2017年5月19日

關于加工中心對加工內容的選擇 - 加工中心

鑒于加工中心的工藝特點，加工中心適用于復雜、工序多、精度要求較高、需用多種類型普通機床和眾多刀具、工裝，經過多次裝夾和調整才能完成加工的零件。其主要加工內容有如下幾大類。 1.有平面和孔系的零件加工中心具有自動換刀裝置，在一次安裝中，可以完成零件上平面的銑削，孔系的鉆削、鏜削、鉸削、銑削及機攻螺紋等多工步加工。加工的部位可以在一個平面上，也可以不在一個平面上。五面體加工中心一次裝夾可以完成除安裝基面以外的五個面的加工。因此，加工中心的******加工對象是既有平面又有孔系的零件，如箱體類零件和盤、套、板類零件。 (1)箱體類零件一般是指具有多個孔系，內部有型腔或空腔，在長、寬、高方向有一定比例的零件。這類零件在機床、汽車、飛機等行業用得很多，如汽車的發動機缸體、變速箱體，機床的床頭箱體、主軸箱體等。箱體類零件一般都需要進行孔系、輪廓、平面的多工位加工，公差特別是形位公差要求嚴格，通常要經過銑、鏜、鉆、擴、較、攻絲等工序，使用的刀具、工裝較多，在普通機床上需多次裝夾、找正，測量次數多，導致工藝復雜，加工周期長，成本髙，更重要的是精度難以保證。這類零件在加工中心上加工，一次裝夾可以完成普通機床60%?95%的工序內容，零件各項精度一致性好，質量穩定，同時可縮短生產周期，降低生產成本。當加工工位較多、工作臺需多次旋轉角度才能完成的零件時，一般選用臥式加工中心。當加工的工位較少，且跨距不大時，可選立式加工中心，從一端進行加工。 (2)盤、套、板類零件是指帶有鍵槽或徑向孔，或端面有分布孔系以及有曲面的盤套或軸類零件，如帶法蘭的軸套、帶有鍵槽或方頭的軸類零件等；具有較多孔加工的板類零件，如各種電機蓋等。端面有分布孔系、曲面的盤、套、板類零件宜選用立式加工中心，有徑向孔的可選用臥式加工中心。2.復雜曲面類零件對于由復雜曲線、曲面組成的零件，如凸輪類、工這類零件有效的設備。 (1)凸輪類這類零件有各種曲線的盤形凸輪圓柱凸輪、圓錐凸輪和端面凸輪等，加工時，可根據凸輪表面的復雜程度，選用三軸、四軸或五軸聯動的加工中心。 (2)整體葉輪類整體葉輪常見于航空發動機的壓氣機、空氣壓縮機、船舶水下推進器等，它除具有一般曲面加工的特點外，還存在許多特殊的加工難點，如通道狹窄，刀具很容易與加工表面和鄰近曲面發生干涉。圖3-8所示葉輪，它的葉面是一個典型的三維空間，加工這樣的型面，可采用四軸以上聯動的加工中心。 (3)模具類常見的模具有鍛壓模具、鑄造模具、注塑模具及橡膠模具等。圖3-9所示為連桿凹模，采用加工中心加工模具，由于工序高度集中，動模、靜模等關鍵件的精加工基本上是在一次安裝中完成全部機加工內容，尺寸累積誤差及修配工作量小。同時，模具的可復制性強，互換性好。對于復雜曲面類零件，就加工的可能性而言，在不出現加工過切或加工盲區時，復雜曲面一般可以采用球頭銑刀進行三坐標聯動加工，加工精度較高，但效率較低。如果工件存在加工過切或加工盲區，就必須考慮采用四坐標或五坐標聯動的加工中心。僅僅加工復雜曲面時并不能發揮加工中心自動換刀的優勢，因為復雜曲面的加丄一般經過粗銑、（半）精銑、清根等步驟，所用的刀具較少，特別是像模具一類的單件加工。異形零件是典型的外形不規則的零件，大多數需要進行點、線、面多工位混合加工，如支架、基座、樣板、靠模支架等，由于異形零件的外形不規則，剛性一般較差，夾緊及切削變形難以控制，加工精度難以保證，因此在普通機床上只能采取工序分散的原則加工，需用較多的工裝，周期較長。這時可充分發揮加工中心工序集中，多工位點、線、面混合加工的特點，采用合理的工藝措施，一次或二次裝夾，完成大部分甚至全部加工內容。周期性投產的零件用加工中心加工零件時，所需工時主要包括基本時間和準備時間，其中準備時間占很大比例。例如工藝準備、程序編制、零件首件試切等，這些時間往往是單件基本時間的十幾倍、幾十倍。采用加工中心可以將這些準備時間的內容儲存起來，供以后反復使用。這樣對周期性投產的零件，生產周期就可以大大縮短。加工精度要求較髙的中小批量零件針對加工中心加工精度高、尺寸穩定的特點，對加工精度要求較高的中小批tt零件，選擇加工中心加工，容易獲得所要求的尺寸精度和形狀位置精度，并可得到很好的互換性。新產品試制中的零件在新產品定型之前，需經反復試驗和改進。選擇加工中心試制，可省去許多通用機床加工所需的試制工裝。當零件被修改時，只需修改相應的程序及適當地調整夾具、刀具即可，將節省費用，縮短試制周期。對于某個零件來說，并非全部加工工藝過程都適合在加工中心上完成，而往往只是其中的一部分工藝內容適合加工中心加工。這就需要對零件圖樣進行仔細的工藝分析，選擇那些最適合、最需要進行加工中心加工的內容和工序。在考慮選擇內容時，應結合本企業設備的實際，立足于解決難題、攻克關鍵問題和提高生產效率，充分發揮加工中心加工的優勢。選擇時一般可按下列順序考慮。通用機床無法加工的內容應作為優先選擇內容。通用機床難加工，質量也難于保證的內容應作為重點選擇內容。通用機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內容，可在加工中心加工? 一般來說，上述內容采用加工中心加工后，在質量、生產效率與綜合效益等方面都會得到明顯提高。相比之下，下列一些內容不宜選擇采用加工中心加工。占機調整時間長。加工部位分散，要多次安裝、設置原點。按某些特定的制造依據加工的型面輪廓。主要原因是數據獲取困難，易于與檢驗依據發生矛盾，增加編稈的閑難。此外，在選擇和決定加工內容時，也要考慮生產批量、生產周期、工序間周轉等情況。

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