数控加工工艺与设备第六章加工中心加工工艺及设备(NXPowerLite)

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1、电子教案周晓宏主编数控加工工艺与设备SHUKONGJIAGONGGONGYIYUSHEBEI第六章加工中心加工工艺及设备本章应知本章应会1.加工中心的组成2.加工中心的常用刀具加工中心加工工艺的制定第一节加工中心概述第章六加工中心加工工艺及设备一、加工中心的分类1.按功能特征分类（1）镗铣加工中心（2）钻削加工中心（3）复合加工中心图6-1卧式加工中心a）移动工作台式b）固定工作台式2.按主轴的位置不同分类（1）卧式加工中心（2）立式加工中心（3）五面加工中心第一节加工中心概述第章六加工中心加工工艺及设备3.按支撑件的不同分类（1）龙门式镗铣

2、加工中心（2）动柱式镗铣加工中心4.其它分类（1）双刀库加工中心（2）多工位镗铣加工中心二、加工中心的特点及使用过程1.加工中心的特点2）对加工对象的适应性强3）加工精度高4）加工生产率高5）操作者的劳动强度减轻6）经济效益高7）有利于生产管理的现代化1）工序集中第一节加工中心概述第章六加工中心加工工艺及设备2.加工中心的使用过程图6-2加工中心的使用过程第一节加工中心概述第章六加工中心加工工艺及设备三、加工中心的加工对象1.结构形状复杂、普通机床难加工的零件（1）凸轮类（2）整体类叶轮（3）模具类2.既有平面又有孔系的零件（1）箱体类零件（

3、2）盘、套、板类零件3.外形不规则的异型零件4.加工精度较高的中小批量零件如图6-4所示的异型支架，大多要点、线、面多工位混合加工。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。利用加工中心多工位点、线、面混合加工的特点，可以完成大部分甚至全部工序的内容。图6-3十字盘零件图6-4异型支架第一节加工中心概述第章六加工中心加工工艺及设备四、加工中心的组成1.基础部件床身、立柱和工作台等大件是加工中心结构中的基础部件。图6-5TH5632型立式加工中心的组成1—数控柜2—刀库3—主轴箱4—操纵台5—驱动电源柜6—纵向工作台7—滑座

4、8—床身9—X轴进给伺服电动机10—换刀机械手11—立柱第一节加工中心概述第章六加工中心加工工艺及设备2.主轴部件3.数控系统由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。由CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动装置以及电动机等部分组成，是加工中心执行顺序控制动作和控制加工过程的中心。4.自动换刀装置（ATC）五、加工中心的典型结构1.加工中心主轴组件（2）自动夹紧刀具结构（1）主轴的结构2.进给系统的典型结构（1）伺服电动机与丝杠工的联接（2）滚珠丝杠螺母副（3）V400（H400）加工中心进给系统典型结构第一节加工中心概述第章六加工中心加

5、工工艺及设备图6-6V400教学型加工中心主轴传动结构1—刀柄2—抓刀爪3—内套4—拉杆5—碟形弹簧6—气缸7—活塞8—压杆9—撞块10—行程开关11—主轴电动机12—接近开关图6-7钢球拉紧机构图6-8电动机与丝杠直联结构第一节加工中心概述第章六加工中心加工工艺及设备3.刀库及自动换刀装置图6-9V400进给系统结构1—伺服电动机2—联轴器3—轴承支座4—支承轴承5—螺母6—滚珠丝杠（1）加工中心的刀库形式常用的有盘式、链式两种盘式结构（见图6-10）中，刀具可以沿主轴轴向、径向、斜向安放链式刀库的基本结构如图6-10e所示，通常刀具容量比

6、盘式的要大（2）VP1050刀库结构与传动第一节加工中心概述第章六加工中心加工工艺及设备图6-10刀库的不同形式a)刀具沿主轴轴向安装b)刀具径向安装c)刀具斜向安装d)弹仓式结构e)链式刀库f)多条链带结构g)链带折叠回绕方式第一节加工中心概述第章六加工中心加工工艺及设备图6-11VP1050加工中心刀库结构1—刀柄2—刀夹3—链轮4—刀链架5—刀臂滑座架6—刀臂套筒7—链轮8—刀链传动轴9—传动轮10—圆柱凸轮11—液压马达12—位置传感器13—刀链调整螺栓第一节加工中心概述第章六加工中心加工工艺及设备（3）常见自动换刀装置实例1）取刀：

7、套筒1→滑座2→换刀臂3→套筒1→滑座22）换刀：主轴6→主轴抓刀爪7→换刀臂3→换刀臂3→换刀臂3→滑座2→套筒1→滑座2→换刀臂3→套筒→还刀完成。图6-12VP1050加工中心换刀机械手原理1—套筒2—滑座3—换刀臂4—弹簧刀夹5—刀号6—主轴7—主轴抓刀爪8—换刀臂外侧爪9—换刀臂内侧爪第二节加工中心加工工艺的制定第章六加工中心加工工艺及设备一、加工方法的选择平面、平面轮廓及曲面在镗铣类加工中心上唯一的加工方法是铣削。孔加工方法比较多，有钻削、扩削、铰削和镗削等。对于直径大于φ30的已铸出或锻出毛坯的孔加工，一般采用粗镗—半精镗—孔口

8、倒角—精镗加工方案，孔径较大的可采用立铣刀粗铣—精铣加工方案。对于直径小于φ30的无毛坯孔的孔加工，通常采用“锪平端面——打中心孔——钻——扩——孔口倒角——铰”加