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淺析加工中心的工藝特點及刀具選擇
閱讀：1226 發布時間：2013-12-19
加工中心是高度機電一體化的產品，工件裝夾后，數控系統能控制機床按不同工序自動選擇、更換刀具、自動對刀、自動改變主軸轉速、進給量等，可連續完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序，因而大大減少了工件裝夾時間、測量和機床調整等輔助工序時間，對加工形狀比較復雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經濟效果。
加工中心的工藝特點及要求：
（1）可減少工件的裝夾次數，消除因多次裝夾帶來的定位誤差，提高加工精度
（2）可減少機床數量，并相應減少操作工人，節省占用的車間面積。
（3）可減少周轉次數和運輸工作量，縮短生產周期。
（4）使用各種刀具進行多工序集中加工，在進行工藝設計時要處理好刀具在換刀及加工時與工件、夾具甚至機床相關部位的干涉問題。
（5）若在加工中心上連續進行粗加工和精加工，夾具既要能適應粗加工時切削力大、高剛度、夾緊力大的要求，又須適應精加工時定位精度高，零件夾緊變形盡可能小的要求。
采用順銑時，首先要求機床具有間隙消除機構，能可靠地消除工作臺進給絲桿與螺母間的間隙，以防止銑削過程中產生的振動。如果工作臺是由液壓驅動則zui為理想。數控機床一般采用順銑，手工操作的銑床一般采用逆銑。其次，要求工件毛坯表面沒有硬皮，加工中心工藝系統要有足夠的剛性。如果以上條件能夠滿足時，應盡量采用順銑。
切削用量的確定切削用量包括切削深度（背吃刀量）、主軸轉速（切削速度）、進給量。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并應編人程序單內。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據機床動力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進給量；zui后根據刀具耐用度確定*的切削速度。半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。
首先根據粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進給量；zui后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊，并結合經驗而定。①切削深度dp。主要根據機床、夾具、刀具和工件的剛度來決定，在剛度允許的情況下，應該以zui小的次數切除加工余量，一次切盡余量，以提高生產率。在數控機床上，精加工余量可小于普通機床，一般0．2—0．5mm。②主軸轉速，1（r／rain）。
主要根據允許的切削速度oc（m／min）選取。數控機床式中，wc為切削速度，由刀具的壽命決定；D為工件或刀具直徑，mm。主軸轉速n要根據計算值在機床說明書中選取標準值，并填人程序單中。③進給量（mm／r）或進給速度（mm／min）。它是數控加工切削用量中的重要參數，主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。
加工中心的工藝特點及要求：
（1）可減少工件的裝夾次數，消除因多次裝夾帶來的定位誤差，提高加工精度
（2）可減少機床數量，并相應減少操作工人，節省占用的車間面積。
（3）可減少周轉次數和運輸工作量，縮短生產周期。
（4）使用各種刀具進行多工序集中加工，在進行工藝設計時要處理好刀具在換刀及加工時與工件、夾具甚至機床相關部位的干涉問題。
（5）若在加工中心上連續進行粗加工和精加工，夾具既要能適應粗加工時切削力大、高剛度、夾緊力大的要求，又須適應精加工時定位精度高，零件夾緊變形盡可能小的要求。
采用順銑時，首先要求機床具有間隙消除機構，能可靠地消除工作臺進給絲桿與螺母間的間隙，以防止銑削過程中產生的振動。如果工作臺是由液壓驅動則zui為理想。數控機床一般采用順銑，手工操作的銑床一般采用逆銑。其次，要求工件毛坯表面沒有硬皮，加工中心工藝系統要有足夠的剛性。如果以上條件能夠滿足時，應盡量采用順銑。
切削用量的確定切削用量包括切削深度（背吃刀量）、主軸轉速（切削速度）、進給量。對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并應編人程序單內。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工成本首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據機床動力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進給量；zui后根據刀具耐用度確定*的切削速度。半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。
首先根據粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進給量；zui后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊，并結合經驗而定。①切削深度dp。主要根據機床、夾具、刀具和工件的剛度來決定，在剛度允許的情況下，應該以zui小的次數切除加工余量，一次切盡余量，以提高生產率。在數控機床上，精加工余量可小于普通機床，一般0．2—0．5mm。②主軸轉速，1（r／rain）。
主要根據允許的切削速度oc（m／min）選取。數控機床式中，wc為切削速度，由刀具的壽命決定；D為工件或刀具直徑，mm。主軸轉速n要根據計算值在機床說明書中選取標準值，并填人程序單中。③進給量（mm／r）或進給速度（mm／min）。它是數控加工切削用量中的重要參數，主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。