加工中心加工工艺

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1、第8章加工中心加工工艺8.1概述8.2加工中心加工工艺的制订8.3典型零件的加工中心加工工艺习题8.1概述8.1.1加工中心的工艺特点(1)加工精度高。(2)表面质量好。(3)质量稳定。(4)生产效率高。(5)具有较强的故障自诊断功能。(6)软件适应性强。8.1.2加工中心加工的对象1.箱体类零件箱体类零件一般是指具有平面和孔系，内部有型腔，在长、宽、高方向上具有一定比例要求的零件。这类零件包括各类机械设备和汽车、飞机、船舶等运输工具中的发动机缸体、变速箱体，机床的床头箱、主轴箱，齿轮泵壳体等。图8-1所示为控制阀壳体，图8-2所示为热电机车主轴箱体，它们都

2、属于箱体类零件。图8-1控制阀壳体图8-2热电机车主轴箱体2.具有复杂曲面的零件这类零件如凸轮、涡轮、叶轮、导风轮、螺旋桨等，其主要表面是由复杂曲线、曲面组成的，形状复杂，有的精度要求极高。加工这类零件时，需要多坐标联动加工，这在普通机床上是难以甚至无法完成的。而加工中心可以采取三、四坐标联动，甚至五坐标联动将这类零件加工出来，并且质量稳定、精度高、互换性好。因此，这类零件应是加工中心重点选择加工的对象。图8-3所示是轴向压缩机涡轮，它的叶面是一个典型的三维空间曲面，这样的型面可采用四坐标以上联动的加工中心加工。图8-3轴向压缩机涡轮3.外形不规则的异形件异形件即

3、外形特异的零件，如图8-4所示的异形支架、图8-5所示的支架等都是外形不规则的零件，这类零件大都需要采用点、线、面多工位混合加工。异形件的总体刚性一般较差，在装夹过程中易变形，在普通机床上只能采取工序分散的原则加工，需用工装较多，周期较长，而且难以保证加工精度。而加工中心具有多工位点、线、面混合加工的特点，能够完成大部分甚至全部工序内容。实践证明，异形件的形状愈复杂、加工精度要求愈高，使用加工中心便愈能显示其优越性。图8-4一种异形支架零件图8-5支架4.模具常见的模具有锻压模具、铸造模具、注塑模具及橡胶模具等。图8-6所示为连杆锻压模具。这类零件的型面大多由三维

4、曲面构成，采用加工中心加工这类成型模具，由于工序高度集中，因而基本上能在一次安装中采用多坐标联动完成动模、静模等关键件的全部精加工，尺寸累积误差及修配工作量小。图8-6连杆锻压模具简图5.多孔的盘、套、板类零件带有键槽、径向孔，或端面分布的、有孔系或曲面的盘、套、板类零件，如带法兰的轴套、具有较多孔的板类零件和各种壳体类零件等，都适合在加工中心上加工。如图8-7所示的十字盘,图8-8所示的板类零件。对于加工部位集中在单一端面上的盘、套、板类零件，宜选择立式加工中心；加工部位不位于同一方向表面上的零件，则应选择卧式加工中心。图8-7十字盘图8-8一种板类零件总之，对

5、于复杂、工序多（需多种普通机床以及各种刀具和夹具）、精度要求较高、需经多次装夹和调整才能完成加工的零件，适合在加工中心上加工。同时，利用加工中心还可实现一些特殊工艺的加工，如在金属表面上刻字、刻分度线、刻图案等。在加工中心的主轴上装设高频专用电源，还可对金属表面进行表面淬火。8.2加工中心加工工艺的制定8.2.1零件图的工艺分析1.选择加工中心加工的内容适合加工中心加工的零件，不一定全部都需要在加工中心上加工，例如以粗基准定位加工第一个基准面或一些简单的一般表面。为了充分发挥加工中心的效益，应该选择那些最需要、最适合用加工中心加工的内容，这种表面主要有：（1）尺寸

6、精度或（和）相互位置精度要求较高的表面。（2）进给控制困难、不便测量的非敞开的内腔型面。（3）通用机床不便加工的复杂曲线、曲面。（4）能够集中在一次装夹中合并完成的多工序（或工步）表面。2.加工内容的工艺性分析分析加工中心加工内容的工艺性应该注意以下几点：（1）切削余量要小，以减少切削时间，降低加工成本。（2）小孔和螺孔的尺寸规格尽可能少，以减少相应刀具的数量，避免选择大的刀库容量。（3）有关尺寸要尽量标准化，以便于采用标准刀具。（4）加工表面要能方便地实现加工，效果明显。（5）零件刚性足够，以减少夹紧和切削中的变形。3.选择定位基准（1）尽量使定位基准

7、与设计基准重合。（2）保证在一次装夹中加工完成尽可能多的内容。（3）必须多次装夹时应尽可能做到基准统一。（4）批量生产时的定位基准与对刀基准重合。图8-9电动机端盖简图图8-10铣头体简图图8-11工件坐标系原点的确定8.2.2加工方法的选择1.平面、平面轮廓及曲面的加工方法这类表面在镗铣类加工中心上惟一的加工方法是铣削。粗铣即可使两平面间的尺寸精度达到IT11～IT13，表面粗糙度Ra值可达12.5～50μm。粗铣后再精铣，两平面间的尺寸精度可达IT8～IT10级，表面粗糙度Ra值可达1.6～6.3μm。2.孔加工方法（1）所有孔都应全部粗加工后，再进行精加工

8、。（2）