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1、1第第6 6章章 加工中心加工工艺加工中心加工工艺 6.1 6.1 加工中心简介加工中心简介 加工中心加工中心(Machining Center)(Machining Center)简称简称MCMC，是由机，是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。以下以效率自动化机床。以下以FANUCFANUC数控系统的数控系统的XH714XH714加加工中心为例来讲述。工中心为例来讲述。加工中心是高效、高精度数控机床，工件在一加工中心是高效、高精度数控机床，工件在一次装夹中便可完成多道工序的加工，同时还备有刀次装夹中便可完成多道工序的加工
2、，同时还备有刀具库，并且有自动换刀功能。具库，并且有自动换刀功能。2 6.1.1 6.1.1 加工中心的主要功能加工中心的主要功能 加工中心能实现三轴或三轴以上的联动控制，以保证刀加工中心能实现三轴或三轴以上的联动控制，以保证刀具进行复杂表面的加工。加工中心除具有直线插补和圆弧插具进行复杂表面的加工。加工中心除具有直线插补和圆弧插补功能外，还具有各种加工固定循环、刀具半径自动补偿、补功能外，还具有各种加工固定循环、刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿、加工过程图形显示、人机对话、故障自刀具长度自动补偿、加工过程图形显示、人机对话、故障自动诊断、离线编程等功能。动诊断、离线编程等功能。加工中心从外
3、观上可分为立式、卧式和复合加工中心等。加工中心从外观上可分为立式、卧式和复合加工中心等。立式加工中心的主轴垂直于工作台，主要适用于加工板材类、立式加工中心的主轴垂直于工作台，主要适用于加工板材类、壳体类工件，也可用于模具加工。卧式加工中心的主轴轴线壳体类工件，也可用于模具加工。卧式加工中心的主轴轴线与工作台台面平行，它的工作台大多为由伺服电动机控制的与工作台台面平行，它的工作台大多为由伺服电动机控制的数控回转台，在工件一次装夹中，通过工作台旋转可实现多数控回转台，在工件一次装夹中，通过工作台旋转可实现多个加工面的加工，适用于箱体类工件加工。复合加工中心主个加工面的加工，适用于箱体类工件加工。复
4、合加工中心主要是指在一台加工中心上有立、卧两个主轴或主轴可要是指在一台加工中心上有立、卧两个主轴或主轴可9090改改变角度，因而可在工件一次装夹中实现五个面的加工。变角度，因而可在工件一次装夹中实现五个面的加工。3 立式数控加工中心4 卧式数控加工中心 5中小型立式加工中心6 6.1.2 6.1.2 加工中心的工艺及工艺装备加工中心的工艺及工艺装备 加工中心是一种工艺范围较广的数控加工机床，加工中心是一种工艺范围较广的数控加工机床，能进行铣削、镗削、钻削和螺纹加工等多项工作。能进行铣削、镗削、钻削和螺纹加工等多项工作。加工中心特别适合于箱体类零件和孔系的加工。加加工中心特别适合于箱体类零件和孔
5、系的加工。加工工艺范围如图工工艺范围如图6.16.1图图6.46.4。7图6.1 铣削加工图6.2 钻削加工图6.3 螺纹加工图6.4 镗削加工 8 了解在加工中心加工中要解决的主要工艺问了解在加工中心加工中要解决的主要工艺问了解在加工中心加工中要解决的主要工艺问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。对加工中心工艺知题以及各种问题的解决方法。对加工中心工艺知题以及各种问题的解决方法。对加工中心工艺知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识有一个系统的了解，并学会制定加工中心加工识有一个系统的了解，并学会制定加工中心加工识有
6、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工艺和进行工艺分析的方法工艺和进行工艺分析的方法工艺和进行工艺分析的方法 。教学目的：教学目的：教学目的：教学目的：6.2 6.2 加工中心加工工艺加工中心加工工艺9内容内容知识点知识点学习要求学习要求 建议学时建议学时概述概述加工中心的主要加工对象加工中心的主要加工对象了解了解2 2加工中心的结构及类型加工中心的结构及类型加工中心加工工件的安加工中心加工工件的安装、对刀与换刀装、对刀与换刀 加工中心加工工件的安装加工中心加工工件的安装 掌握掌握加工中心加工定位基准的选择加工中心加工定位基准的选择 加工中心夹具的确定加工中心夹具的确
7、定 加工中心加工的对刀与换刀加工中心加工的对刀与换刀 加工中心加工工艺加工中心加工工艺 制定加工中心加工工艺制定加工中心加工工艺 重点掌握重点掌握 2 2典型加工中心加工零件典型加工中心加工零件的的工艺分析工艺分析 盖板零件结构特点及加工工艺的制盖板零件结构特点及加工工艺的制定定 理解理解 4 4支承套零件结构特点及加工工艺的支承套零件结构特点及加工工艺的制定制定学习内容与知识点：学习内容与知识点：106.2.1 6.2.1 加工中心加工工件的安装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：选择基准的三个基本要求：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
8、卸方便方便可靠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应能保证工件定位准确装卸方便方便可靠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所选基准与各加工部位的的尺寸计算简单所选基准与各加工部位的的尺寸计算简单所选基准与各加工部位的的尺寸计算简单 保证加工精度保证加工精度保证加工精度保证加工精度 11选择定位基准选择定位基准选择定位基准选择定位基准6 6 6 6原则：原则：原则：原则：尽量选择设计基准作为定位基准尽量选择设计基准作为定位基准尽量选择设计基准作为定位基准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
9、加工精度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精度部位的加工精度部位的加工精度部位的加工 所选基准要保证完成尽可能多的加工内容所选基准要保证完成尽可能多的加工内容所选基准要保证完成尽可能多的加工
10、内容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，基准应该前后统一需要多次装夹时，基准应该前后统一需要多次装夹时，基准应该前后统一需要多次装夹时，基准应该前后统一 126.2.2 6.2.2 加工中心夹具的确定加工中心夹具的确定 对夹具的基本要求：对夹具的基本要求：对夹具的基本要求：对夹具
11、的基本要求：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，加工部位要敞开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，加工部位要敞开 夹具在机床上能实现定向安装夹具在机床上能实现定向安装夹具在机床上能实现定向安装夹具在机床上能实现定向安装 夹具的刚性与稳定性要好夹具的刚性与稳定性要好夹具的刚性与稳定性要好夹具的刚性与稳定性要好 13不影响进给的装夹示例不影响进给的装夹示例不影响进给的装夹示例不影响进给的装夹示例加工中心夹具的确定加工中心夹具的确定 14通通通通用用用用夹夹夹夹具具具具组组组组合合合合夹夹夹夹具具具具专专专专用用用用夹夹夹夹具具具具可可可可调调调调整整整整
12、夹夹夹夹具具具具多多多多工工工工位位位位夹夹夹夹具具具具常用夹具种类常用夹具种类常用夹具种类常用夹具种类 成成成成组组组组夹夹夹夹具具具具加工中心夹具的确定加工中心夹具的确定 15新型数控夹具体新型数控夹具体新型数控夹具体新型数控夹具体加工中心夹具的确定加工中心夹具的确定 16孔孔孔孔系系系系组组组组合合合合夹夹夹夹具具具具加工中心夹具的确定加工中心夹具的确定 17槽槽槽槽系系系系组组组组合合合合夹夹夹夹具具具具加工中心夹具的确定加工中心夹具的确定 18加工中心夹具的选用原则：加工中心夹具的选用原则：加工中心夹具的选用原则：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
13、夹具在保证加工精度和生产效率的前提下，优先选用通用夹具在保证加工精度和生产效率的前提下，优先选用通用夹具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批量加工可考虑采用简单专用夹具批量加工可考虑采用简单专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、液压等专用夹具用夹具用夹具用夹具 采用成组工艺时应使用成组夹具采用成组工艺时应使用成组夹具采用成组工艺时应使用成组夹具采用
14、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夹具的确定 196.3.3 6.3.3 制定加工中心加工工艺制定加工中心加工工艺零件的工艺分零件的工艺分零件的工艺分零件的工艺分析析析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精度要求、表面粗糙度表面质
15、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；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；工时的可行性、经济性、方便性；工时的可行性、经济性、方便性；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
16、、结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、结构和表面构和表面构和表面构和表面 ；20工艺方案的设计工艺方案的设计工艺方案的设计工艺方案的设计 工艺设计包括完成加工任务所需要的设备、工装工艺设计包括完成加工任务所需要的设备、工装工艺设计包括完成加工任务所需要的设备、工装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。量夹具的选择，工艺路线加工方法的确定。量夹具的选择，工艺路线加工方法的确定。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方法的选择加工方法的选择加工方法的选择 加工
17、顺序的合理按排加工顺序的合理按排加工顺序的合理按排加工顺序的合理按排 制定加工中心加工工艺制定加工中心加工工艺21工步设计工步设计工步设计工步设计 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。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。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
18、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。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。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。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。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。制定加工中
19、心加工工艺制定加工中心加工工艺22进给路线的确定进给路线的确定进给路线的确定进给路线的确定 孔加工路线的确定：孔加工路线的确定：孔加工路线的确定：孔加工路线的确定：确定确定确定确定XYXYXYXY平面内的进给路线：定位要迅速，保证不发生平面内的进给路线：定位要迅速，保证不发生平面内的进给路线：定位要迅速，保证不发生平面内的进给路线：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。碰撞的前提下缩短空行程；定位要准确。碰撞的前提下缩短空行程；定位要准确。碰撞的前提下缩短空行程；定位要准确。确定确定确定确定Z Z Z Z向的进给路线向的进给路线向的进给路线向的进给路线 制定加工中心加工工艺
20、制定加工中心加工工艺23加工余量的确定加工余量的确定加工余量的确定加工余量的确定 表面表面表面表面粗糙粗糙粗糙粗糙度度度度 表面表面表面表面缺陷缺陷缺陷缺陷层深层深层深层深度度度度 空间空间空间空间偏差偏差偏差偏差 表面表面表面表面几何几何几何几何形状形状形状形状误差误差误差误差 装夹装夹装夹装夹误差误差误差误差 影响加工余量大小的影响加工余量大小的影响加工余量大小的影响加工余量大小的因素因素因素因素 制定加工中心加工工艺制定加工中心加工工艺24工序尺寸及公工序尺寸及公工序尺寸及公工序尺寸及公差的确定差的确定差的确定差的确定 注意定位基准与设计基准不重合时注意定位基准与设计基准不重合时注意定位
21、基准与设计基准不重合时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。工序尺寸及公差的确定问题。工序尺寸及公差的确定问题。工序尺寸及公差的确定问题。制定加工中心加工工艺制定加工中心加工工艺25切削用量的选切削用量的选切削用量的选切削用量的选择择择择 选择加工中心切削用量时，应根据加工类型方式选择加工中心切削用量时，应根据加工类型方式选择加工中心切削用量时，应根据加工类型方式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）；和加工工序（表面加工、孔加工、粗、精加工等）；和加工工序（表面加工、孔加工、粗、精加工等）；和加工工序（表面加工、孔加工、粗、精
22、加工等）；坯料种类、硬度；刀具类型、转速、直径大小、刀刃坯料种类、硬度；刀具类型、转速、直径大小、刀刃坯料种类、硬度；刀具类型、转速、直径大小、刀刃坯料种类、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，根据实际材质等因素综合确定。参照理论切削用量，根据实际材质等因素综合确定。参照理论切削用量，根据实际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。切削的具体情况，确定合适的切削用量。切削的具体情况，确定合适的切削用量。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制定加工中心加工工艺26 6.4.46.4.4刀具的选择刀
23、具的选择 （1 1）加工中心对刀具的基本要求是：）加工中心对刀具的基本要求是：1 1）良好的切削性能：能承受高速切削和强力切削并且）良好的切削性能：能承受高速切削和强力切削并且性能稳定；性能稳定；2 2）较高的精度：刀具的精度指刀具的形状精度和刀具）较高的精度：刀具的精度指刀具的形状精度和刀具与装卡装置的位置精度；与装卡装置的位置精度；3 3）配备完善的工具系统：满足多刀连续加工的要求。）配备完善的工具系统：满足多刀连续加工的要求。（2 2）刀具选择指令）刀具选择指令 用地址用地址T T及后面两位数或是四位数来表示，用来选择机及后面两位数或是四位数来表示，用来选择机床上刀库的刀具。一般床上刀库
24、的刀具。一般T T代码后面的数字为刀具号。代码后面的数字为刀具号。移动指令和移动指令和T T代码写在同一程序段中指令时，执行指令代码写在同一程序段中指令时，执行指令的顺序有两种：的顺序有两种：1 1）移动指令和）移动指令和T T指令同时开始。指令同时开始。2 2）移动指令结束后，开始）移动指令结束后，开始T T功能指令。功能指令。27 （3 3）刀具选择方式）刀具选择方式 1 1）顺序选到）顺序选到 把主轴上的刀具使用完后放回原处，再选择新的刀具。刀库中刀座把主轴上的刀具使用完后放回原处，再选择新的刀具。刀库中刀座号中的刀具号保持不变（一般无机械手）。号中的刀具号保持不变（一般无机械手）。指令
25、格式为：指令格式为：TM06TM06；执行格式为：还刀；执行格式为：还刀找刀找刀装刀装刀 2 2）预选选刀）预选选刀 任选方式是对刀具或刀座进行编码，并根据编码选刀。它可分为刀任选方式是对刀具或刀座进行编码，并根据编码选刀。它可分为刀具编码和刀座编码两种方式。具编码和刀座编码两种方式。指令格式：指令格式：TT；M06 M06；执行格式：找刀执行格式：找刀换刀（结构复杂，但换刀时间短）。在有机械手换刀（结构复杂，但换刀时间短）。在有机械手加工中心多用此方法。加工中心多用此方法。目前应用最多的是计算机记忆式选刀。这种方式的特点是，刀具号目前应用最多的是计算机记忆式选刀。这种方式的特点是，刀具号和存
26、刀位置或刀座号对应地记忆在计算机的存储器或可编程控制器内。和存刀位置或刀座号对应地记忆在计算机的存储器或可编程控制器内。28 主轴箱回到最高处主轴箱回到最高处(Z坐标零点坐标零点)，同时实现，同时实现“主轴准停主轴准停”。机械手抓住主轴上和刀库上的刀具。机械手抓住主轴上和刀库上的刀具。活塞杆推动机械手下行，从主轴和刀库上取出活塞杆推动机械手下行，从主轴和刀库上取出刀具。刀具。机械手回转机械手回转180180，交换刀具位置。，交换刀具位置。将更换后的刀具装入主轴和刀库。将更换后的刀具装入主轴和刀库。机械手放开主轴和刀库上的刀具后复位。机械手放开主轴和刀库上的刀具后复位。29换刀机械手的换刀过程3
27、0主轴移动式换刀过程316.4.5 6.4.5 典型加工中心加工零件工艺分析典型加工中心加工零件工艺分析例一：盖板零件在加工中心的加工工艺例一：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盖板是机械加工中常见的零件，加工表面有平面和孔，件，加工表面有平面和孔，通常需经铣平面、钻孔、扩通常需经铣平面、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔及攻螺纹等孔、镗孔、铰孔及攻螺纹等工步才能完成。下面以右图工步才能完成。下面以右图所示盖板为例介绍其加工中所示盖板为例介绍其加工中心加工工艺。心加工工艺。盖板零件简图盖板零件简图盖板零件简图盖板零件简图32零件工艺分析零件工艺分析零件工艺分析零件工艺分析 选择加工中心选
28、择加工中心选择加工中心选择加工中心 设计工艺：设计工艺：设计工艺：设计工艺：选择加工方法选择加工方法选择加工方法选择加工方法 确定加工顺序确定加工顺序确定加工顺序确定加工顺序 确定装夹方案和选择夹具确定装夹方案和选择夹具确定装夹方案和选择夹具确定装夹方案和选择夹具 选择刀具选择刀具选择刀具选择刀具 制定工艺步骤：制定工艺步骤：制定工艺步骤：制定工艺步骤：确定进给路线确定进给路线确定进给路线确定进给路线 选择切削用量选择切削用量选择切削用量选择切削用量 典型加工中心加工零件工艺分析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零件在加工中心的加工工艺331 1 1 1分析零件图样，
29、选择加工内容分析零件图样，选择加工内容分析零件图样，选择加工内容分析零件图样，选择加工内容 该盖板的材料为铸铁，故毛坯为铸件。由零件图可该盖板的材料为铸铁，故毛坯为铸件。由零件图可该盖板的材料为铸铁，故毛坯为铸件。由零件图可该盖板的材料为铸铁，故毛坯为铸件。由零件图可知，盖板的四个侧面为不加工表面，全部加工表面都知，盖板的四个侧面为不加工表面，全部加工表面都知，盖板的四个侧面为不加工表面，全部加工表面都知，盖板的四个侧面为不加工表面，全部加工表面都集中在集中在集中在集中在A A A A、B B B B面上。最高精度为面上。最高精度为面上。最高精度为面上。最高精度为IT7IT7IT7IT7级。从
30、工序集中和级。从工序集中和级。从工序集中和级。从工序集中和便于定位两个方面考虑，选择便于定位两个方面考虑，选择便于定位两个方面考虑，选择便于定位两个方面考虑，选择B B B B面及位于面及位于面及位于面及位于B B B B面上的全部面上的全部面上的全部面上的全部孔在加工中心上加工，将孔在加工中心上加工，将孔在加工中心上加工，将孔在加工中心上加工，将A A A A面作为主要定位基准，并面作为主要定位基准，并面作为主要定位基准，并面作为主要定位基准，并在前道工序中先加工好。在前道工序中先加工好。在前道工序中先加工好。在前道工序中先加工好。典型加工中心加工零件工艺分析典型加工中心加工零件工艺分析盖板
31、零件在加工中心的加工工艺盖板零件在加工中心的加工工艺342 2 2 2选择加工中心选择加工中心选择加工中心选择加工中心 由于由于由于由于B B B B面及位于面及位于面及位于面及位于B B B B面上的全部孔，只需单工位加工即可完成，面上的全部孔，只需单工位加工即可完成，面上的全部孔，只需单工位加工即可完成，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、精铣、粗镗、故选择立式加工中心。加工表面不多，只有粗铣、精铣、粗镗、故选择立式加工中心。加工表面不多，只有粗铣、精铣、粗镗、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、精镗、钻、扩、锪、铰
32、及攻螺纹等工步，所需刀具不超半精镗、精镗、钻、扩、锪、铰及攻螺纹等工步，所需刀具不超半精镗、精镗、钻、扩、锪、铰及攻螺纹等工步，所需刀具不超半精镗、精镗、钻、扩、锪、铰及攻螺纹等工步，所需刀具不超过过过过20202020把。选用国产把。选用国产把。选用国产把。选用国产XH714XH714XH714XH714型立式加工中心即可满足上述要求。该型立式加工中心即可满足上述要求。该型立式加工中心即可满足上述要求。该型立式加工中心即可满足上述要求。该机床工作台尺寸为机床工作台尺寸为机床工作台尺寸为机床工作台尺寸为400mm400mm400mm400mm800mm800mm800mm800mm，x x x
33、 x轴行程为轴行程为轴行程为轴行程为600mm600mm600mm600mm，y y y y轴行程为轴行程为轴行程为轴行程为400mm400mm400mm400mm，z z z z轴行程为轴行程为轴行程为轴行程为400mm400mm400mm400mm，主轴端面至工作台台面距离为，主轴端面至工作台台面距离为，主轴端面至工作台台面距离为，主轴端面至工作台台面距离为125125125125525mm525mm525mm525mm，定位精度和重复定位精度分别为，定位精度和重复定位精度分别为，定位精度和重复定位精度分别为，定位精度和重复定位精度分别为0.02mm0.02mm0.02mm0.02mm和和
34、和和 0.01mm,0.01mm,0.01mm,0.01mm,刀库刀库刀库刀库容量为容量为容量为容量为18181818把把把把,工件一次装夹后可自动完成铣、钻、镗、铰及攻螺工件一次装夹后可自动完成铣、钻、镗、铰及攻螺工件一次装夹后可自动完成铣、钻、镗、铰及攻螺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。纹等工步的加工。纹等工步的加工。纹等工步的加工。盖板零件在加工中心的加工工艺盖板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典型加工中心加工零件工艺分析353.3.3.3.设计工艺设计工艺设计工艺设计工艺 (1)(1)(1)(1)选择加工方法选择加工方法选择加工方法选择加
35、工方法 B B B B平面用铣削方法加工平面用铣削方法加工平面用铣削方法加工平面用铣削方法加工,因其表面粗糙度因其表面粗糙度因其表面粗糙度因其表面粗糙度RaRaRaRa为为为为6.36.36.36.3m,m,m,m,故采用粗铣故采用粗铣故采用粗铣故采用粗铣精铣方案；精铣方案；精铣方案；精铣方案；60H7 60H7 60H7 60H7 孔为已铸出毛坯孔，为达到孔为已铸出毛坯孔，为达到孔为已铸出毛坯孔，为达到孔为已铸出毛坯孔，为达到IT7IT7IT7IT7级精度级精度级精度级精度和和和和Ra0.8mRa0.8mRa0.8mRa0.8m的表面粗糙度，需经三次镗削，即采用粗镗的表面粗糙度，需经三次镗削
36、，即采用粗镗的表面粗糙度，需经三次镗削，即采用粗镗的表面粗糙度，需经三次镗削，即采用粗镗半半半半精镗精镗精镗精镗精镗方案；对精镗方案；对精镗方案；对精镗方案；对12H812H812H812H8孔，为防止钻偏和达到孔，为防止钻偏和达到孔，为防止钻偏和达到孔，为防止钻偏和达到IT8IT8IT8IT8级精度，级精度，级精度，级精度，按钻中心孔按钻中心孔按钻中心孔按钻中心孔钻孔钻孔钻孔钻孔扩孔扩孔扩孔扩孔铰孔方案进行；铰孔方案进行；铰孔方案进行；铰孔方案进行；16mm16mm16mm16mm孔在孔在孔在孔在12mm12mm12mm12mm孔基础上锪至尺寸即可；孔基础上锪至尺寸即可；孔基础上锪至尺寸即可
37、；孔基础上锪至尺寸即可；M16mmM16mmM16mmM16mm螺纹孔采用先钻底孔后攻螺纹孔采用先钻底孔后攻螺纹孔采用先钻底孔后攻螺纹孔采用先钻底孔后攻螺纹的加工方法，即按钻中心孔螺纹的加工方法，即按钻中心孔螺纹的加工方法，即按钻中心孔螺纹的加工方法，即按钻中心孔钻底孔钻底孔钻底孔钻底孔倒角倒角倒角倒角攻螺攻螺攻螺攻螺纹方案加工。纹方案加工。纹方案加工。纹方案加工。典型加工中心加工零件工艺分析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零件在加工中心的加工工艺36 (2)(2)(2)(2)确定加工顺序确定加工顺序确定加工顺序确定加工顺序 按照先面后孔、先粗后精的原则确定。具体加
38、按照先面后孔、先粗后精的原则确定。具体加按照先面后孔、先粗后精的原则确定。具体加按照先面后孔、先粗后精的原则确定。具体加工顺序为粗、精铣工顺序为粗、精铣工顺序为粗、精铣工顺序为粗、精铣B B B B面面面面粗、半精、精镗粗、半精、精镗粗、半精、精镗粗、半精、精镗60H760H760H760H7孔孔孔孔钻各光孔和螺纹孔的中心孔钻各光孔和螺纹孔的中心孔钻各光孔和螺纹孔的中心孔钻各光孔和螺纹孔的中心孔钻、扩、锪、钻、扩、锪、钻、扩、锪、钻、扩、锪、铰铰铰铰12H812H812H812H8及及及及16mm16mm16mm16mm孔孔孔孔M16mmM16mmM16mmM16mm螺孔钻底孔、倒角螺孔钻底孔
39、、倒角螺孔钻底孔、倒角螺孔钻底孔、倒角和攻螺纹，详见下表。和攻螺纹，详见下表。和攻螺纹，详见下表。和攻螺纹，详见下表。典型加工中心加工零件工艺分析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零件在加工中心的加工工艺3.3.3.3.设计工艺设计工艺设计工艺设计工艺37数控加工工序卡片数控加工工序卡片数控加工工序卡片数控加工工序卡片典型加工中心加工零件工艺分析典型加工中心加工零件工艺分析38 (3)(3)(3)(3)确定装夹方案和选择夹具确定装夹方案和选择夹具确定装夹方案和选择夹具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，加工面与该盖板零件形状简单，四个侧面较光整
40、，加工面与该盖板零件形状简单，四个侧面较光整，加工面与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，故可选用通用台钳，不加工面之间的位置精度要求不高，故可选用通用台钳，不加工面之间的位置精度要求不高，故可选用通用台钳，不加工面之间的位置精度要求不高，故可选用通用台钳，以盖板底面以盖板底面以盖板底面以盖板底面A A A A和两个侧面定位，用台钳钳口从侧面夹紧。和两个侧面定位，用台钳钳口从侧面夹紧。和两个侧面定位，用台钳钳口从侧面夹紧。和两个侧面定位，用台钳钳口从侧面夹紧。典型加工中心加工零件工艺分析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零件在加
41、工中心的加工工艺3.3.3.3.设计工艺设计工艺设计工艺设计工艺39 (4)(4)(4)(4)选择刀具选择刀具选择刀具选择刀具 所需刀具有面铣刀、镗刀、中心钻、麻花钻、铰刀、立铣刀所需刀具有面铣刀、镗刀、中心钻、麻花钻、铰刀、立铣刀所需刀具有面铣刀、镗刀、中心钻、麻花钻、铰刀、立铣刀所需刀具有面铣刀、镗刀、中心钻、麻花钻、铰刀、立铣刀(锪锪锪锪16mm16mm16mm16mm孔孔孔孔)及丝锥等，其规格根据加工尺寸选择。及丝锥等，其规格根据加工尺寸选择。及丝锥等，其规格根据加工尺寸选择。及丝锥等，其规格根据加工尺寸选择。B B B B面粗铣铣刀直径应选小面粗铣铣刀直径应选小面粗铣铣刀直径应选小面
42、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；一些，以减小切削力矩，但也不能太小，以免影响加工效率；一些，以减小切削力矩，但也不能太小，以免影响加工效率；一些，以减小切削力矩，但也不能太小，以免影响加工效率；B B B B面精铣铣面精铣铣面精铣铣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(XH714(XH714(XH714型加工中心的允许装刀直径：无相邻
43、刀具为型加工中心的允许装刀直径：无相邻刀具为型加工中心的允许装刀直径：无相邻刀具为型加工中心的允许装刀直径：无相邻刀具为150mm150mm150mm150mm，有相邻刀具，有相邻刀具，有相邻刀具，有相邻刀具为为为为80mm)80mm)80mm)80mm)也不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。也不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。也不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。也不能太大。刀柄柄部根据主轴锥孔和拉紧机构选择。XH714XH714XH714XH714型加工中心主轴锥孔为型加工中心主轴锥孔为型加工中心主轴锥孔为型加工中心主轴锥孔为ISO40ISO40ISO40I
44、SO40，适用刀柄为，适用刀柄为，适用刀柄为，适用刀柄为BT40(BT40(BT40(BT40(日本标准日本标准日本标准日本标准JISB6339)JISB6339)JISB6339)JISB6339)，故，故，故，故刀柄柄部应选择刀柄柄部应选择刀柄柄部应选择刀柄柄部应选择BT40BT40BT40BT40型式。具体所选刀具及刀柄见下表。型式。具体所选刀具及刀柄见下表。型式。具体所选刀具及刀柄见下表。型式。具体所选刀具及刀柄见下表。典型加工中心加工零件工艺分析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零件在加工中心的加工工艺3.3.3.3.设计工艺设计工艺设计工艺设计工艺40数控
45、加工刀具编号数控加工刀具编号数控加工刀具编号数控加工刀具编号典型加工中心加工零件工艺分析典型加工中心加工零件工艺分析41 (5)(5)(5)(5)确定进给路线确定进给路线确定进给路线确定进给路线 B B B B面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径确定，面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径确定，面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径确定，面的粗、精铣削加工进给路线根据铣刀直径确定，因所选铣刀直径为因所选铣刀直径为因所选铣刀直径为因所选铣刀直径为100mm100mm100mm100mm，故安排沿，故安排沿，故安排沿，故安排沿z z z z方向两次进给方向两次进给方向两次进给方向两次进给(见见见
46、见下图下图下图下图)。所有孔加工进给路线均按最短路线确定，因为孔。所有孔加工进给路线均按最短路线确定，因为孔。所有孔加工进给路线均按最短路线确定，因为孔。所有孔加工进给路线均按最短路线确定，因为孔的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证，后面的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证，后面的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证，后面的位置精度要求不高，机床的定位精度完全能保证，后面所示各图即为各孔加工工步的进给路线。所示各图即为各孔加工工步的进给路线。所示各图即为各孔加工工步的进给路线。所示各图即为各孔加工工步的进给路线。典型加工中心加工零件工艺分析典型加工中心加工零件工艺分析盖板
47、零件在加工中心的加工工艺盖板零件在加工中心的加工工艺3.3.3.3.设计工艺设计工艺设计工艺设计工艺42(5)(5)(5)(5)确定进给路线确定进给路线确定进给路线确定进给路线铣削铣削铣削铣削B B B B面进给路线面进给路线面进给路线面进给路线典型加工中心加工零件工艺分析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零件在加工中心的加工工艺43镗镗镗镗60H760H760H760H7孔进孔进孔进孔进给路线给路线给路线给路线(5)(5)(5)(5)确定进给路线确定进给路线确定进给路线确定进给路线典型加工中心加工零件工艺分析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
48、板零件在加工中心的加工工艺44钻中心孔进钻中心孔进钻中心孔进钻中心孔进给路线给路线给路线给路线(5)(5)(5)(5)确定进给路线确定进给路线确定进给路线确定进给路线典型加工中心加工零件工艺分析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零件在加工中心的加工工艺45钻、扩、铰钻、扩、铰钻、扩、铰钻、扩、铰12H812H812H812H8孔进给路线孔进给路线孔进给路线孔进给路线(5)(5)(5)(5)确定进给路线确定进给路线确定进给路线确定进给路线典型加工中心加工零件工艺分析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零件在加工中心的加工工艺46锪锪锪锪16mm1
49、6mm16mm16mm孔进给路线孔进给路线孔进给路线孔进给路线(5)(5)(5)(5)确定进给路线确定进给路线确定进给路线确定进给路线典型加工中心加工零件工艺分析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零件在加工中心的加工工艺47钻螺纹底孔、攻钻螺纹底孔、攻钻螺纹底孔、攻钻螺纹底孔、攻螺纹进给路线螺纹进给路线螺纹进给路线螺纹进给路线(5)(5)(5)(5)确定进给路线确定进给路线确定进给路线确定进给路线典型加工中心加工零件工艺分析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零件在加工中心的加工工艺48 例二、例二、如图如图6.56.5所示，分析零件上的所示，
50、分析零件上的1212个孔加工工个孔加工工艺。艺。1 1、分析零件图样，进行工艺处理、分析零件图样，进行工艺处理 该零件孔加工中，有通孔、盲孔，需钻、扩和镗该零件孔加工中，有通孔、盲孔，需钻、扩和镗加工，故选择钻头加工，故选择钻头T01T01、扩孔刀、扩孔刀T02T02和镗刀和镗刀T03T03，加工坐，加工坐标系标系Z Z向原点在零件上表面处。由于有三种孔径尺寸的向原点在零件上表面处。由于有三种孔径尺寸的加工，按照先小孔后大孔加工的原则，确定加工路线加工，按照先小孔后大孔加工的原则，确定加工路线为：从编程原点开始，先加工为：从编程原点开始，先加工6 6个个66的孔，再加工的孔，再加工4 4个个1