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加工中心工艺特点

1.加工中心工艺特点

  加工中心是带有自动换刀机构的CNC,是功能全面的数控机床,它集铣削、钻削、铰削、镗孔、攻螺纹和切螺纹于一身,使其具有多种工艺手段。与普通机床相比,加工中心具有如下显著的工艺特点。

  (1)加工精度高

   在加工中心上加工,其工序高度集中,一次装夹即可加工出零件上大部分甚至全部表面,避免了工件多次装夹产生的装夹误差。因此,加工表面之间能获得较高的 相互位置精度。同时,加工中心多采用半闭环,甚至全闭环位置补偿功能,有较高的定位精度和重复定位精度,在加工过程中产生的尺寸误差能及时得到补偿,与普 通用机床相比,可获得较高的尺寸精度。

  (2)加工精度稳定

  从开始到结束,几乎整个加工过程都由程序自动控制,减少了操作者人为因素影响,而且,机床内没有凸轮、靠模等传统的机械控制零件,省去了制造和使用中磨损等所造成的误差,加之机床的位置补偿功能和较高的定位精度及重复定位精度,所加工出来的零件尺寸一致性好。

  (3)表面质量好

  加工中心主轴转速和各轴进给均为无级调速,有些还有自适应控制功能,可随刀具和工件材质及刀具参数的变化,将切削参数调整到最佳数值,从而提高了各加工表面的质量。

  (4)加工效率高

  工序集中使得工件只需在工作台上一次装夹即可完成多面加工,减少了多次装夹工件所需的辅助时间。同时,也减少了工件在机床与其他机床之间、车间与车间之间的周转次数和运输工作量。

  (5)加工程序适应性强

  零件每个工序的加工内容、切削用量、工艺参数等都可以编入程序,并可以随时在线修改,为新产品试制,实行新的工艺流程和实验提供了方便。

  2.适宜于数控加工中心加工的零件

  根据加工中心的工艺特点,加工中心主要用于加工形状复杂、加工内容多、工艺类型和装备多、需多次装夹和调整才能完成加工的零件。适宜于在加工中心上加工的零件主要有以下几种:

  (1)既有平面又有孔系的零件

   利用刀库和换刀机械手装置,工件在加工中心上一次安装即可完成被加工工件上平面的铣削、孔系的钻削、镗孔、铰削及攻螺纹等多工步加工。加工部位可在一个 平面上,也可在不同平面上。五面体加工中心即可一次安装完成除装夹面以外的五个面的加工。因此,既有平面又有孔系的零件是加工中心的首选对象。常见的这类 零件有箱体类零件和盘、套、板类零件。

  (2)结构形状复杂、普通机床难于加工的零件

  一些零件的工作表面是由复杂曲线或曲面组成的,加工时,需要多坐标轴联动,这在普通机床上是难以甚至无法完成的加工,这些零件的加工工序需要高度集中,尺寸累积误差要小,而且装配精度要高,互换性要好。常见的这类零件有凸轮、整体叶轮类和各种模具等。

  (3)外形不规则的异形零件

  一些如支架、拨叉等外形不规则的零件,大多要点、线、面多工位混合加工。由于外形不规则,在普通机床上只能采用工序分散的加工原则,需用工装较多,周期较长。

   还有一些适合在加工中心上加工的零件,如对于那些周期性投产的零件、加工要求较高的中小批量零件以及新产品零件等。用加工中心进行加工时,所需工时主要 包括基本时间和准备时间。其准备时间占很大比例,例如工装准备、程序设计、零件的首件试切等,将这些准备时间的内容储存在加工中心的记忆存储器中,供以后 反复调用。这样使得加工周期性零件的生产周期大大缩短。

  在新产品定型之前,需经过反复实验和改进。选择加工中心试制,可省去许多用通用机床加工所需的试制工装。当需要修改零件时,只需修改相应的程序及适当的调整夹具、刀具即可,节省了费用,缩短了试制周期。

   加工中心上加工与普通机床上加工相比,还有一些不足之处。例如,刀具应具有更高的强度、硬度和耐磨性;悬臂加工孔时,无辅助支承,刀具还应有良好的刚 性;在加工过程中,切屑易堆积,会缠绕在刀具和工件上,影响加工顺利进行,此时就需要采取断屑措施并及时清理切屑;一次装夹完成从毛坯到成品的加工,无时 效工序,工件内应力难于消除;使用、维修管理要求较高,要求操作者应具有较高的技术水平;加工中心的市场售价一般在几十万到几百万不等,甚至更高,初期投 入较大,零件的加工成本较高。

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