如何了解加工中心 - 加工中心
1.被加工對象的選定確定選購對象之前，首先要明確準(zhǔn)備加工的對象,。一般來說,，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,，能借助自動程序編制技術(shù)在加工中心上加工各種異形零件,。箱體類、板類零件在臥式加工中心上利用回轉(zhuǎn)工作臺,，對箱體零件進(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,。龍門加工中心用于加工大型箱體,、板類零件，如內(nèi)燃機(jī)車缸體,、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)床的工作臺尺寸和三個直線坐標(biāo)系的行程。工作臺尺寸應(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為普通型和精密型,，其主要精度項目見下表：加工中心主要精度項目用戶根據(jù)工件的加工精度要求，選用相應(yīng)精度等級的機(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級精度工件,，精密機(jī)床加工精度可達(dá)5-6級,，但要有恒溫等工藝條件，所以精密型機(jī)床使用嚴(yán)格,，價格高,。4.刀庫容量的選定加工中心的制造廠家對同一種規(guī)格的機(jī)床，通常都設(shè)2-3種不同容量刀庫,，例如臥式加工中心刀庫容量有30,、60、80等，立式加工中心有16,、24,、32把容量的刀庫。用戶在選定時,，可以根據(jù)被加工工件的工藝分析結(jié)果來確定所需數(shù)量,，通常以需要一個零件在一次裝夾中所需刀具數(shù)來確定刀庫的容量，因為換另一零件加工時,，需要重新安排刀具,，否則刀具管理復(fù)雜并容易出錯。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看立式加工中心選用20把刀左右的刀庫,，臥式加工中心則選用40把刀左右的刀庫為宜,。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,，其刀庫容量應(yīng)選大容量刀庫,，甚至配置可交換刀庫。5.機(jī)床選擇功能及附件的選定選定加工中心機(jī)床時,，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)容越來越多,，其構(gòu)成價格在主機(jī)中所占的比例也越來越大,，所以不明確目的大量選用附件也是不經(jīng)濟(jì)的，所謂“有備無患”的訂購指導(dǎo)思想實(shí)質(zhì)上是浪費(fèi),。因此選訂時要全面分析,，還要適當(dāng)考慮長遠(yuǎn)因素。選擇功能主要對于精工系統(tǒng)而言,，對那種價格增加不多,，但對使用帶來許多方便的功能，應(yīng)適當(dāng)配置齊全一點(diǎn),，而對可以多臺機(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，在這個工藝路線中選出準(zhǔn)備在加工中心上加工的工序,，對這些工序作工時節(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間，而輔助時間通常取切削時間的10%-20%,。另外中小型加工中心的每次換刀時間約需10-20秒,，這樣單工序時間為：t單序=t切t輔(10-20s)=t切(10%-20%)t切(10-20s)有了單工序時間就不難計算出年產(chǎn)量。一年300個工作日,，機(jī)床開動率按75%-85%計算,，如果計算結(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)床臺數(shù)配置,。加工中心的調(diào)試與驗收一.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、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)按說明書的要求給個潤滑點(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后,，再全面供電,。觀察各部件有無報警、手動各部件觀察是否正常,，各安全裝置是否起作用,。即使機(jī)床的各個環(huán)節(jié)都能操作和運(yùn)動起來。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)過拆裝的主要運(yùn)動部件和主機(jī)的相對位置,。將機(jī)械手,、刀庫,、交換工作臺,、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)用手動操縱方式調(diào)整機(jī)械手相對于主軸的位置,，使用調(diào)整心棒,。安裝******重量刀柄時，要進(jìn)行多次刀庫到主軸位置的自動交換,，做到準(zhǔn)確無誤,，不撞擊。7)將工作臺運(yùn)動到交換位置,，調(diào)整托盤站與交換工作臺的相對位置,，達(dá)到工作臺自動交換動作平穩(wěn)，并安裝工作臺******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)過長時間的自動運(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)行的時間可每天8小時連續(xù)運(yùn)行2到3天或每24小時連續(xù)運(yùn)行1到2天,。連續(xù)運(yùn)行可運(yùn)用考機(jī)程序,。二.加工中心的驗收加工中心的驗收是一項復(fù)雜的檢測技術(shù)工作。它包括對機(jī)床的機(jī),、電,、液、氣各部分的綜合性能檢測及機(jī)床靜,、動態(tài)精度的檢測,。在我國有專門的機(jī)構(gòu),，即國家機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心。用戶的驗收工作可依照該機(jī)構(gòu)的驗收方法進(jìn)行,，也可請上述機(jī)構(gòu)進(jìn)行驗收,。主要集中在兩個方面：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：工作臺的平面度各坐標(biāo)方向移動的相互垂直度X軸方向移動歲工作臺面的平行度Y軸方向移動歲工作臺面的平行度X軸方向移動對工作臺上下型槽側(cè)面的平行度主軸的軸向竄動主軸孔的徑向跳動主軸箱沿Z坐標(biāo)方向移動對主軸軸心線的平行度主軸回轉(zhuǎn)軸心線對工作臺面的垂直度主軸箱在Z坐標(biāo)方向移動的直線度常用的檢測工具有：精密水平儀,、直角尺,、精密方箱、平尺,、平行光管,、千分表或測微儀、高精度主軸心棒及剛性好的千分表桿,。每項幾何精度按照加工中心的驗收條件的規(guī)定進(jìn)行檢測,。注意：檢測工具的等級必須比所測的幾何精度高一等級。同時,，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,。機(jī)床性能驗收根據(jù)《金屬切削機(jī)床實(shí)驗規(guī)范總則》規(guī)定的試驗項目如下：試驗項目對機(jī)床做全面性能試驗必須高精度的檢測儀器,。在具體的機(jī)床驗收時，各驗收內(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)床完成各項加工任務(wù)。因此,，整理幾項操作要點(diǎn)供參考：1)為了簡化定位與安,，夾具的每個定位面相對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)短時間的拆卸,，改成適合新工件的夾具,。由于加工中心的輔助時間已經(jīng)壓縮得很短，配套夾具的裝卸不能占用太多時間,。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,，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)對于有交互工作臺的加工中心,，由于工作臺的移動,、上托、下托和旋轉(zhuǎn)等動作,，夾具設(shè)計必須防止夾具和機(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,，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞定位精度,，必要時在工藝文件中說明。9)夾具底面與工作臺的接觸,，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,。各項工作都應(yīng)遵行一定的原則運(yùn)行,。這個原則就是充分發(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。我國各機(jī)械制造廠中已把加工中心作為高效率自動化裝備,，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,，為了充分發(fā)揮機(jī)床具有的全部功能,，應(yīng)必須認(rèn)真閱讀使用說明書，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),，合理安排加工的對象、工序,，選擇相應(yīng)的配套件和附件,。對易損件安排好備件。設(shè)置精工工段將精工機(jī)床集中在一個專門的部門,，工藝技術(shù)準(zhǔn)備,、生產(chǎn)管理準(zhǔn)備由工廠技術(shù)部門統(tǒng)一進(jìn)行,。生產(chǎn)車間設(shè)有專門的技術(shù)人員。避免單臺精工機(jī)床分散在個車間,，只加工少量關(guān)鍵零件,，造成大量生產(chǎn)時間閑置的局面。設(shè)置專門的工段,，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,，應(yīng)先將工藝部門的工藝文件,、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,、組裝夾具而造成長時間停機(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,，要及時向制造和設(shè)計部門反饋信息。重視技術(shù)隊伍的建設(shè)對一臺包括多種技術(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)要有一個過程，領(lǐng)導(dǎo)管理設(shè)備的部門對此要有全面認(rèn)識,。工裝夾具的應(yīng)用在多品種小批量的生產(chǎn)過程中,，工件的安裝、拆卸和清洗,、托板的自動交換,、切屑的排出等在整個制造過程中是頻繁發(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,，縮短安裝時間，降低消耗是另一重要方面。夾具在制造廠來說屬于工裝部分,，它是保證零件準(zhǔn)確定位,、有效加工的必要手段。對于加工中心來說,，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,。國內(nèi)加工中心的使用尚處于初期階段,，夾具設(shè)計采用手工設(shè)計方式較多，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)時要全面考慮各個工位的加工情況,，達(dá)到下面三個目的：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，且夾具結(jié)構(gòu)簡單,。2)所選定的基準(zhǔn)與加工部位的各個尺寸計算簡單,。3)保證各項加工精度。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,、簡單，夾緊動作更迅速,、準(zhǔn)確,，盡量減少輔助時間。在加工機(jī)床上,，要想合理應(yīng)用好夾具,，首先要對加工中心的加工特點(diǎn)有比較深刻的理解和掌握，同時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，目前常用的夾具類型有專用夾具,、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)時優(yōu)先考慮組合夾具，其次考慮可調(diào)夾具,，最后選用專用夾具和成組夾具,。在選擇時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)計及組裝時應(yīng)注意的問題1)為了簡化定位與安，夾具的每個定位面相對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)短時間的拆卸,，改成適合新工件的夾具。由于加工中心的輔助時間已經(jīng)壓縮的很短,，配套夾具的裝卸不能占用太多時間,。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,，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)對于有交互工作臺的加工中心,，由于工作臺的移動、上托,、下托和旋轉(zhuǎn)等動作,，夾具設(shè)計必須防止夾具和機(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,，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞定位精度，必要時在工藝文件中說明,。9)夾具底面與工作臺的接觸,，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,。