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(fù)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(jìn)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(yán)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(dǎo)致工藝復(fù)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(dāng)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(dāng)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(jìn)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(fù)雜曲面類零件 對于由復(fù)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(fù)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(jìn)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(fù)制性強，互換性好,。對于復(fù)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(fù)雜曲面一般可以采用球頭銑刀進(jìn)行三坐標(biāo)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(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動的加工中心。僅僅加工復(fù)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(fù)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(jìn)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(zhǔn)備時間，其中準(zhǔn)備時間占很大 比例,。例如工藝準(zhǔn)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(zhǔn)備時間的內(nèi)容儲存起來,，供以后反復(fù)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(fù)試驗和改進(jìn),。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(dāng)零件被修改時,，只需修改相應(yīng)的程序及適 當(dāng)?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(jìn)行仔細(xì)的工藝分析,，選擇那些 最適合,、最需要進(jìn)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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