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2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具1 6.1 加 工 中 心 的 主 要 特 點 及 功 能 6.2 加 工 中 心 的 刀 具 、 夾 具 及 加 工 工 藝 6.3 典 型 零 件 加 工 工 藝 分 析 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具2 加 工 中 心 （ Machining Center， 簡 稱 MC）是 一 種 具 有 復 合 加 工 功 能 的 數(shù) 控 機 床 ， 是 集銑 削 、 鉆 削 、 鉸 削 、 鏜 削 、 攻 螺 紋 于 一 體 的多 功 能 機 械 加 工 設 備 。 加 工 中 心 最 初 是 從 數(shù) 控 銑 床 發(fā) 展 而 來 的 ，與 銑 床 的 最 大 區(qū) 別 是 加 工 中 心 是 帶 有 到 庫 和自 動 換 刀 裝 置 的 數(shù) 控 機 床 ， 又 稱 為 自 動 換 刀數(shù) 控 機 床 或 多 工 序 數(shù) 控 機 床 。 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具3 主軸位置立式臥式立臥轉換 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具4 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具5 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具6 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具7 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具8 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具9 換刀裝置轉塔頭加工中心刀庫+主軸換刀加工中心刀庫+機械手+主軸換刀加工中心刀庫+機械手+雙主軸換刀加工中心 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具10T01 刀 庫 +主 軸 換 刀 加 工 中 心 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具11 l X / Y / Z軸 mm 1.250 (1.150*) / 710 / 710 l 主 軸 功 率 (40 / 100% DC) kW 15 / 10 l 扭 矩 (40 / 100% DC) Nm 130 / 87 l 轉 速 范 圍 rpm 12.000 l X / Y / Z 進 給 / 快 移 速 度 m/min 30 / 30 / 30 刀 柄 SK 40 (HSK-A63) 刀 庫 容 量 把 32 l 工 作 臺 尺 寸 mm 1.500 x 800 l 裝 夾 重 量 （ 固 定 工 作 臺 ） kg 1.100 l 配 有 19 液 晶 顯 示 屏 DMG ERGOline Control控 制面 板 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具12 刀庫種類直線刀庫圓盤刀庫鏈式刀庫其他刀庫 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具13 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具14 特點加工精度高精度穩(wěn)定表面質量好加工效率高 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具15 l 機 床 的 剛 性 高 、 抗 震 性 好 ；l 傳 動 系 統(tǒng) 結 構 簡 單 ， 傳 遞 精 度 精 度 高 ， 速 度快 ， 常 采 用 滾 珠 絲 杠 副 、 靜 壓 蝸 桿 蝸 輪 條 、預 加 載 賀 雙 齒 輪 副 ；l 主 軸 系 統(tǒng) 結 構 簡 單 ， 無 齒 輪 箱 變 速 系 統(tǒng) （ 1-2級 ） ；l 導 軌 采 用 耐 磨 和 新 結 構 ， 能 長 期 保 持 導 軌 的精 度 ；l 設 有 刀 庫 和 換 刀 機 構 、 多 工 作 臺 。 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具16 加工對象箱體類復雜曲面類異形類盤套板類高精度試制品 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具17 l 6.2.1 加 工 中 心 的 刀 具 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具18 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具19 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具20 刀具要求切削性能刀具精度刀具材料 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具21 l 加 工 中 心 刀 具 按 工 藝 用 途 可 分 為 銑 、 鏜 、 鉆 、螺 紋 加 工 幾 類l 平 面 類 加 工 刀 具 ： 盤 銑 刀 ， 端 銑 刀 、 球 頭 銑刀 和 成 型 銑 刀 、 硬 質 合 金 螺 旋 齒 立 銑 刀l 孔 加 工 類 刀 具 ： 鉆 、 鏜 、 鉸 、 擴 、 深 孔 鉆 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具22 1） 刀 柄 的 選 擇 （ BT、 HSK 7:24）n 刀 柄 的 錐 度 與 主 軸 的 錐 度 必 須 同 規(guī) 格 ， 且 具有 良 好 的 配 合 ， 一 般 要 求 配 合 面 接 觸 度 在 70%以 上 ；n 刀 柄 的 硬 度 一 般 應 比 主 軸 的 硬 度 低 ， 否 則 會損 害 主 軸 孔 的 精 度 ；n 與 其 他 主 軸 具 有 通 用 性 ； 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具23 l 選 擇 合 適 的 刀 具 形 狀 和 精 度 ， 以 滿 足 零 件 形狀 精 度 和 尺 寸 精 度 的 加 工 要 求 ;l 選 擇 合 適 的 刀 片 材 料 和 刀 片 形 狀 ， 以 充 分 發(fā)揮 刀 具 的 切 削 性 能l 刀 具 幾 何 尺 寸 的 選 擇 則 根 據(jù) 加 工 條 件 具 體 確定 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具24 （ 1） 加 工 中 心 夾 具 的 基 本 要 求夾具要求敞開加工面換刀換工作臺時不干涉剛性和穩(wěn)定性好 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具25 夾具類型通用夾具專用夾具多工位夾具氣動或液壓夾具 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具26 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具27 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具28 （ 1） 零 件 的 工 藝 分 析l 包 括 零 件 圖 的 完 整 性 、 正 確 性 和 技 術 要 求 ， 分 析 零 件的 結 構 工 藝 性 和 定 位 基 準 等結構工藝性加工量要小光孔和螺紋的規(guī)格要少尺寸規(guī)格標準化加工表面應具有方便性可能性有足夠的剛度 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具29 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具30 l 平 面 、 平 面 輪 廓 及 曲 面 在 鏜 銑 加 工 中 心 上 唯一 的 加 工 方 法 是 銑 削l 孔 加 工 方 法 比 較 多 ， 有 鉆 孔 、 擴 孔 、 鉸 擴 和鏜 孔 。l 對 于 螺 紋 加 工 ， M6-M20:攻 螺 紋 方 法 加 工 ；l M20,采 用 鏜的 辦 法 。 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具31 l 一 般 情 況 下 ， 加 工 中 心 上 的 零 件 已 經 在 其 他機 床 上 經 過 粗 加 工 ， 加 工 中 心 只 要 完 成 最 好的 精 加 工 ， 不 必 進 行 加 工 階 段 的 劃 分 。3） 加 工 工 序 的 劃 分l 加 工 中 心 通 常 按 工 序 集 中 原 則 劃 分 工 序 ， 主要 從 精 度 和 效 率 方 法 考 慮 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具32 l 加 工 中 心 安 排 加 工 順 序 同 樣 要 遵 循 基 面 先 行 、先 粗 后 精 、 先 主 后 次 及 先 面 后 孔 的 一 般 原 則l 減 少 換 刀 次 數(shù) ， 節(jié) 省 輔 助 時 間 。 一 般 情 況 下 ，每 換 一 把 新 刀 后 ， 運 用 平 移 工 作 臺 或 回 轉 工作 臺 等 完 成 盡 可 能 多 的 工 作l 每 道 工 序 盡 量 減 少 刀 具 的 空 行 程 移 動 量 ， 按照 路 線 最 短 安 排 加 工 表 面 的 加 工 順 序 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具33 l 確 定 加 工 路 線 時 ， 要 保 證 精 度 前 提 下 ， 保 證計 算 簡 單 、 走 刀 路 線 短 、 空 刀 時 間 少 。 主 要是 孔 加 工 和 銑 削 加 工l 孔 加 工 進 給 路 線 的 確 定 T01切入平面定位準確和定位迅速 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具34 l 銑 削 開 口 不 通 槽 時 ， 銑 刀 在 Z向 直 接 快 速 移 動到 位 ， 無 需 工 作 進 給l 銑 削 封 閉 槽 時 ， 銑 刀 需 要 有 一 切 入 距 離l 銑 削 輪 廓 及 通 槽 時 ， 應 該 有 切 出 距 離 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具35 l 加 工 余 量 應 保 證 圖 紙 上 所 規(guī) 定 的 表 面 粗 糙 度和 精 度l 考 慮 設 備 剛 度 、 加 工 方 法 、 零 件 變 形 等l 考 慮 熱 處 理 變 形l 考 慮 零 件 大 小 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具36 l 在 具 體 選 擇 時 ， 要 根 據(jù) 機 床 說 明 書 中 的 規(guī) 定和 要 求 及 刀 具 耐 用 度 去 選 擇 和 計 算 ， 并 結 合實 踐 進 行 確 定 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具37 6.3.1 蓋 板 零 件毛 坯 尺 寸 為 ： 160mm 160mm 20mm， HT200已知條件：A面已加工完 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具38 l 加 工 對 象 為 面 、 孔 、 螺 紋面 ： B面孔 ： 60H7 12h8/4 16螺 紋 ： 4 M16-H7 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具39 l 加 工 對 象 為 面 、 孔 、螺 紋面 ： B面孔 ： 60H7 12h8/4 16螺 紋 ： 4 M16-H7行程精度刀具數(shù)聯(lián)動軸數(shù) 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具40 1) 加 工 方 法 的 選 擇l 加 工 對 象 為 面 、 孔 、 螺 紋面 ： B面 :粗 銑 精 銑孔 ： 60H7： 粗 鏜 -半 精 鏜 -精 鏜 12h8/4 16： 中 心 孔 -鉆 孔 -擴 孔 -鉸 孔 16： 锪 孔螺 紋 ： 4 M16-H7： 中 心 鉆 -鉆 孔 -擴 孔 粗 鉸 孔 -精 鉸 -功 螺 紋 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具41 加 工 對 象 為 面 、 孔 、 螺 紋 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具42 l 選 擇 通 用 臺 鉗 作 為 夾 具l 以 A和 側 面 作 為 定 位 面 ， 側 面 作 為 加 緊 面 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具43 面 ： B面 :粗 銑 精 銑孔 ： 60H7： 粗 鏜 -半 精 鏜 -精 鏜 12h8/4 16： 中 心 孔 -鉆 孔 -擴 孔 -鉸 孔 16： 锪 孔螺 紋 ： 4 M16-H7： 中 心 鉆 -鉆 孔 -擴 孔 -粗 鉸 孔 - 精 鉸 -功 螺 紋 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具44 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具45 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具46 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具47 l B面 的 加 工 ： 面 銑 刀 可 用 于 粗 加 工 、 也 可 用 于精 加 工 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具48 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具49 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具50 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具51 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具52 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具53 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具54 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具55 l 已 知 材 料 為 45鋼 ， 毛 坯 為 棒 料 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具56 外 圓平 面偏 心 孔螺 紋 孔倒 角锪 孔 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具57 1、 車 外 圓 100f9，80， 普 通 車 床2、 銑 平 面 ， 保 證 尺寸 75， 立 銑3、 加 工 中 心 加 工 孔 ，臥 式 加 工 中 心 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具58 l 35H7孔 :鉆 中 心 孔 -鉆 孔 -粗 鏜 -半 精 鏜 -鉸 孔-倒 角l 15H7孔 ： 中 心 孔 -鉆 孔 -擴 孔 -鉸 孔l 60孔 ： 粗 銑 -精 銑l 11： 中 心 孔 -鉆 孔l 17： 锪 孔l M6-6H： 中 心 孔 -鉆 底 孔 -孔 倒 角 -攻 螺 紋 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具59 l 35H7孔 :鉆 中 心 孔 -鉆 孔 -粗 鏜-半 精 鏜 -鉸 孔 -倒 角l 60孔 ： 粗 銑 -精 銑l 11： 中 心 孔 -鉆 孔l 17： 锪 孔l M6-6H： 中 心 孔 -鉆 底 孔 -孔 倒 角-攻 螺 紋l 15H7孔 ： 中 心 孔 -鉆 孔 -擴 孔 -鉸 孔 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具60 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具61 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具62 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具63 圖 為 盒 型 模 具 的 凹 模 零 件 圖 ， 該 盒 型 模具 為 單 件 生 產 ， 零 件 材 料 為 T8A， 分 析 其 數(shù) 控加 工 工 藝 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具64 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具65 n 該 盒 型 模 具 為 單 件 生 產 ， 零 件 材 料 為 T8A，外 形 為 一 個 六 面 體 ， 內 腔 型 面 復 雜 。n 主 要 結 構 是 由 多 個 曲 面 組 成 的 凹 型 型 腔 ， 型腔 四 周 的 斜 平 面 之 間 采 用 半 徑 為 7.6 的 圓弧 面 過 渡 ， 斜 平 面 與 底 平 面 之 間 采 用 半 徑 為5 的 圓 弧 面 過 渡 ， 在 模 具 的 底 平 面 上 有 一個 四 周 也 為 斜 平 面 的 錐 臺 。 模 具 的 外 部 結 構較 為 簡 單 ， 是 一 個 標 準 的 長 方 體 。n 因 此 零 件 的 加 工 以 凹 型 型 腔 為 重 點 。 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具66 l 根 據(jù) 被 加 工 零 件 的 外 形 和 材 料 等 條 件 ，選 用 VP1050立 式 鏜 銑 床 加 工 中 心 。 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具67 （ 3） 確 定 零 件 的 定 位 基 準 和 裝 夾 方 式 l 零 件 直 接 安 裝 在 機 床 工 作 臺 面 上 ， 用 兩 塊 壓板 壓 緊 。 （ 4） 確 定 加 工 順 序 及 進 給 路 線 粗 加 工 整 個 型 腔 ， 去 除 大 部 分 加 工 余 量 。 半 精 加 工 和 精 加 工 上 型 腔 。 半 精 加 工 和 精 加 工 下 型 腔 。 對 底 平 面 上 的 錐 臺 四 周 表 面 進 行 精 加 工 。 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具68 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具69 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具70 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具71 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具72 1.填 空 題 （ 30 1=30分 ）2.選 擇 題 （ 20 1=20分 ）3.簡 答 題 （ 3 6=18分 ）4.工 藝 編 制 （ 2 16=32分 ）（ 1） 車 床 軸 類 數(shù) 控 加 工 工 藝 編 制（ 2） 銑 床 輪 廓 或 箱 體 數(shù) 控 加 工 工 藝 編 制考 試 方 式 ： 半 開 卷 （ 可 帶 教 材 、 筆 記 ， 不 可 相互 討 論 ）考 試 時 間 ： 90分 鐘 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具73 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具74 2021年6月7日星期一數(shù)控加工工藝及刀具75