切入切出路徑注意：對(duì)于平面輪廓的銑削，無論是外輪廓或內(nèi)輪廓，要安排刀具從切向進(jìn)入輪廓進(jìn)行加工，當(dāng)輪廓加工完畢之后，要安排一段沿切線方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的距離退刀，這樣可以防止刀具在工件上的切人點(diǎn)和退出點(diǎn)處留下接刀痕。 292型腔加工1型腔三種走刀路線環(huán)切法行切法行切+環(huán)切法302開始切削型腔的方法主要有以下三種方法：預(yù)鉆削起始孔。不推薦這種方法， 這需要增加一種刀具。較佳的方法之一是使用X/Y和Z方向的線性

17、坡走切削，以到達(dá)全部軸向深度的切削； 可以以螺旋形式進(jìn)行圓插補(bǔ)銑。這是一種非常好的方法，因?yàn)樗僧a(chǎn)生光滑的切削作用，而只要求很小的開始空間。 坡走銑螺旋插補(bǔ)銑313曲面加工走刀路線的選擇2軸半聯(lián)動(dòng)加工3軸聯(lián)動(dòng)加工5軸聯(lián)動(dòng)加工刀具軸線補(bǔ)償平面實(shí)際刀具軌跡編程軌跡加工工件324孔加工孔加工的常用方法選擇：對(duì)于直徑大于30mm的已鑄出或鍛出的毛坯孔的孔加工，一般采用粗鏜半精鏜孔口倒角精鏜的加工方案；孔徑較大的可采用立銑刀粗銑精銑加工方案；對(duì)于直徑小于30mm無底孔的孔加工，通常采用锪平端面打中心孔鉆擴(kuò)孔口倒角鉸加工方案，對(duì)有同軸度要求的小孔，需采用锪平端面打中心孔鉆半精鏜孔口倒角精鏜(或鉸)加工方案

18、特別是加工臺(tái)階孔。 孔加工主要方法：鉆削、擴(kuò)削、鉸削、銑削和鏜削 335螺紋加工螺紋加工方法選擇：內(nèi)螺紋的加工根據(jù)孔徑的大小，一般情況下，M6M20之間的螺紋，通常采用攻螺紋的方法加工。因?yàn)榧庸ぶ行纳瞎バ≈睆铰菁y絲錐容易折斷，M6以下的螺紋，可在加工中心上完成底孔加工再通過其他手段攻螺紋。對(duì)于外螺紋或M20以上的內(nèi)螺紋，一般采用銑削加工方法。 螺紋加工主要方法：攻螺紋、銑螺紋與數(shù)控車進(jìn)行比較學(xué)習(xí)34四、順銑與逆銑順 銑逆 銑在順銑加工中，銑刀受沖擊負(fù)荷較大；發(fā)熱量少；外表質(zhì)量好，精加工采用。在逆銑加工中，銑刀受沖擊負(fù)荷較少；發(fā)熱量大；外表質(zhì)量不好，粗加工采用。35 數(shù)控加工刀具必須適應(yīng)數(shù)控機(jī)床高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，一般應(yīng)包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法。第五節(jié) 數(shù)控刀具的類型與特點(diǎn)36 1數(shù)控刀具的分類按照刀具結(jié)構(gòu)分：整體式：鉆頭、立銑刀等鑲嵌式：包括刀片采用焊接和機(jī)夾式 機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛應(yīng)用，數(shù)量上已到達(dá)整個(gè)數(shù)控刀具的30%40%，金屬切除率占總數(shù)的80%90%37 按照切削工藝分：銑削刀具：面銑刀、立銑刀、螺紋銑刀等鉆削刀具：鉆頭、