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浅析加工中心的工艺特点及刀具选择

    加工中心是高度机电一体化的产品,工件装夹后,数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等,可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序,因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间,对加工形状比较复杂,精度要求较高,品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。
   
  
  加工中心的工艺特点及要求:
   
  
  (1)可减少工件的装夹次数,消除因多次装夹带来的定位误差,提高加工精度
  
  (2)可减少机床数量,并相应减少操作工人,节省占用的车间面积。
  
  (3)可减少周转次数和运输工作量,缩短生产周期。
  
  (4)使用各种刀具进行多工序集中加工,在进行工艺设计时要处理好刀具在换刀及加工时与工件、夹具甚至机床相关部位的干涉问题。
  
  (5)若在加工中心上连续进行粗加工和精加工,夹具既要能适应粗加工时切削力大、高刚度、夹紧力大的要求,又须适应精加工时定位精度高,零件夹紧变形尽可能小的要求。
   
  
  采用顺铣时,首先要求机床具有间隙消除机构,能可靠地消除工作台进给丝杆与螺母间的间隙,以防止铣削过程中产生的振动。如果工作台是由液压驱动则最为理想。数控机床一般采用顺铣,手工操作的铣床一般采用逆铣。其次,要求工件毛坯表面没有硬皮,加工中心工艺系统要有足够的刚性。如果以上条件能够满足时,应尽量采用顺铣。
   
  
  切削用量的确定切削用量包括切削深度(背吃刀量)、主轴转速(切削速度)、进给量。对于不同的加工方法,需要选择不同的切削用量,并应编人程序单内。合理选择切削用量的原则是:粗加工时,一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本首先选取尽可能大的背吃刀量;其次要根据机床动力和刚性的限制条件等,选取尽可能大的进给量;最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。
   
  
  首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量;其次根据已加工表面的粗糙度要求,选取较小的进给量;最后在保证刀具耐用度的前提下,尽可能选取较高的切削速度。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。①切削深度dp。主要根据机床、夹具、刀具和工件的刚度来决定,在刚度允许的情况下,应该以最小的次数切除加工余量,最好一次切尽余量,以提高生产率。在数控机床上,精加工余量可小于普通机床,一般0.2—0.5mm。②主轴转速,1(r/rain)。
   
  
  主要根据允许的切削速度oc(m/min)选取。数控机床式中,wc为切削速度,由刀具的寿命决定;D为工件或刀具直径,mm。主轴转速n要根据计算值在机床说明书中选取标准值,并填人程序单中。③进给量(mm/r)或进给速度(mm/min)。它是数控加工切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。






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