数控加工工艺与设备第六章加工中心加工工艺及设备(NXPowerLite)

电 子教 案周 晓 宏 主 编数 控 加 工 工 艺 与 设 备SHUKONG JIAGONG GONGYI YU SHEBEI 第 六 章 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 本 章 应 知 本 章 应 会 1.加 工 中 心 的 组 成2.加 工 中 心 的 常 用 刀 具加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章 第 一 节 加 工 中 心 概 述 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 一 、 加 工 中 心 的 分 类1.按 功 能 特 征 分 类 （ 1） 镗 铣 加 工 中 心 （ 2） 钻 削 加 工 中 心 （ 3） 复 合 加 工 中 心 图 6-1 卧 式 加 工 中 心a） 移 动 工 作 台 式 b） 固 定 工 作 台 式2.按 主 轴 的 位 置 不 同 分 类 （ 1） 卧 式 加 工 中 心 （ 2） 立 式 加 工 中 心 （ 3） 五 面 加 工 中 心 第 章 第 一 节 加 工 中 心 概 述 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 3.按 支 撑 件 的 不 同 分 类 （ 1） 龙 门 式 镗 铣 加 工 中 心 （ 2） 动 柱 式 镗 铣 加 工 中 心 4.其 它 分 类（ 1） 双 刀 库 加 工 中 心 （ 2） 多 工 位 镗 铣 加 工 中 心 二 、 加 工 中 心 的 特 点 及 使 用 过 程1.加 工 中 心 的 特 点2） 对 加 工 对 象 的 适 应 性 强3） 加 工 精 度 高4） 加 工 生 产 率 高 5） 操 作 者 的 劳 动 强 度 减 轻6） 经 济 效 益 高7） 有 利 于 生 产 管 理 的 现 代 化1） 工 序 集 中 第 章 第 一 节 加 工 中 心 概 述 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 2.加 工 中 心 的 使 用 过 程 图 6-2 加 工 中 心 的 使 用 过 程 第 章 第 一 节 加 工 中 心 概 述 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 三 、 加 工 中 心 的 加 工 对 象1.结 构 形 状 复 杂 、 普 通 机 床 难 加 工 的 零 件 （ 1） 凸 轮 类 （ 2） 整 体 类 叶 轮 （ 3） 模 具 类 2.既 有 平 面 又 有 孔 系 的 零 件（ 1） 箱 体 类 零 件 （ 2） 盘 、 套 、 板 类 零 件 3.外 形 不 规 则 的 异 型 零 件 4.加 工 精 度 较 高 的 中 小 批 量 零 件如 图 6-4所 示 的 异 型 支 架 ， 大 多 要 点 、 线 、 面 多 工 位 混 合 加 工 。 普 通 机 床上 只 能 采 取 工 序 分 散 的 原 则 加 工 ， 需 用 工 装 较 多 ， 周 期 较 长 。 利 用 加 工中 心 多 工 位 点 、 线 、 面 混 合 加 工 的 特 点 ， 可 以 完 成 大 部 分 甚 至 全 部 工 序的 内 容 。 图 6-3 十 字 盘 零 件 图 6-4 异 型 支 架 第 章 第 一 节 加 工 中 心 概 述 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 四 、 加 工 中 心 的 组 成1.基 础 部 件床 身 、 立 柱 和 工 作 台 等 大 件 是 加 工 中 心 结 构 中 的 基 础 部 件 。 图 6-5 TH5632型 立 式 加 工 中 心 的 组 成1数 控 柜 2刀 库 3主 轴 箱 4操 纵 台 5驱 动 电 源 柜6纵 向 工 作 台 7滑 座 8床 身 9X轴 进 给 伺 服 电 动 机 10换 刀 机 械 手 11立 柱 第 章 第 一 节 加 工 中 心 概 述 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 2.主 轴 部 件3.数 控 系 统 由 主 轴 箱 、 主 轴 电 动 机 、 主 轴 和 主 轴 轴 承 等 零 件 组 成 。 由 CNC装 置 、 可 编 程 序 控 制 器 、 伺 服 驱 动 装 置 以 及 电 动 机 等 部分 组 成 ， 是 加 工 中 心 执 行 顺 序 控 制 动 作 和 控 制 加 工 过 程 的 中 心 。4.自 动 换 刀 装 置 （ ATC） 五 、 加 工 中 心 的 典 型 结 构1.加 工 中 心 主 轴 组 件（ 2） 自 动 夹 紧 刀 具 结 构 （ 1） 主 轴 的 结 构 2.进 给 系 统 的 典 型 结 构 （ 1） 伺 服 电 动 机 与 丝 杠 工 的 联 接 （ 2） 滚 珠 丝 杠 螺 母 副 （ 3） V400（ H400） 加 工 中 心 进 给 系 统 典 型 结 构 第 章 第 一 节 加 工 中 心 概 述 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备图 6-6 V400教 学 型 加 工 中 心 主 轴 传 动 结 构1刀 柄 2抓 刀 爪 3内 套 4拉 杆 5碟 形 弹 簧 6气 缸 7活 塞8压 杆 9撞 块 10行 程 开 关 11主 轴 电 动 机 12接 近 开 关 图 6-7 钢 球 拉 紧 机 构图 6-8 电 动 机 与 丝 杠 直 联 结 构 第 章 第 一 节 加 工 中 心 概 述 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备3.刀 库 及 自 动 换 刀 装 置 图 6-9 V400进 给 系 统 结 构 1伺 服 电 动 机 2联 轴 器 3轴 承 支 座 4支 承 轴 承 5螺 母 6滚 珠 丝 杠（ 1） 加 工 中 心 的 刀 库 形 式 常 用 的 有 盘 式 、 链 式 两 种盘 式 结 构 （ 见 图 6-10） 中 ， 刀 具 可 以 沿 主 轴 轴 向 、 径 向 、 斜 向 安 放 链 式 刀 库 的 基 本 结 构 如 图 6-10e所 示 ， 通 常 刀 具 容 量 比 盘 式 的 要 大 （ 2） VP1050刀 库 结 构 与 传 动 第 章 第 一 节 加 工 中 心 概 述 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 图 6-10 刀 库 的 不 同 形 式a) 刀 具 沿 主 轴 轴 向 安 装 b) 刀 具 径 向 安 装 c) 刀 具 斜 向 安 装d) 弹 仓 式 结 构 e) 链 式 刀 库 f) 多 条 链 带 结 构 g) 链 带 折 叠 回 绕 方 式 第 章 第 一 节 加 工 中 心 概 述 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 图 6-11 VP1050加 工 中 心 刀 库 结 构1刀 柄 2刀 夹 3链 轮 4刀 链 架 5刀 臂 滑 座 架 6刀 臂 套 筒 7链 轮 8刀 链 传 动 轴9传 动 轮 10圆 柱 凸 轮 11液 压 马 达 12位 置 传 感 器 13刀 链 调 整 螺 栓 第 章 第 一 节 加 工 中 心 概 述 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 （ 3） 常 见 自 动 换 刀 装 置 实 例 1） 取 刀 ： 套 筒 1 滑 座 2 换 刀 臂 3 套 筒 1 滑 座 2 2） 换 刀 ： 主 轴 6 主 轴 抓 刀 爪 7 换 刀 臂 3 换 刀 臂 3 换 刀 臂 3 滑 座 2 套 筒 1 滑 座 2 换 刀 臂 3 套 筒 还 刀 完 成 。 图 6-12 VP1050加 工 中 心 换 刀 机 械 手 原 理1套 筒 2滑 座 3换 刀 臂 4弹 簧 刀 夹 5刀 号6主 轴 7主 轴 抓 刀 爪 8换 刀 臂 外 侧 爪 9换 刀 臂 内 侧 爪 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 一 、 加 工 方 法 的 选 择 平 面 、 平 面 轮 廓 及 曲 面 在 镗 铣 类 加 工 中 心 上 唯 一 的 加 工 方 法 是 铣 削 。 孔 加 工 方 法 比 较 多 ， 有 钻 削 、 扩 削 、 铰 削 和 镗 削 等 。 对 于 直 径 大 于 30的 已 铸 出 或 锻 出 毛 坯 的 孔 加 工 ， 一 般 采 用 粗镗 半 精 镗 孔 口 倒 角 精 镗 加 工 方 案 ， 孔 径 较 大 的 可 采 用 立铣 刀 粗 铣 精 铣 加 工 方 案 。 对 于 直 径 小 于 30的 无 毛 坯 孔 的 孔 加 工 ， 通 常 采 用 “ 锪 平 端 面 打 中 心 孔 钻 扩 孔 口 倒 角 铰 ” 加 工 方 案 ， 有 同 轴度 要 求 的 小 孔 ， 须 采 用 “ 锪 平 端 面 打 中 心 孔 钻 半 精镗 孔 口 倒 角 精 镗 （ 或 铰 ） ” 加 工 方 案 。 螺 纹 的 加 工 根 据 孔 径 大 小 ， 一 般 情 况 下 ， 直 径 在 M6M20之 间 的螺 纹 ， 通 常 采 用 攻 螺 纹 方 法 加 工 。 直 径 在 M6以 下 的 螺 纹 ， 在 加 工中 心 上 完 成 底 孔 加 工 ， 通 过 其 它 手 段 攻 螺 纹 。 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 二 、 加 工 阶 段 的 划 分 在 加 工 中 心 上 加 工 的 零 件 ， 其 加 工 阶 段 的 划 分 主 要 根 据 零 件 是否 已 经 过 粗 加 工 、 加 工 质 量 要 求 的 高 低 、 毛 坯 质 量 的 高 低 以 及 零件 批 量 的 大 小 等 因 素 确 定 。 零 件 已 经 过 粗 加 工 ， 加 工 中 心 只 是 完 成 最 后 的 精 加 工 ， 则 不 必划 分 加 工 阶 段 。 对 加 工 质 量 要 求 较 高 的 零 件 ， 若 其 主 要 表 面 在 上 加 工 中 心 加 工之 前 没 有 经 过 粗 加 工 ， 则 应 尽 量 将 粗 、 精 加 工 分 开 进 行 。 对 加 工 精 度 要 求 不 高 ， 而 毛 坯 质 量 较 高 ， 加 工 余 量 不 大 ， 生 产批 量 很 小 的 零 件 或 新 产 品 试 制 中 的 零 件 ， 利 用 加 工 中 心 的 良 好 的冷 却 系 统 ， 可 把 粗 、 精 加 工 合 并 进 行 。 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 三 、 加 工 顺 序 的 安 排 在 安 排 加 工 顺 序 时 同 样 要 遵 循 “ 基 面 先 行 ” 、 “ 先 粗 后 精 ” 、“ 先 主 后 次 ” 及 “ 先 面 后 孔 ” 的 一 般 工 艺 原 则 。 此 外 还 应 考 虑 ： 1） 减 少 换 刀 次 数 ， 节 省 辅 助 时 间 。 2） 每 道 工 序 尽 量 减 少 刀 具 的 空 行 程 移 动 量 ， 按 最 短 路 线 安 排 加工 表 面 的 加 工 顺 序 。 安 排 加 工 顺 序 时 可 参 照 采 用 粗 铣 大 平 面 粗 镗 孔 、 半 精 镗 孔 立 铣 刀 加 工 加 工 中 心 孔 钻 孔 攻 螺 纹 平 面 和 孔 精 加 工（ 精 铣 、 铰 、 镗 等 ） 的 加 工 顺 序 。 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 四 、 装 夹 方 案 的 确 定 和 夹 具 的 选 择 1） 夹 紧 机 构 或 其 它 元 件 不 得 影 响 进 给 ， 加 工 部 位 要 敞 开 图 6-13 不 影 响 进 给 的 装 夹 示 例1定 位 装 置 2工 件 3夹 紧 装 置 图 6-14 敞 开 加 工 表 面 的 装 夹 示 例1定 位 装 置 2工 件 3夹 紧 装 置 2） 装 卸 方 便 ， 辅 助 时 间 尽 量 短 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 3） 对 小 型 零 件 或 工 序 不 长 的 零 件 ， 可 以 考 虑 在 工 作 台 上 同 时 装夹 几 件 进 行 加 工 ， 以 提 高 加 工 效 率 。4） 夹 具 应 便 于 与 机 床 工 作 台 面 及 工 件 定 位 面 间 的 定 位 连 接 5） 夹 具 结 构 应 力 求 简 单 6） 必 须 保 证 最 小 的 夹 紧 变 形 图 6-15 新 型 数 控 夹 具 元 件 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 五 、 刀 具 的 选 择 1.加 工 中 心 常 用 刀 具 及 其 选 用 （ 1） 铣 削 刀 具 端 铣 刀 :主 要 用 于 加 工 平 面 立 铣 刀 图 6-16 可 转 位 端 铣 刀 的 结 构1刀 体 2刀 片 3楔 块 4刀 垫 盘 形 铣 刀 成 型 铣 刀 :为 了 提 高 效率 ， 满 足 生 产 要 求 ， 有 些零 件 可 以 采 用 成 型 铣 刀 进行 铣 削 （ 见 图 6-18） 。槽 铣 刀 用 于 加 工 浅 槽 ； 两 面 刃铣 刀 用 于 加 工 台 阶 ； 三 面 刃 铣刀 用 于 切 槽 及 加 工 台 阶 ； 锯 片铣 刀 用 于 切 断 、 切 窄 槽 。 图 6-17 盘 形 铣 刀 a) 槽 铣 刀 b) 两 面 刃 铣 刀 c)三 面 刃 铣 刀图 6-18 成 型 铣 刀 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 普 通 立 铣 刀 与 球 头立 铣 刀 直 柄 普 通 立 铣 刀 一 般 做 成 整体 式 ， 锥 柄 普 通 立 铣 刀 一 般为 焊 接 式 ； 键 槽 立 铣 刀 与 通用 立 铣 刀 的 区 别 在 于 键 槽 铣刀 根 据 键 槽 选 用 的 配 合 不 同 ，有 正 负 公 差 之 分 ； 右 图 从 左到 右 依 次 为 ： 通 用 立 铣 刀 铣槽 ， 通 用 立 铣 刀 铣 轮 廓 ， 球头 刀 铣 圆 弧 槽 ， 球 头 刀 铣 曲面铣 台 阶 用 立 铣 刀 此 铣 刀 做 成 可 转 位 式 ， 刀 片为 硬 质 合 金 并 可 更 换 ， 加 工效 率 高 ； 主 偏 角 为 90 ， 能加 工 直 角 台 阶 ； 右 图 从 左 至右 依 次 为 ： 铣 削 浅 槽 ， 铣 削台 阶 ， 铣 削 平 面 可 转 位 螺 旋 立 铣 刀 此 铣 刀 的 可 转 位 刀 片 分 布 在铣 刀 螺 旋 槽 上 ， 各 螺 旋 槽 上的 刀 片 交 错 排 列 ， 并 有 一 定的 搭 接 量 ， 一 个 刀 片 只 切 除余 量 的 一 部 分 ， 所 有 刀 片 通过 配 合 能 切 去 全 部 余 量 ； 适合 于 粗 加 工 ； 右 图 从 左 至 右依 次 为 ： 粗 铣 槽 ， 粗 铣 轮 廓 ；另 外 ， 它 也 可 加 工 台 阶 和 平面 表 6-1 立 铣 刀 种 类 及 典 型 应 用 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 多 功 能 立 铣 刀 多 功 能 立 铣 刀 可 转 位 刀 片 为 八 角形 ， 能 一 把 刀 完 成 多 表 面 加 工 ，节 省 了 刀 库 空 间 及 换 刀 时 间 ； 右图 从 左 至 右 依 次 为 ： 加 工 浅 槽 ，加 工 台 阶 ， 加 工 平 面 ， 加 工 倒 角 。圆 角 立 铣 刀 圆 角 立 铣 刀 可 转 位 刀 片 为 圆 形 ，可 进 行 零 件 底 面 与 侧 面 过 渡 圆 角的 加 工 ； 右 图 从 左 至 右 依 次 为 ：加 工 槽 ， 加 工 平 面 ， 加 工 曲 面 ；通 用 立 铣 刀 的 刀 尖 也 能 制 成 同 样形 状 ， 进 行 曲 面 等 部 位 的 加 工 ，而 且 刚 性 比 相 同 圆 角 半 径 的 球 头铣 刀 高 。倒 角 立 铣 刀 倒 角 立 铣 刀 刀 片 为 四 边 形 ， 适 合于 加 工 45 的 倒 角 ； 右 图 从 左 至 右 依 次 为 ： 加 工 侧 面 槽 ， 加 工 倒角 ， 加 工 台 阶 和 平 面T形 槽 立 铣 刀 右 图 为 可 转 位 硬 质 合 金 立 铣 刀 ，右 图 从 左 至 右 依 次 为 ： 加 工 T形槽 ， 加 工 台 阶 ， 锪 孔 ； 高 速 钢 T形 槽 立 铣 刀 一 般 为 焊 接 式 ， 但 一般 只 用 于 切 削 T形 槽 续 表 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 （ 2） 钻 削 刀 具 中 心 钻 麻 花 钻 扩 孔 钻 锪 钻 硬 质 合 金 可 转 位 式 钻 头 加 工 中 心 用 枪 钻 图 6-19 常 用 钻 削 刀 具a) 中 心 钻 b) 麻 花 钻 c) 扩 孔 钻d) 锪 钻 e) 硬 质 合 金 可 转 位 式 钻 头 f)枪 钻 （ 3） 镗 削 刀 具 单 刃 镗 刀 单 刃 镗 刀 的 微 调 结 构 双 刃 镗 刀 图 6-20 镗 刀 头 安 装 形 式 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 图 6-21 单 刃 镗 刀 的 微 调 结 构1刀 头 体 2刀 片 3调 整 螺 母4镗 杆 5内 六 角 螺 母 6垫 圈 7导 向 键 图 6-22 双 刃 镗 刀 a) 定 装 式 b)机 夹 式 c)浮 动 式（ 4） 铰 削 刀 具 加 工 中 心 广 泛 应 用 带 负 刃 倾 角 的 铰 刀 和 螺 旋 齿 铰 刀图 6-23 铰 刀 形 式a) 带 负 刃 倾 角 的 铰 刀 b) 螺 旋 推 铰 刀 c)普 通 螺 旋 铰 刀 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 （ 5） 螺 纹 加 工 刀 具 2.刀 柄 的 选 择 （ 1） 刀 柄 加 工 中 心 一 般 采 用 7:24锥 柄 ， 这 是 因 为 这 种 锥柄 不 能 自 锁 ， 并 且 与 直柄 相 比 有 高 的 定 心 精 度 和 刚 性 。 图 6-24 攻 螺 纹 的 排 屑 方 向 图 6-25 刀 柄 与 拉 钉 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 表 6-2 刀 柄 尺 寸 （ 单 位 ： mm）标 准 规 格 D1 L3 D3 G1 G2 L1 L2JT 40 44.45 68.4 17 M16 63.55 15.9 3.1845 57.15 82.7 21 M20 82.55 15.9 3.1850 69.85 101.75 25 M24 97.5 15.9 3.18BT 40 44.45 65.4 17 M16 63 25 1.645 57.15 82.8 21 M20 82.55 30 350 69.85 101.8 25 M24 100 35 3表 6-3 拉 钉 （ 单 位 ： mm） 标 准 规 格 l1 g1 d3 1 2ISO 40 54 M16 17 30 4545 65 M20 21 30 4550 74 M24 25 30 45BT 40 60 M16 17 30 4545 70 M20 21 30 4550 85 M24 25 30 45 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 （ 2） 工 具 系 统 图 6-27 工 具 系 统 图 谱 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 3.刀 具 尺 寸 的 测 量 在 加 工 中 心 上 加 工 零 件 时 ， 常 用 刀 具 预 调 仪 来 调 整 或 测 量 刀 具 尺 寸 。 图 6-28 刀 具 预 调 仪a） 用 千 分 表 或 高 度 尺 测 量 b） 用 光 学 仪 器 测 量 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 六 、 进 给 路 线 的 确 定 1.孔 加 工 进 给 路 线 的 确 定 图 6-29 孔 加 工 时 刀 具 Z向 进 给 路 线 示 例 a)单 孔 加 工 b)多 孔 加 工(实 线 为 快 速 移 动 路 线 ， 虚 线 为 工 作 进 给 路 线 ) 1） 定 位 迅 速 ， 空 行 程 路 线 要 短 ；2） 定 位 准 确 ， 避 免 机 械 进 给 系 统 反 向 间 隙 对 孔 位 置 精 度 的 影 响 ；3） 当 定 位 迅 速 与 定 位 准 确 不 能 同 时 满 足 时 ， 若 按 最 短 进 给 路 线 进给 能 保 证 定 位 精 度 ， 则 取 最 短 路 线 。 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 2.铣 削 加 工 进 给 路 线 的 确 定 Z 向 快 速 移 动 进 给 常 采 用 下 列 进 给 路 线 。 图 6-30 铣 削 加 工 时 刀 具 Z向 进 给 路 线 1） 铣 削 开 口 不 通 槽 时 ， 铣 刀 在 Z向 可 直 接 快 速 移 动 到 位 ，不 需 工 作 进 给 。 2） 铣 削 封 闭 槽 (如 键 槽 )时 ， 铣 刀 需 要 有 一 切 入 距 离 。3） 铣 削 轮 廓 及 通 槽 时 ， 铣 刀 应 有 一 段 切 出 距 离 Z0。 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 七 、 切 削 用 量 的 选 择 1.切 削 用 量 的 选 择 原 则 （ 1） 粗 加 工 时 切 削 用 量 的 选 择 原 则（ 2） 精 加 工 时 切 削 用 量 的 选 择 原 则2.切 削 用 量 选 择 方 法 首 先 选 取 尽 可 能 大 的 背 吃 刀量 ； 其 次 要 根 据 机 床 动 力 和 刚 性 的 限 制 条 件 等 ， 选 取 尽 可 能 大 的进 给 量 ； 最 后 根 据 刀 具 耐 用 确 定 最 佳 的 切 削 速 度 。 首 先 根 据 粗 加 工 后 的 余 量 确定 背 吃 刀 量 ； 其 次 根 据 已 加 工 表 面 粗 糙 度 要 求 ， 选 取 较 小 的 进 给量 ； 最 后 在 保 证 刀 具 寿 命 的 前 提 下 尽 可 能 选 用 较 高 的 切 削 速 度 。 （ 1） 背 吃 刀 量 的 选 择 根 据 加 工 余 量 确 定 。 粗 加 工 （ R a1080m） 时 ， 一 次 进 给 应 尽 可 能 切 除 全 部 余 量 。 在 中 等 功 率 机 床 上 ，背 吃 刀 量 可 达 810mm。 半 精 加 工 （ Ra1.2510m） 时 ， 背 吃 刀量 取 为 0.52mm。 精 加 工 （ Ra0.321.25m） 时 ， 背 吃 刀 量 取 为 0.10.4mm。 第 章 第 二 节 加 工 中 心 加 工 工 艺 的 制 定 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 （ 2） 进 给 量 的 选 择 1） 粗 加 工 时 ， 由 于 对 工 件 表 面 质 量 没 有 太 高 的 要 求 ， 这 时 主要 考 虑 机 床 进 给 机 构 的 强 度 和 刚 性 及 刀 杆 的 强 度 和 刚 性 等 限 制因 素 。 根 据 加 工 材 料 、 刀 杆 尺 寸 、 工 件 直 径 及 已 确 定 的 背 吃 刀量 来 选 择 进 给 量 。 2） 在 半 精 加 工 和 精 加 工 时 ， 则 按 表 面 粗 糙 度 要 求 ， 根 据 工 件材 料 、 刀 尖 圆 弧 半 径 、 切 削 速 度 来 选 择 进 给 量 。 （ 3） 切 削 速 度 的 选 择 根 据 已 经 选 定 的 背 吃 刀 量 、 进 给 量 及 刀具 寿 命 选 择 切 削 速 度 。 切 削 速 度 v c确 定 后 ， 用 下 面 的 公 式 计 算 出 机 床 转 速 n dvn c1000= 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 一 、 盖 板 零 件 的 加 工 中 心 加 工 工 艺 分 析 1 分 析 图 样 ， 选 择 加 工 内 容 从 工 序 集 中 和 便 于 定 位 两 个 方 面 考 虑 ， 选 择 B面 及 位 于 B面 上 的全 部 孔 在 加 工 中 心 上 加 工 ， 将 A面 作 为 主 要 定 位 基 准 ， 并 在 前 道工 序 中 先 加 工 好 。 2 选 择 加 工 中 心3 设 计 工 艺 图 6-31 盖 板 零 件 简 图 (1)选 择 加 工 方 法 (2)确 定 加 工 顺 序 (3)确 定 装 夹 方 案 和 选 择 夹 具 粗 、 精 铣 B面 粗 、 半 精 、 精 镗 60H7孔 钻 各 光 孔 和 螺 纹 孔 的 中 心 孔 钻 、 扩 、 锪 、 铰 12H8及 16mm孔 M16mm螺 孔 钻 底 孔 、 倒 角 和 攻 螺 纹 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 （ 4） 选 择 刀 具 （ 5） 确 定 进 给 路 线具 体 所 选 刀 具 及 刀 柄 见 表 6-5。 图 6-32 铣 削 B面 进 给 路 线 图 6-33 镗 60H7孔 进 给 路 线 (6)选 择 切 削 用 量 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 图 6-34 钻 中 心 孔 进 给 路 线 图 6-35 钻 、 扩 、 铰 12H8孔 进 给 路 线 图 6-36 锪 16m孔 进 给 路 线 图 6-37 钻 螺 纹 底 孔 、 攻 螺 纹 进 给 路 线 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 表 6-4 数 控 加 工 工 序 卡 片 （ 工 厂 ） 数 控 加 工 工 序 卡 片 产 品 名 称 及 代 号 零 件 名 称 材 料 零 件 图 号盖 板 HT200工 序 号 程 序 编 号 夹 具 名 称 夹 具 编 号 使 用 设 备 车 间台 钳 XH714工 步 号 工 步 内 容 加 工面 刀 具 号 刀 具 规 格mm 主 轴 转 速r.mim-1 进 给 速 度mm.mim-1 背 吃 刀 量mm 备 注1 粗 铣 B平 面 留 余 量 0.5mm T01 100 300 70 3.52 精 铣 B平 面 至 尺 寸 T13 100 350 50 0.53 粗 镗 60H7孔 至 58mm T02 58 400 60 4 半 精 镗 60H7孔 至 59.95mm T03 59.95 450 505 精 镗 60H7孔 至 尺 寸 T04 60H7 500 406 钻 4 12H8及 4 Ml6mm的中 心 孔 T05 3 1000 507 钻 4 12H8至 10mm T06 10 600 608 扩 4 12H8至 11.85mm T07 11.85 300 409 锪 4 16mm至 尺 寸 T08 16 150 3010 铰 4 12H8至 尺 寸 T09 12H8 100 4011 钻 4 M16mm底 孔 至 14mm T10 14 450 6012 倒 4xMl6mm底 孔 端 角 T11 18 300 40 13 攻 4 Ml6mm螺 纹 孔 成 T12 M16 100 200编 制 审 核 批 准 共 1页 第 1页 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 表 6-5 数 控 加 工 刀 具 卡 片 产 品 名 称 及 代 号 零 件 名称 盖 板 零 件 图 号 程 序 编 号工步号 刀具号 刀 具 名 称 刀 柄 型 号 刀 具 补 偿 值mm 备 注直 径mm 长 度mm1 T01 面 铣 刀 100mm BT40-XM32-75 1002 T13 面 铣 刀 100mm BT40-XM32-75 1003 T02 镗 刀 58mm BT40-TQC50-180 584 T03 镗 刀 59.95mm BT40-TQC50-180 59.955 T04 镗 刀 60H7 BT40-TW50-140 60H7 6 T05 中 心 钻 3mm BT40-Z10-45 37 T06 麻 花 钻 10mm BT40-M1-45 108 T07 扩 孔 钻 11.85mm BT 40-M1-45 11.859 T08 阶 梯 铣 刀 16mm BT40-MW2-55 1610 T09 铰 刀 12H8 BT40-M1-45 12H811 T10 麻 花 钻 14mm BT40-M1-45 1412 T11 麻 花 钻 18mm BT40-M2-50 1813 T12 机 用 丝 锥 M16mm BT40-G12-130 16编 制 审 核 批 准 共 1页 第 1页 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 二 、 箱 体 类 零 件 的 加 工 中 心 加 工 工 艺 分 析 图 6-38 座 盒 零 件 图 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 1.零 件 图 工 艺 分 析 主 要 的 加 工 内 容 有 平 面 、 四 周 外 形 、 正 面 四 个 矩 形 槽 、 反 面 一个 矩 形 槽 以 及 三 个 通 孔 。 2.确 定 装 夹 方 案 图 6-39 工 艺 凸 台 及 工 艺 孔 3.确 定 加 工 顺 序 及 走 刀 路 线 加 工 顺 序 为 ： 铣 上 下 表 面 打 工 艺 孔 铣 反 面 矩 形 槽 钻 、 铰 8、 10孔 依次 分 层 铣 正 面 矩 形 槽 和 外 形 钳 工 去 工艺 凸 台 。 图 6-40 座 盒 加 工a)反 面 加 工 b)正 面 加 工 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 4.刀 具 的 选 择 所 选 刀 具 及 其 加 工 表 面 见 表 6-6座 盒 零 件 数 控 加 工 刀 具 卡 片 。 5.切 削 用 量 的 选 择 精 铣 上 下 表 面 时 留 0.1mm铣 削 余 量 ， 铰 8、 10两 个 孔 时 留 0.1mm铰 削 余 量 。 6.填 写 数 控 加 工 工 序 卡 片 表 6-6 座 盒 零 件 数 控 加 工 刀 具 卡 片 产 品 名 称 或 代 号 零 件 名 称 座 盒 零 件 图 号 序 号 刀 具 号 刀 具 加 工 表 面 备 注规 格 名 称 数 量 刀 长 /mm1 T01 125可 转 位 面 铣 刀 1 铣 上 下 表 面2 T02 4中 心 钻 1 钻 中 心 孔3 T03 7.8钻 头 1 50 钻 8H9孔 和 工 艺 孔 底孔4 T04 9.8钻 头 1 50 钻 2-10H9孔 底 孔5 T05 8铰 刀 1 50 铰 8H9孔 和 工 艺 孔6 T06 10铰 刀 1 50 铰 2-10H9孔7 T07 10高 速 钢 立 铣 刀 1 50 铣 削 矩 形 槽 、 外 形 R =1mm编 制 审 核 批 准 年 月 日 共 页 第 页 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 表 6-7 座 盒 零 件 数 控 加 工 工 序 卡 片 单 位名 称 产 品 名 称 或 代 号 零 件 名 称 零 件 图 号 座 盒 工 序号 程 序 编 号 夹 具 名 称 使 用 设 备 车 间 螺 旋 压 板 TH5660A 数 控 中 心工 步号 工 步 内 容 刀 具号 刀 具 规 格 mm 主 轴 转 速 rmin-1 进 给 速 度 mmmin -1 背 侧 吃刀 量 mm 备 注1 粗 铣 上 表 面 T01 125 200 100 自 动2 精 铣 上 表 面 T01 125 300 50 0.1 自 动3 粗 铣 下 表 面 T01 125 200 100 自 动4 精 铣 下 表 面 ， 保 证 尺寸 25 0.2 T01 125 300 50 0.1 自 动5 钻 工 艺 孔 中 心 孔 (2个 ) T02 4 900 40 自 动6 钻 工 艺 孔 底 孔 至 7.8 T03 7.8 400 60 自 动7 铰 工 艺 孔 T05 8 100 40 自 动 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 8 粗 铣 底 面 矩 形 槽 T07 10 800 100 0.5 自 动9 精 铣 底 面 矩 形 槽 T07 10 1000 50 0.2 自 动10 底 面 及 工 艺 孔 定 位 ，钻 8、 10中 心 孔 T02 4 900 40 自 动11 钻 8H9底 孔 至 7.8 T03 7.8 400 60 自 动12 铰 8H9孔 T05 8 100 40 自 动13 钻 2-10H9底 孔 至 9.8 T04 9.8 400 60 自 动14 铰 2-10H9孔 T06 10 100 40 自 动15 粗 铣 正 面 矩 形 槽 及 外形 (分 层 ) T07 10 800 100 0.5 自 动16 精 铣 正 面 矩 形 槽 及 外 形 T07 10 1000 50 0.1 自 动编 制 审 核 批 准 年 月 日 共 页 第 页 续 表 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 三 、 模 具 零 件 的 加 工 中 心 加 工 工 艺 分 析 图 6-41 盒 形 模 具 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 1.零 件 图 工 艺 性 分 析 该 盒 形 模 具 为 单 件 生 产 ， 工 件 材 料 为 T8A， 外 形 为 六 面 体 ， 内腔 型 面 复 杂 。 主 要 结 构 是 由 多 个 曲 面 组 成 的 凹 形 型 腔 ， 型 腔 四 周的 斜 平 面 之 间 采 用 半 径 为 7.6mm的 圆 弧 面 过 渡 。 2.确 定 工 件 的 定 位 基 准 和 装 夹 方 式 工 件 直 接 安 装 在 机 床 工 作 台 面 上 ， 用 两 块 压 板 压 紧 。 3.确 定 加 工 顺 序 及 进 给 路 线 粗 加 工 整 个 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 。 对 底 平 面 上 的 锥 台 四 周 表 面 进 行 精 加 工 。4.刀 具 选 择 5.确 定 切 削 用 量 (略 ) 6.数 控 加 工 工 艺 卡 片 拟 订 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 表 6-8 数 控 加 工 刀 具 卡 片 产 品 名 称 或 代号 零 件 名 称 盒 形 零 件 图号 序号 刀 具 号 刀 具 规 格 及 名 称 数量 加 工 表 面 刀 长 /mm 备 注1 T01 20平 底 立 铣 刀 1 粗 铣 整 个 型 腔 实 测2 T02 12球 头 铣 刀 1 半 精 铣 上 、 下 型 腔 实 测3 T03 6平 底 立 铣 刀 1 精 铣 上 型 腔 、 精 铣底 平 面 上 锥 台 四 周表 面 实 测4 T04 6球 头 铣 刀 1 精 铣 下 型 腔 实 测 建 议 以 球心 对 刀 编 制 审 核 批 准 共 页 第 页 第 章 第 三 节 在 加 工 中 心 上 加 工 典 型 零 件 的 工 艺 分 析 第 章六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备 表 6-9 盒 形 工 件 数 控 加 工 工 艺 卡 片 单 位 名 称 产 品 名 称 或 代 号 工 件 名 称 工 件 图 号 盒 形 工 序 号 程 序 编 号 夹 具 名 称 使 用 设 备 车 间 压 板 VPl050立 式 镗 铣 加 工 中 心 数 控 中 心工 步 号 工 步 内 容 刀 具 号 刀 具 规 格 mm 主 轴 转 速 rmin-1 进 给 速 度 /mmmin-1 背 吃 刀 量/mm 备 注1 粗 铣 整 个 型 腔 T01 20平 底 立 铣 刀 600 602 半 精 铣 上 型 腔 T02 12球 头 铣 刀 700 403 精 铣 上 型 腔 T03 6平 底 立 铣 刀 1000 304 半 精 铣 下 型 腔 T02 12球 头 铣 刀 700 40 5 精 铣 下 型 腔 T04 6球 头 铣 刀 1000 306 精 铣 底 平 面 上锥 台 四 周 表 面 T03 6平 底 立 铣 刀 1000 30编 制 审 核 批 准 年 月 日 共 页 第 页 第 章 复 习 思 考 题1.加 工 中 心 的 主 要 加 工 对 象 有 哪 些 ？2.简 述 加 工 中 心 的 分 类 情 况 ， 并 说 明 各 类 加 工 中 心 的 特 点 ？ 3.加 工 中 心 工 艺 制 订 主 要 包 括 哪 些 方 面 ？4.零 件 如 图 6-42所 示 ， 分 别 按 “ 定 位 迅 速 ” 和 “ 定 位 确 定 ” 的 原则 确 定 XY平 面 内 的 孔 加 工 进 给 路 线 。5.如 图 6-43所 示 的 零 件 ， A、 B面 已 加 工 好 ， 在 加 工 中 心 上 加 工 其余 表 面 ， 试 确 定 定 位 、 夹 紧 方 案 。6.在 加 工 中 心 上 加 工 如 图 6-44所 示 零 件 ， 试 制 订 其 加 工 工 艺 。 图 6-44 题 6图 图 6-43 题 5图 图 6-42 题 4图 六 加 工 中 心 加 工 工 艺 及 设 备