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淺析加工中心的工藝特點(diǎn)及刀具選擇
閱讀：1195 發(fā)布時(shí)間：2013-12-19
加工中心是高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序自動(dòng)選擇、更換刀具、自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)改變主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等，可連續(xù)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(shí)間、測(cè)量和機(jī)床調(diào)整等輔助工序時(shí)間，對(duì)加工形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。
加工中心的工藝特點(diǎn)及要求：
（1）可減少工件的裝夾次數(shù)，消除因多次裝夾帶來(lái)的定位誤差，提高加工精度
（2）可減少機(jī)床數(shù)量，并相應(yīng)減少操作工人，節(jié)省占用的車(chē)間面積。
（3）可減少周轉(zhuǎn)次數(shù)和運(yùn)輸工作量，縮短生產(chǎn)周期。
（4）使用各種刀具進(jìn)行多工序集中加工，在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)要處理好刀具在換刀及加工時(shí)與工件、夾具甚至機(jī)床相關(guān)部位的干涉問(wèn)題。
（5）若在加工中心上連續(xù)進(jìn)行粗加工和精加工，夾具既要能適應(yīng)粗加工時(shí)切削力大、高剛度、夾緊力大的要求，又須適應(yīng)精加工時(shí)定位精度高，零件夾緊變形盡可能小的要求。
采用順銑時(shí)，首先要求機(jī)床具有間隙消除機(jī)構(gòu)，能可靠地消除工作臺(tái)進(jìn)給絲桿與螺母間的間隙，以防止銑削過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)。如果工作臺(tái)是由液壓驅(qū)動(dòng)則zui為理想。數(shù)控機(jī)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(méi)有硬皮，加工中心工藝系統(tǒng)要有足夠的剛性。如果以上條件能夠滿足時(shí)，應(yīng)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(zhuǎn)速（切削速度）、進(jìn)給量。對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并應(yīng)編人程序單內(nèi)。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量；zui后根據(jù)刀具耐用度確定*的切削速度。半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。
首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)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(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。①切削深度dp。主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件的剛度來(lái)決定，在剛度允許的情況下，應(yīng)該以zui小的次數(shù)切除加工余量，一次切盡余量，以提高生產(chǎn)率。在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床，一般0．2—0．5mm。②主軸轉(zhuǎn)速，1（r／rain）。
主要根據(jù)允許的切削速度oc（m／min）選取。數(shù)控機(jī)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(zhuǎn)速n要根據(jù)計(jì)算值在機(jī)床說(shuō)明書(shū)中選取標(biāo)準(zhǔn)值，并填人程序單中。③進(jìn)給量（mm／r）或進(jìn)給速度（mm／min）。它是數(shù)控加工切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)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(zhì)選取。
加工中心的工藝特點(diǎn)及要求：
（1）可減少工件的裝夾次數(shù)，消除因多次裝夾帶來(lái)的定位誤差，提高加工精度
（2）可減少機(jī)床數(shù)量，并相應(yīng)減少操作工人，節(jié)省占用的車(chē)間面積。
（3）可減少周轉(zhuǎn)次數(shù)和運(yùn)輸工作量，縮短生產(chǎn)周期。
（4）使用各種刀具進(jìn)行多工序集中加工，在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)要處理好刀具在換刀及加工時(shí)與工件、夾具甚至機(jī)床相關(guān)部位的干涉問(wèn)題。
（5）若在加工中心上連續(xù)進(jìn)行粗加工和精加工，夾具既要能適應(yīng)粗加工時(shí)切削力大、高剛度、夾緊力大的要求，又須適應(yīng)精加工時(shí)定位精度高，零件夾緊變形盡可能小的要求。
采用順銑時(shí)，首先要求機(jī)床具有間隙消除機(jī)構(gòu)，能可靠地消除工作臺(tái)進(jìn)給絲桿與螺母間的間隙，以防止銑削過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)。如果工作臺(tái)是由液壓驅(qū)動(dòng)則zui為理想。數(shù)控機(jī)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(méi)有硬皮，加工中心工藝系統(tǒng)要有足夠的剛性。如果以上條件能夠滿足時(shí)，應(yīng)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(zhuǎn)速（切削速度）、進(jìn)給量。對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并應(yīng)編人程序單內(nèi)。合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量；zui后根據(jù)刀具耐用度確定*的切削速度。半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。
首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)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(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。①切削深度dp。主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件的剛度來(lái)決定，在剛度允許的情況下，應(yīng)該以zui小的次數(shù)切除加工余量，一次切盡余量，以提高生產(chǎn)率。在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床，一般0．2—0．5mm。②主軸轉(zhuǎn)速，1（r／rain）。
主要根據(jù)允許的切削速度oc（m／min）選取。數(shù)控機(jī)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(zhuǎn)速n要根據(jù)計(jì)算值在機(jī)床說(shuō)明書(shū)中選取標(biāo)準(zhǔn)值，并填人程序單中。③進(jìn)給量（mm／r）或進(jìn)給速度（mm／min）。它是數(shù)控加工切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)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(zhì)選取。