数控镗铣床和加工中心1(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,通常数控镗铣床和加工中心,(MC,，,Machine Center),在结构、工艺和编程等方面有许多相似之处。特别是全功能型数控镗铣床与加工中心相比，区别主要在于数控镗铣床没有自动刀具交换装置,( ATC , Automatic,Toos,Changer ),及刀具库，只能用手动方式换刀，而加工中心因具备,ATC,及刀具库，故可将使用的刀具预先安排存放于刀具库内，需要时再通过换刀指令，由,ATC,自动换刀。数控镗铣床和加工中心都能够进行铣削、钻削、镗削及攻螺纹等加工。,数控镗铣、加工中心的工艺特点,数控镗铣、加工中心加工的典型零件,数控镗铣、加工中心加工工艺的制定,数控镗铣、加工中心的工艺特点,三坐标数控镗铣床与加工中心的共同特点是除具有普通铣床的工艺性能外，还具有加工形状复杂的二维以至三维复杂轮廓的能力。这些复杂轮廓零件的加工有的只需二轴联动,(,如二维曲线、二维轮廓和二维区域加工,),，有的则需三轴联动,(,如三维曲面加工,),，它们所对应的加工一般相应称为二轴,(,或,2.5,轴,),加工与三轴加工。 对于三坐标加工中心,(,无论是立式还是卧式,),，由于具有自动换刀功能，适于多工序加工，如箱体等需要铣、钻、铰及攻螺纹等多工序加工的零件。特别是在卧式加工中心上，加装数控分度转台后，可实现四面加工，而若主轴方向可换，则可实现五面加工，因而能够一次装夹完成更多表面的加工，特别适合于加工复杂的箱体类、泵体、阀体、壳体等零件。,加工实例,三坐标立式加工中心,三轴加工实例,加工模具示意图,技术数据,数控镗铣、加工中心的工艺特点,粗加工,半精加,工,精加工,工步,使用刀具,rpm,进给率,加工时间,粗加工,66,立铣刀,850,200,58min,半精,加工,50 x R8,1850,2520,32min,精加工,10,球头,6500,2000,130min,数控镗铣、加工中心的工艺特点,四坐标是指在,X,、,Y,和,Z,三个平动坐标轴基础上增加一个转动坐标轴,(A,或,B),，且四个轴一般可以联动。其中，转动轴既可以作用于刀具,(,刀具摆动型,),，也可以作用于工件,(,工作台回转摆动型,),；机床既可以是立式的也可以是卧式的；此外，转动轴既可以是,A,轴,(,绕,X,轴转动,),也可以是,B,轴,(,绕,Y,轴转动,),。由此可以看出，四坐标数控机床可具有多种结构类型，但除大型龙门式机床上采用刀具摆动外，实际中多以工作台旋转摆动的结构居多。但不管是哪种类型，其共同特点是相对于静止的工件来说，刀具的运动位置不仅是任意可控的，而且刀具轴线的方向在刀具摆动平面内也是可以控制的，从而可根据加工对象的几何特征按保持有效切削状态或根据避免刀具干涉等需要来调整刀具相对零件表面的姿态。,因此，四坐标加工可以获得比三坐标加工更广的工艺范围和更好的加工效果。,四坐标卧式加工中心,柔性制造单元（,FMC,）,数控镗铣、加工中心的工艺特点,对于五坐标机床，都具有两个回转坐标。相对于静止的工件来说，其运动合成可使刀具轴线的方向在一定的空间内,(,受机构结构限制,),任意控制，从而具有保持最佳切削状态及有效避免刀具干涉的能力。因此，五坐标加工又可以获得比四坐标加工更广的工艺范围和更好的加工效果，特别适宜于三维曲面零件的高效高质量加工以及异型复杂零件的加工。采用五轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅加工表面粗糙度低，而且效率也大幅度提高。一般认为，一台五轴联动机床的效率可以等于两台三轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，五轴联动加工可比三轴联动加工发挥更高的效益。,五坐标卧式加工中心,数控镗铣、加工中心的工艺特点,主轴头旋转型,工作台旋转型,复合型,主轴和工作台旋转型,五坐标机床的类型及加工实例,实例,1,实例,2,实例,3,数控镗铣、加工中心的工艺特点,课堂讨论,对于如图所示形状零件上三个直槽，比较分别采用三坐标和五坐标加工中心加工对零件加工的影响（从装夹、加工精度和效率等方面比较）。,数控镗铣、加工中心的工艺特点,课堂讨论,三轴加工,（三次装夹加工）,（装夹一加工）,（装夹二加工）,（装夹三加工）,五轴加工,（一次装夹加工）,（加工第一面）,（坐标轴旋转后加工）,（坐标轴旋转后加工）,数控镗铣、加工中心的工艺特点,高速加工技术是当代先进制造技术的重要组成部分，拥有高效率、高精度及高表面质量等特征。有关高速加工的含义，通常有如下几种观点：切削速度很高，通常认为其速度超过普通切削的,5-10,倍；机床主轴转速很高，一般将主轴转速在,10000-20000r/min,以上定为高速切削；进给速度很高，通常达,15-50m/min,，最高可达,90m/min,；对于不同的切削材料和所釆用的刀具材料，高速切削的含义也不尽相同。其优点在于：,加工时间短，效率高。高速切削的材料去除率通常是常规的,3,5,倍。,刀具切削状况好，切削力小，主轴轴承、刀具和工件受力均小。切削力降低大概,30%90%,，提高了加工质量。,刀具和工件受热影响小。切削产生的热量大部分被高速流出的切屑所带走，故工件和刀具热变形小，有效地提高了加工精度。,工件表面质量好。首先,ap,与,ae,小，工件粗糙度好，其次切削线速度高，机床激振频率远高于工艺系统的固有频率，因而工艺系统振动很小。,ap,/,ae,（轴向切削深度,/,径向切削深度）,加工实例,