如何了解加工中心 - 加工中心
1.被加工對(duì)象的選定確定選購(gòu)對(duì)象之前，首先要明確準(zhǔn)備加工的對(duì)象,。一般來(lái)說(shuō),，具備下列特點(diǎn)的零件適合在加工中心加工：多工序集約型工件指在一個(gè)工件上需要用許多把刀具進(jìn)行加工。定位繁瑣的工件例如有一定位孔距精度要求的多孔加工,，利用機(jī)床定位精度高的特點(diǎn),，很方便實(shí)施。重復(fù)生產(chǎn)型的工件適合加工單件小批量生產(chǎn),。小批量指在1-100件,，每批數(shù)量不多，但又需要重復(fù)生產(chǎn),。另外,，即使工件形狀尺寸不同，但又是相似工件,，易于實(shí)現(xiàn)成組加工(GT)工藝的零件。復(fù)雜形狀的零件模具,、航空零件等復(fù)雜形狀工件,，能借助自動(dòng)程序編制技術(shù)在加工中心上加工各種異形零件。箱體類(lèi),、板類(lèi)零件在臥式加工中心上利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái),，對(duì)箱體零件進(jìn)行多面加工，如主軸箱體,、泵體,、閥體、內(nèi)燃機(jī)缸體等,。如果連頂面也要一次裝夾中加工,，可選用五面體加工中心,。立式加工中心適合加工箱蓋缸蓋、平面凸輪等,。龍門(mén)加工中心用于加工大型箱體,、板類(lèi)零件，如內(nèi)燃機(jī)車(chē)缸體,、加工中心立柱,、床身、印刷墻板機(jī)等,。2.機(jī)床規(guī)格的選定根據(jù)確定的加工工件的大小尺寸,，相應(yīng)確定所需機(jī)床的工作臺(tái)尺寸和三個(gè)直線坐標(biāo)系的行程。工作臺(tái)尺寸應(yīng)保證工件在其上面能順利裝夾工件,，加工尺寸則必須在各坐標(biāo)行程內(nèi),，此外還要考慮換刀空間和各坐標(biāo)干涉區(qū)的限制。3.機(jī)床精度的選定加工中心的精度分類(lèi)為普通型和精密型,，其主要精度項(xiàng)目見(jiàn)下表：加工中心主要精度項(xiàng)目用戶根據(jù)工件的加工精度要求,，選用相應(yīng)精度等級(jí)的機(jī)床，批量生產(chǎn)的零件,，實(shí)際加工出的精度數(shù)值可能是定位精度的1.5-2倍,。普通型機(jī)床批量加工8級(jí)精度工件，精密機(jī)床加工精度可達(dá)5-6級(jí),，但要有恒溫等工藝條件,，所以精密型機(jī)床使用嚴(yán)格，價(jià)格高,。4.刀庫(kù)容量的選定加工中心的制造廠家對(duì)同一種規(guī)格的機(jī)床,，通常都設(shè)2-3種不同容量刀庫(kù)，例如臥式加工中心刀庫(kù)容量有30,、60,、80等，立式加工中心有16,、24,、32把容量的刀庫(kù)。用戶在選定時(shí),，可以根據(jù)被加工工件的工藝分析結(jié)果來(lái)確定所需數(shù)量,，通常以需要一個(gè)零件在一次裝夾中所需刀具數(shù)來(lái)確定刀庫(kù)的容量，因?yàn)閾Q另一零件加工時(shí),，需要重新安排刀具,，否則刀具管理復(fù)雜并容易出錯(cuò)。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看立式加工中心選用20把刀左右的刀庫(kù)，臥式加工中心則選用40把刀左右的刀庫(kù)為宜,。當(dāng)然要根據(jù)實(shí)際需要最后確定,。用于柔性制造單元(FMC)或柔性制造系統(tǒng)(FMS)的加工中心機(jī)床，其刀庫(kù)容量應(yīng)選大容量刀庫(kù),，甚至配置可交換刀庫(kù),。5.機(jī)床選擇功能及附件的選定選定加工中心機(jī)床時(shí)，除了基本功能和基本件以外,，還有提供用戶根據(jù)自身要求選用的功能和附件,，稱(chēng)選擇功能、選擇附件(任選附件),。隨著精工技術(shù)的發(fā)展,，可供選擇的內(nèi)容越來(lái)越多，其構(gòu)成價(jià)格在主機(jī)中所占的比例也越來(lái)越大,，所以不明確目的大量選用附件也是不經(jīng)濟(jì)的,，所謂“有備無(wú)患”的訂購(gòu)指導(dǎo)思想實(shí)質(zhì)上是浪費(fèi)。因此選訂時(shí)要全面分析,，還要適當(dāng)考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)因素,。選擇功能主要對(duì)于精工系統(tǒng)而言，對(duì)那種價(jià)格增加不多,，但對(duì)使用帶來(lái)許多方便的功能,，應(yīng)適當(dāng)配置齊全一點(diǎn)，而對(duì)可以多臺(tái)機(jī)床公用的附件,，就可以考慮一機(jī)多用,，但必須考慮接口是通用的。6.加工節(jié)拍與機(jī)床臺(tái)數(shù)估算根據(jù)已經(jīng)選定的工件,，然后分析工藝路線,，在這個(gè)工藝路線中選出準(zhǔn)備在加工中心上加工的工序，對(duì)這些工序作工時(shí)節(jié)拍估算,。根據(jù)現(xiàn)用工藝參數(shù),，估算每道工序的切削時(shí)間，而輔助時(shí)間通常取切削時(shí)間的10%-20%,。另外中小型加工中心的每次換刀時(shí)間約需10-20秒,，這樣單工序時(shí)間為：t單序=t切t輔(10-20s)=t切(10%-20%)t切(10-20s)有了單工序時(shí)間就不難計(jì)算出年產(chǎn)量。一年300個(gè)工作日,，機(jī)床開(kāi)動(dòng)率按75%-85%計(jì)算，如果計(jì)算結(jié)果產(chǎn)量達(dá)不到目標(biāo)值,，但相差不多,、修改工藝參數(shù)；如果差距很大，應(yīng)考慮增加機(jī)床臺(tái)數(shù)配置,。加工中心的調(diào)試與驗(yàn)收一.加工中心的調(diào)試機(jī)床調(diào)試的目的是考核機(jī)床安裝是否穩(wěn)固,，各傳動(dòng)、操縱,、控制等系統(tǒng)是否正常和靈敏可靠,。調(diào)試試運(yùn)行工作依以下步驟進(jìn)行：1)按說(shuō)明書(shū)的要求給個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)加油，給液壓油箱灌入合乎要求的液壓油,，接通氣源,。2)通電，各部件分別供電或各部件一次通電試驗(yàn)后,，再全面供電,。觀察各部件有無(wú)報(bào)警、手動(dòng)各部件觀察是否正常,，各安全裝置是否起作用,。即使機(jī)床的各個(gè)環(huán)節(jié)都能操作和運(yùn)動(dòng)起來(lái)。3)灌漿,，機(jī)床初步運(yùn)轉(zhuǎn)后,，粗調(diào)機(jī)床的幾何精度，調(diào)整經(jīng)過(guò)拆裝的主要運(yùn)動(dòng)部件和主機(jī)的相對(duì)位置,。將機(jī)械手,、刀庫(kù)、交換工作臺(tái),、位置找正等,。這些工作做好后，即可用快干水泥灌死主機(jī)和各附件的地腳螺栓,，將各地腳螺栓預(yù)留孔灌平,。4)調(diào)試，準(zhǔn)備好各種檢測(cè)工具,，如精密水平儀,、標(biāo)準(zhǔn)方尺、平行方管等,。5)精調(diào)機(jī)床的水平,，使機(jī)床的幾何精度達(dá)到允許誤差的范圍內(nèi)，采用多點(diǎn)墊支撐,，在自由狀態(tài)下將床身調(diào)成水平,，保證床身調(diào)整后的穩(wěn)定性。6)用手動(dòng)操縱方式調(diào)整機(jī)械手相對(duì)于主軸的位置,，使用調(diào)整心棒,。安裝******重量刀柄時(shí),，要進(jìn)行多次刀庫(kù)到主軸位置的自動(dòng)交換，做到準(zhǔn)確無(wú)誤,，不撞擊,。7)將工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到交換位置，調(diào)整托盤(pán)站與交換工作臺(tái)的相對(duì)位置,，達(dá)到工作臺(tái)自動(dòng)交換動(dòng)作平穩(wěn),，并安裝工作臺(tái)******負(fù)載，進(jìn)行多次交換,。8)檢查精工系統(tǒng)和可編程控制器PLC裝置的設(shè)定參數(shù)是否符合隨機(jī)資料中的規(guī)定數(shù)據(jù),，然后試驗(yàn)各主要操作功能、安全措施,、常用指令的執(zhí)行情況等,。9)檢查附件的工作狀況，如機(jī)床的照明,、冷卻防護(hù)罩,、各種護(hù)板等。一臺(tái)加工中心安裝調(diào)試完畢后,，由于其功能繁多,，在安裝后，可在一定負(fù)載下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的自動(dòng)運(yùn)行,，比較全面的檢查機(jī)床的功能是否齊全和穩(wěn)定,。運(yùn)行的時(shí)間可每天8小時(shí)連續(xù)運(yùn)行2到3天或每24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行1到2天。連續(xù)運(yùn)行可運(yùn)用考機(jī)程序,。二.加工中心的驗(yàn)收加工中心的驗(yàn)收是一項(xiàng)復(fù)雜的檢測(cè)技術(shù)工作,。它包括對(duì)機(jī)床的機(jī)、電,、液,、氣各部分的綜合性能檢測(cè)及機(jī)床靜、動(dòng)態(tài)精度的檢測(cè),。在我國(guó)有專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu),，即國(guó)家機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心。用戶的驗(yàn)收工作可依照該機(jī)構(gòu)的驗(yàn)收方法進(jìn)行,，也可請(qǐng)上述機(jī)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)收,。主要集中在兩個(gè)方面：1.加工中心幾何精度檢查加工中心的幾何精度是組裝后幾何形狀誤差，其檢查內(nèi)容如下：工作臺(tái)的平面度各坐標(biāo)方向移動(dòng)的相互垂直度X軸方向移動(dòng)歲工作臺(tái)面的平行度Y軸方向移動(dòng)歲工作臺(tái)面的平行度X軸方向移動(dòng)對(duì)工作臺(tái)上下型槽側(cè)面的平行度主軸的軸向竄動(dòng)主軸孔的徑向跳動(dòng)主軸箱沿Z坐標(biāo)方向移動(dòng)對(duì)主軸軸心線的平行度主軸回轉(zhuǎn)軸心線對(duì)工作臺(tái)面的垂直度主軸箱在Z坐標(biāo)方向移動(dòng)的直線度常用的檢測(cè)工具有：精密水平儀,、直角尺,、精密方箱、平尺,、平行光管,、千分表或測(cè)微儀,、高精度主軸心棒及剛性好的千分表?xiàng)U。每項(xiàng)幾何精度按照加工中心的驗(yàn)收條件的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè),。注意：檢測(cè)工具的等級(jí)必須比所測(cè)的幾何精度高一等級(jí)。同時(shí),，必須在機(jī)床稍有預(yù)熱的狀態(tài)下進(jìn)行,，在機(jī)床通電后，主軸按中等轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)15分鐘以后再進(jìn)行檢驗(yàn),。機(jī)床性能驗(yàn)收根據(jù)《金屬切削機(jī)床實(shí)驗(yàn)規(guī)范總則》規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目如下：試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)機(jī)床做全面性能試驗(yàn)必須高精度的檢測(cè)儀器,。在具體的機(jī)床驗(yàn)收時(shí)，各驗(yàn)收內(nèi)容可按照機(jī)床廠標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,。加工中心操作要點(diǎn)作為一個(gè)熟練的操作人員,，必須在了解加工零件的要求、工藝路線,、機(jī)床特性后,，方可操縱機(jī)床完成各項(xiàng)加工任務(wù)。因此,，整理幾項(xiàng)操作要點(diǎn)供參考：1)為了簡(jiǎn)化定位與安,，夾具的每個(gè)定位面相對(duì)加工中心的加工原點(diǎn)，都應(yīng)有精確的坐標(biāo)尺寸,。2)為保證零件安裝方位與編程中所選定的工件坐標(biāo)系及機(jī)床坐標(biāo)系方向一致性,，及定向安裝。3)能經(jīng)短時(shí)間的拆卸,，改成適合新工件的夾具,。由于加工中心的輔助時(shí)間已經(jīng)壓縮得很短，配套夾具的裝卸不能占用太多時(shí)間,。4)夾具應(yīng)具有盡可能少的元件和較高的剛度,。5)夾具要盡量敞開(kāi)，夾緊元件的空間位置能低則低,，安裝夾具不能和工步刀具軌跡發(fā)生干涉,。6)保證在主軸的行程范圍內(nèi)使工件的加工內(nèi)容全部完成。7)對(duì)于有交互工作臺(tái)的加工中心,，由于工作臺(tái)的移動(dòng),、上托、下托和旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作,，夾具設(shè)計(jì)必須防止夾具和機(jī)床的空間干涉,。8)盡量在一次裝夾中完成所有的加工內(nèi)容。當(dāng)非要更換夾緊點(diǎn)時(shí),，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞定位精度,，必要時(shí)在工藝文件中說(shuō)明,。9)夾具底面與工作臺(tái)的接觸，夾具的底面平面度必須保證在0.01-0.02mm以內(nèi),，表面粗糙度不大于Ra3.2μm,。加工中心的生產(chǎn)管理技術(shù)加工中心的使用是一項(xiàng)具有一定規(guī)模的復(fù)雜的技術(shù)工程。它涉及到生產(chǎn)管理,、技術(shù)管理,、人才培訓(xùn)等一系列工作。各項(xiàng)工作都應(yīng)遵行一定的原則運(yùn)行,。這個(gè)原則就是充分發(fā)揮加工中心效益的保證系統(tǒng),。因此，重視使用技術(shù)是一方面,，重視管理技術(shù)又是必不可少的另一方面,。我國(guó)各機(jī)械制造廠中已把加工中心作為高效率自動(dòng)化裝備，作為重點(diǎn)設(shè)備,。但在設(shè)備管理上卻參差不齊,。在加工中心的管理上，必須提倡加工中心的生產(chǎn)特點(diǎn)和它所需配合的各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)節(jié)拍,。不能將普通機(jī)床的管理方法移到精工機(jī)床上,，在管理上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：充分發(fā)揮機(jī)床的全部功能在機(jī)床投入使用時(shí)，為了充分發(fā)揮機(jī)床具有的全部功能,，應(yīng)必須認(rèn)真閱讀使用說(shuō)明書(shū),，深刻理解機(jī)床的各種功能及其能力。根據(jù)本廠加工零件的性質(zhì),，合理安排加工的對(duì)象,、工序，選擇相應(yīng)的配套件和附件,。對(duì)易損件安排好備件,。設(shè)置精工工段將精工機(jī)床集中在一個(gè)專(zhuān)門(mén)的部門(mén)，工藝技術(shù)準(zhǔn)備,、生產(chǎn)管理準(zhǔn)備由工廠技術(shù)部門(mén)統(tǒng)一進(jìn)行,。生產(chǎn)車(chē)間設(shè)有專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員。避免單臺(tái)精工機(jī)床分散在個(gè)車(chē)間,，只加工少量關(guān)鍵零件,，造成大量生產(chǎn)時(shí)間閑置的局面。設(shè)置專(zhuān)門(mén)的工段,，便于維修的管理,。合理安排生產(chǎn)節(jié)拍、技術(shù)準(zhǔn)備周期在向加工中心安排生產(chǎn)任務(wù)時(shí),，應(yīng)先將工藝部門(mén)的工藝文件,、加工工序,、工具卡片準(zhǔn)備齊全，再送加工零件到加工位置上,。以免操作者停機(jī)去找工具,、修改程序、組裝夾具而造成長(zhǎng)時(shí)間停機(jī),。選擇合適的規(guī)章制度如精工機(jī)床管理制度,、安全操作規(guī)程、精工機(jī)床使用規(guī)定,、精工機(jī)床保養(yǎng)、點(diǎn)檢制度等,。同時(shí),，要及時(shí)向制造和設(shè)計(jì)部門(mén)反饋信息。重視技術(shù)隊(duì)伍的建設(shè)對(duì)一臺(tái)包括多種技術(shù)成果的復(fù)雜設(shè)備,，完全掌握使用需要一個(gè)訓(xùn)練有素的技術(shù)班子,，包括工藝、操作,、機(jī)電維修等,，人員的培養(yǎng)要有一個(gè)過(guò)程，領(lǐng)導(dǎo)管理設(shè)備的部門(mén)對(duì)此要有全面認(rèn)識(shí),。工裝夾具的應(yīng)用在多品種小批量的生產(chǎn)過(guò)程中,，工件的安裝、拆卸和清洗,、托板的自動(dòng)交換,、切屑的排出等在整個(gè)制造過(guò)程中是頻繁發(fā)生的。為了提高加工中心的加工效率,，在加工設(shè)備上搞高速化和高性能化是一方面,，縮短安裝時(shí)間，降低消耗是另一重要方面,。夾具在制造廠來(lái)說(shuō)屬于工裝部分,，它是保證零件準(zhǔn)確定位、有效加工的必要手段,。對(duì)于加工中心來(lái)說(shuō),，要求夾具定位精度高、,、裝卸方便,，適于粗加工、精加工和各種多工序復(fù)合加工的形式,。國(guó)內(nèi)加工中心的使用尚處于初期階段,，夾具設(shè)計(jì)采用手工設(shè)計(jì)方式較多,，備有CAD/CAM系統(tǒng)的還較少。下面僅就加工中心常見(jiàn)的裝夾定位的使用方式作一介紹：1.加工中心加工定位基準(zhǔn)的選擇在確定工藝方案之前,，合理地選擇定位基準(zhǔn)對(duì)保證加工中心的加工精度,，提高加工中心的應(yīng)用效率有著決定性的意義。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)要全面考慮各個(gè)工位的加工情況,，達(dá)到下面三個(gè)目的：1)所選基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確,，裝卸方便、迅速,，夾緊可靠,，且?jiàn)A具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。2)所選定的基準(zhǔn)與加工部位的各個(gè)尺寸計(jì)算簡(jiǎn)單,。3)保證各項(xiàng)加工精度,。2.確定零件夾具在加工中心上，夾具的任務(wù)不僅是夾緊工件,，而且還要以各個(gè)方向的定位面為參考基準(zhǔn),，確定工件編程的原點(diǎn)。加工中心的高柔性要求其夾具比普通機(jī)床結(jié)構(gòu)更緊湊,、簡(jiǎn)單,，夾緊動(dòng)作更迅速、準(zhǔn)確,，盡量減少輔助時(shí)間,。在加工機(jī)床上，要想合理應(yīng)用好夾具,，首先要對(duì)加工中心的加工特點(diǎn)有比較深刻的理解和掌握,，同時(shí)還要考慮加工零件的精度、批量大小,、制造周期和制造成本,。根據(jù)加工中心機(jī)床特點(diǎn)和加工需要，目前常用的夾具類(lèi)型有專(zhuān)用夾具,、組合夾具,、可調(diào)夾具和成組夾具。一般的選擇順序是單件生產(chǎn)中盡量用虎鉗,、壓板螺釘?shù)韧ㄓ脢A具,，批量生產(chǎn)時(shí)優(yōu)先考慮組合夾具，其次考慮可調(diào)夾具,，最后選用專(zhuān)用夾具和成組夾具,。在選擇時(shí)要綜合考慮各種因素，選擇最經(jīng)濟(jì)的、最合理的夾具形式,。3.加工中心夾具設(shè)計(jì)及組裝時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題1)為了簡(jiǎn)化定位與安,，夾具的每個(gè)定位面相對(duì)加工中心的加工原點(diǎn)，都應(yīng)有精確的坐標(biāo)尺寸,。2)為保證零件安裝方位與編程中所選定的工件坐標(biāo)系及機(jī)床坐標(biāo)系方向一致性,，及定向安裝。3)能經(jīng)短時(shí)間的拆卸,，改成適合新工件的夾具,。由于加工中心的輔助時(shí)間已經(jīng)壓縮的很短，配套夾具的裝卸不能占用太多時(shí)間,。4)夾具應(yīng)具有盡可能少的元件和較高的剛度,。5)夾具要盡量敞開(kāi)，夾緊元件的空間位置能低則低,，安裝夾具不能和工步刀具軌跡發(fā)生干涉,。6)保證在主軸的行程范圍內(nèi)使工件的加工內(nèi)容全部完成。7)對(duì)于有交互工作臺(tái)的加工中心,，由于工作臺(tái)的移動(dòng)、上托,、下托和旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作,，夾具設(shè)計(jì)必須防止夾具和機(jī)床的空間干涉。8)盡量在一次裝夾中完成所有的加工內(nèi)容,。當(dāng)非要更換夾緊點(diǎn)時(shí),，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞定位精度，必要時(shí)在工藝文件中說(shuō)明,。9)夾具底面與工作臺(tái)的接觸,，夾具的底面平面度必須保證在0.01-0.02mm以內(nèi)，表面粗糙度不大于Ra3.2μm,。