關(guān)于加工中心對加工內(nèi)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(jīng)過多次裝夾和調(diào)整才能完成加工的零件。其主要加工內(nèi)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(nèi)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(yè)用得很多，如汽車 的發(fā)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(jīng)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(shù)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(nèi) 容，零件各項精度一致性好,，質(zhì)量穩(wěn)定,，同時可縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本,。當加工工位較多,、工作臺需多次旋轉(zhuǎn)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(shè)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(jù)凸輪表面的復雜程度,，選用三軸,、四軸或五軸聯(lián)動的加工中心。 (2)整體葉輪類整體葉輪常見于航空發(fā)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(fā)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(lián)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(guān)鍵件的精加工基 本上是在一次安裝中完成全部機加工內(nèi)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(xiàn)加工過切或加工盲 區(qū)時，復雜曲面一般可以采用球頭銑刀進行三坐標聯(lián)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(qū),，就必須考慮采用四坐標或五坐標聯(lián)動的加工中心,。僅僅加工復雜曲面時并不能發(fā)揮加工中心自動換刀的優(yōu)勢，因為復雜曲面的加丄一般經(jīng) 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(guī)則的零件,，大多數(shù)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(guī)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(fā)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(nèi)容,。 周期性投產(chǎn)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(nèi)容儲存起來,，供以后反復使用。這樣對 周期性投產(chǎn)的零件,，生產(chǎn)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(wěn)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(chǎn)品試制中的零件在新產(chǎn)品定型之前,，需經(jīng)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(yīng)的程序及適 當?shù)卣{(diào)整夾具,、刀具即可,，將節(jié)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(nèi)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(nèi)容和工序,。在考慮選擇內(nèi)容時，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)設(shè)備的 實際,，立足于解決難題,、攻克關(guān)鍵問題和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮加工中心加工的優(yōu)勢,。 選擇時 一般可按下列順序考慮,。 通用機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容。 通用機床難加工,，質(zhì)量也難于保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容,。 通用機床加工效率低、工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容,，可在加工中心加工? 一般來說,，上述內(nèi)容采用加工中心加工后，在質(zhì)量,、生產(chǎn)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(nèi)容不宜選擇采用加工中心加工,。 占機調(diào)整時間長,。 加工部位分散，要多次安裝,、設(shè)置原點,。 按某些特定的制造依據(jù)加工的型面輪廓,。主要原因是數(shù)據(jù)獲取困難，易于與檢驗依 據(jù)發(fā)生矛盾,，增加編稈的閑難,。 此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時,，也要考慮生產(chǎn)批量,、生產(chǎn)周期、工序間周轉(zhuǎn)等情況,。
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