辽宁石油化工大学数控加工编程与操作4

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1、第四章加工中心的编程与加工操作第1讲加工中心的加工工艺特点及刀具的选用第2讲加工中心的固定循环指令和换刀程序第3讲加工中心的加工实例思考题第四章第1讲题目：加工中心的加工工艺特点及刀具的选用课时：2学时教学目的：通过学习了解加工中心的工艺范围、工作特性，并学会加工中心刀具的选用方法。返回目录第四章加工中心的编程与加工操作4.1加工中心的加工工艺特点4.1.1加工中心概述加工中心(MachiningCenter)简称MC，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效率自动化机床。加工中心是

2、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，同时还备有刀具库，并且有自动换刀功能。加工中心所具有的这些丰富的功能，决定了加工中心程序编制的复杂性，而加工程序编制的质量是决定加工质量的重要因素。4.1.2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、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。与数控铣床的最大区别在于加工中心

3、具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。　　加工中心从外观上可分为立式、卧式和复合加工中心等。4.1.3加工中心的工艺特点1．加工中心的工艺范围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。加工中心特别适合于箱体类零件和孔系的加工。加工工艺范围如图4.1至图4.4所示。图4.1铣削加工图4.2钻削图4.3螺纹加工图4.4镗削加工2.加工中心加工零件的工艺分析（1）选

4、择加工内容　　加工中心最适合加工形状复杂、工序较多、要求较高的零件，这类零件常需使用多种类型的通用机床、刀具和夹具，经多次装夹和调整才能完成加工。（2）检查零件图样零件图样应表达正确，标注齐全。同时要特别注意，图样上应尽量采用统一的设计基准，从而简化编程，保证零件的精度要求。如图4.5所示的零件图样。图4.5零件加工的基准统一（3）分析零件的技术要求根据零件在产品中的功能，分析各项几何精度和技术要求是否合理；考虑在加工中心上加工，能否保证其精度和技术要求；选择哪一种加工中心最为合理。（4）审查

5、零件的结构工艺性分析零件的结构刚度是否足够,各加工部位的结构工艺性是否合理等。3.加工中心加工零件的工艺过程设计工艺设计时，主要考虑精度和效率两个方面，一般遵循先面后孔、先基准后其它、先粗后精的原则。图4.6为镗孔的加工工艺路线。(a)零件图(b)加工路线1(c)加工路线2图4.6镗孔加工路线加工过程中，为了减少换刀次数，可采用刀具集中工序，即用同一把刀具把零件上相应的部位都加工完，再换第二把刀具继续加工。但是，对于精度要求很高的孔系，若零件是通过工作台回转确定相应的加工部位时，因存在重复定位误

6、差，不能采取这种方法。4.加工中心上零件的装夹（1）定位基准的选择在加工中心加工时，零件的定位仍应遵循六点定位原则。同时,还应特别注意以下几点：1）进行多工位加工时，定位基准的选择应考虑能完成尽可能多的加工内容，即便于各个表面都能被加工的定位方式。2）当零件的定位基准与设计基准难以重合时,应认真分析装配图样，明确该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严格规定定位基准与设计基准间的尺寸位置精度要求，确保加工精度。3）编程原点与零件定位基准可以不重合，但两者之间必须要有确定的几何关系。编程原点

7、的选择主要考虑便于编程和测量。图4.7即为编程原点与定位基准的关系图。图4.7　编程原点与定位基准（2）夹具的选用在加工中心上,夹具的任务不仅是装夹零件,而且要以定位基准为参考基准，确定零件的加工原点。因此，定位基准要准确可靠。（3）零件的夹紧在考虑夹紧方案时，应保证夹紧可靠，并尽量减少夹紧变形。4.2加工中心刀具的选用方法4.2.1加工中心对刀具的基本要求1）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；2）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；3）配备

8、完善的工具系统：满足多刀连续加工的要求。图4.8加工中心所用的刀具4.2.2自动换刀装置1.自动换刀装置概述在加工中心加工零件的过程中换刀动作是由自动换刀装置完成的。自动换刀装置应该满足换刀时间短，刀具重复定位精度高，刀具储存数量足够，结构紧凑，便于制造、维修、调整，应有防屑、防尘装置，布局应合理等要求。同时也应具有较好的刚性，冲击、振动及噪声小，运转安全可靠等特点。2.自动换刀方式的分类自动换刀方式分为两大类：一是由刀库和主轴的相对运动实现刀具交换。二是由机械手进行刀具交换。由于刀库及刀具交换