【文章內(nèi)容簡介】 盡可能采用一面兩銷的組合定位方式。 2）當(dāng)零件的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)難以重合時 ,應(yīng)認(rèn)真分析裝配圖樣，明確該零件設(shè)計基準(zhǔn)的設(shè)計功能，通過尺寸鏈的計算，嚴(yán)格規(guī)定定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)間的尺寸位置精度要求，確保加工精度。 3）編程原點與零件定位基準(zhǔn)可以不重合，但兩者之間必須要有確定的幾何關(guān)系。編程原點的選擇主要考慮便于編程和測量。例如，圖 Φ80H7 孔和4Φ25H7 孔，其中 4ф25H7 都以 ф 80H7孔為基準(zhǔn)，編程原點應(yīng)選擇在 ф80H7 孔的中心線上。當(dāng)零件定位基準(zhǔn)為 A、 B兩面時，定位基準(zhǔn)與編程原點不重合，但同樣能保證加工精度。 （ 2）夾具的選用 在加工中心上 ,夾具的任務(wù)不僅是裝夾零件 ,而且要以定位基準(zhǔn)為參考基準(zhǔn)，確定零件的加工原點。因此，定位基準(zhǔn)要準(zhǔn)確可靠。 （ 3）零件的夾緊 在考慮夾緊方案時，應(yīng)保證夾緊可靠，并盡量減少夾緊變形。 刀具的選擇 加工中心對刀具的基本要求是： 圖 編程原點與定位基準(zhǔn) 南京市職工大學(xué) 1）良好的切削性能：能承受高速切削和強(qiáng)力切削并且性能穩(wěn)定 ； 2）較高的精度：刀具的精度指刀具的形 狀精度和刀具與裝卡裝置的位置精度 ； 3）配備完善的工具系統(tǒng)：滿足多刀連續(xù)加工的要求 。 加工中心所使用刀具的刀頭部分與數(shù)控銑床所使用的刀具基本相同，加工中心所使用刀具的刀柄部分與一般數(shù)控銑床用刀柄部分不同，加工中心用刀柄帶有夾持槽供機(jī)械手夾持。 加工中心編程的 特 點 由于加工中心的加工特點，在編寫加工程序前，首先要注意換刀程序的應(yīng)用。 不同的加工中心，其換刀過程是不完全一樣的，通常選刀和換刀可分開進(jìn)行。換刀完畢啟動主軸后，方可進(jìn)行下面程序段的加工內(nèi)容。選刀動作可與機(jī)床的加工重合起來，即利用切 削時間進(jìn)行選刀。多數(shù)加工中心都規(guī)定了固定的換刀點位置，各運動部件只有移動到這個位置，才能開始換刀動作。 哈廷 VMC1250P3 加工中心裝備有盤形刀庫，通過主軸與刀庫的相互運動，實現(xiàn)換刀。換刀過程用一個子程序描述，習(xí)慣上取程序號為： T1M6： EOB， INSERT 加工中心的編程方法與數(shù)控銑床的編程方法基本相同，加工坐標(biāo)系的設(shè)置方法也一樣。下面將主要介紹加工中心的加工固定循環(huán)功能、 B類宏程序應(yīng)用、對刀方法等內(nèi)容。 加工中心的對刀方法 “ 加工坐標(biāo)系設(shè)定 ” 的內(nèi)容中，通過對刀方式設(shè)置加工坐標(biāo)系的方法，這一方法也適用于加工中心。由于加工中心具有多把刀具，并能實現(xiàn)自動換刀，因此需要測量所用各把刀具的基本尺寸，并存入數(shù)控系統(tǒng)，以便加工中調(diào)用，即進(jìn)行加工中心的對刀。加工中心通常采用機(jī)外對刀儀實現(xiàn)對刀。 圖 應(yīng)用舉例 南京市職工大學(xué) 對刀儀的基本結(jié)構(gòu) ， 對刀儀平臺 7上裝有刀柄夾持軸 2，用于安裝被測刀具。通過快速移動單鍵按鈕 4和微調(diào)旋鈕 5或 6，可調(diào)整刀 柄夾持軸 2在對刀儀平臺 7上的位置。當(dāng)光源發(fā)射器 8發(fā)光，將刀具刀刃放大投影到顯示屏幕 1上時，即可測得刀具在 X（徑向尺寸）、Z（刀柄基準(zhǔn)面到刀尖的長度尺寸）方向的尺寸。 鉆削刀具的對刀操作過程如下： ； 2，并緊固； 8，觀察刀刃在顯示屏幕 1上的投影； 4和微調(diào)旋鈕 5或 6，可調(diào)整刀刃在顯示屏幕 1上的投影位置，使刀具的刀尖對準(zhǔn)顯示屏幕 1上的十字線中心 。 5. 測得 X為 20，即刀具直徑為 φ20mm ，該尺 寸可用作刀具半徑補(bǔ)償； Z為 ，即刀具長度尺寸為 mm，該尺寸可用作刀具長度補(bǔ)償； ； 南京市職工大學(xué) 加工 中心的選型 在企業(yè)的技術(shù)改造中，為提高競爭力，都把加工中心放在優(yōu)先選擇的地位，都希望用最少的投資獲得精度高、功能強(qiáng)、運行可靠的機(jī)床。由于加工中心一次性投資大、技術(shù)復(fù)雜，給用戶選型訂貨造成許多不便；同時價格、功能和精度是一個對立的統(tǒng)一體。因此，用戶如何選擇適合的機(jī)床顯得十分重要。機(jī)床選型不僅是以機(jī)床技術(shù)、加工技術(shù)為基礎(chǔ)的實 際綜合應(yīng)用技術(shù)，而且是一種受自身經(jīng)濟(jì)實力約束的應(yīng)用技術(shù)。加工中心的選型，由于價格遠(yuǎn)較普通機(jī)床昂貴，所以受到的制約因素更多，機(jī)床選擇合理與否就更顯突出。正確選型是用好加工中心、使加工中心發(fā)揮效益的關(guān)鍵。 1 選型程序 正確、全面地認(rèn)識加工中心是選型訂貨的基礎(chǔ)，要對加工中心的性能、特征、類型、主要參數(shù)、功能、適用范圍、不足等有全面、詳盡的了解和掌握。在充分認(rèn)識的基礎(chǔ)上，可按下述程序展開。 （ 1）正確選擇加工對象 在企業(yè)生產(chǎn)的眾多零件中選擇典型加工對象，即零件族選擇。加工中心適宜于多品種、小批量生產(chǎn)。批量的 形成不僅按零件的幾何尺寸和數(shù)量來決定，還應(yīng)考慮工藝的成組性。采用成組技術(shù)，可以有效地增加相似零件的加工批量，以接近大批量生產(chǎn)的效率和效益，實現(xiàn)中、小批量的生產(chǎn)。零件族選擇的是否合適，對充分發(fā)揮投資效益有著十分重要的影響。 （ 2）制定工藝方案 對確定的零件族的典型零件 (主樣件 )進(jìn)行工藝分析，制定工藝方案。選擇規(guī)格、精度、功能符合要求的機(jī)床，并考慮企業(yè)今后的發(fā)展，決定是否需要功能預(yù)留。同時，加工中心的加工工時費用高，在考慮工序負(fù)荷時，不僅要考慮機(jī)床加工的可能性，還要考慮加工的經(jīng)濟(jì)性。 2 選型 （ 1）類型 選擇 考慮加工工藝、設(shè)備的最佳加工對象、范圍和價格等因素，根據(jù)所選零件族進(jìn)行選擇。如，加工兩面以上的工件或在四周呈徑向輻射狀排列的孔系、面的加工，如各種箱體，應(yīng)選臥式加工中心；單面加工的工件，如各種板類零件等，宜選立式加工中心；加工復(fù)雜曲面時，如導(dǎo)風(fēng)輪、發(fā)動機(jī)上的整體葉輪等，可選五軸加工中心；工件的位置精度要求較高，采用臥式加工中心。在一次裝夾中需完成多面加工時，可選擇五面加工中心；當(dāng)工件尺寸較大時，如機(jī)床床身、立柱等，可選龍門式加工中心。當(dāng)然上述各點不是絕對的，特別是數(shù)控機(jī)床正朝著復(fù)合化方向發(fā)展，最終還 是要在工藝要求和資金平衡的條件下做出決定。 （ 2）參數(shù)選擇 加工中心最主要的參數(shù)為工作臺尺寸等，根據(jù)確定的零件族的典型零件進(jìn)行選擇。 工作臺尺寸 這是加工中心的主參數(shù)，主要取決于典型零件的外廓尺寸、裝夾方式等。應(yīng)選比典型零件稍大一些的工作臺，以便留出安裝夾具所需的空間，還應(yīng)考慮工作臺的承載能力，承載能力不足時應(yīng)考慮加大工作臺尺寸，以提高承載能力。 坐標(biāo)軸的行程 最基本的坐標(biāo)軸是 X、 Y、 Z，其行程和工作臺尺寸有相應(yīng)的比例關(guān)系。工作臺的尺寸基本上決定了加工空間的大小。如個別工件的尺寸大于機(jī)床坐標(biāo)行程，則 必須要求工件的加工區(qū)處在機(jī)床的行程范圍之內(nèi)。 主軸電動機(jī)功率與轉(zhuǎn)矩 它反映了數(shù)控機(jī)床的切削效率，也從一個側(cè)面反映了機(jī)床的剛性。同一規(guī)格的不同機(jī)床，電動機(jī)功率可以相差很大。應(yīng)根據(jù)工件毛坯余量、所要求的切削力、加工精度和刀具等進(jìn)行綜合考慮。 主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度 需要高速切削或超低速切削時，應(yīng)關(guān)注主軸的轉(zhuǎn)速范圍。特別是高速切削時，既要有高的主軸轉(zhuǎn)速，還要具備與主軸轉(zhuǎn)速相匹配的進(jìn)給速度。 南京市職工大學(xué) （ 3）精度選擇 機(jī)床的精度等級主要根據(jù)典型零件關(guān)鍵部位精度來確定。主要是定位精度、重復(fù)定位精度、銑圓精度。數(shù)控精度通常用 定位精度和重復(fù)定位精度來衡量，特別是重復(fù)定位精度，它反映了坐標(biāo)軸的定位穩(wěn)定性，是衡量該軸是否穩(wěn)定可靠工作的基本指標(biāo)。特別值得注意的是，選型訂貨時必須全面分析，不能簡單地看產(chǎn)品樣本所列的精度數(shù)值，因為標(biāo)準(zhǔn)不同、規(guī)定數(shù)值不同、檢測方法不同，數(shù)值的涵義就不同。刊物、樣本、合格證所列出的單位長度上允許的177。值 (如：177。 )常是不明確的，訂貨時要特別注意，一定要弄清是 ISO 標(biāo)準(zhǔn)、VDI/DGQ344182(德國標(biāo)準(zhǔn) )、 JIS(日本標(biāo)準(zhǔn) )還是 NMTBA(美國標(biāo)準(zhǔn) )。進(jìn)而分析各種不同標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的檢測計算方法和檢 測環(huán)境條件，才不會產(chǎn)生誤解。 銑圓精度是綜合評價數(shù)控機(jī)床有關(guān)數(shù)控軸的伺服跟隨運動特性和數(shù)控系統(tǒng)插補(bǔ)功能的主要指標(biāo)之一。一些大孔和大圓弧可以采用圓弧插補(bǔ)用立銑刀銑削，不論典型工件是否有此需要，為了將來可能的需要及更好地控制精度，必須重視這一指標(biāo)。 數(shù)控精度對加工質(zhì)量有舉足輕重的影響，同時要注意加工精度與機(jī)床精度是兩個不同的概念。將生產(chǎn)廠樣本上或產(chǎn)品合格證上的位置精度當(dāng)作機(jī)床的加工精度是錯誤的。樣本或合格證上標(biāo)明的位置精度是機(jī)床本身的精度，而加工精度是包括機(jī)床本身所允許誤差在內(nèi)的整個工藝系統(tǒng)各種因素所產(chǎn)生的 誤差總和。整個工藝系統(tǒng)的誤差，原因是很復(fù)雜的，很難用線性關(guān)系定量表達(dá)。在選型時，可參考工序能力 kp 的評定方法作為精度的選型依據(jù)。一般說來，計算結(jié)果應(yīng)大于 。 （ 4）機(jī)床的剛度 剛度直接影響到生產(chǎn)率和加工精度。加工中心的加工速度大大高于普通機(jī)床，電動機(jī)功率也高于同規(guī)格的普通機(jī)床，因此其結(jié)構(gòu)設(shè)計的剛度也遠(yuǎn)高于普通機(jī)床。剛性是機(jī)床質(zhì)量的一個重要特征，但對選型而言，由用戶對所選機(jī)床進(jìn)行剛性評價尚無可借鑒的標(biāo)準(zhǔn)。實際上用戶在選型時，綜合自己的使用要求，對機(jī)床主參數(shù)和精度的選擇都包含了對機(jī)床剛性要求的含義。訂 貨時可按工藝要求、允許的扭矩、功率、軸力和進(jìn)給力最大值，根據(jù)制造商提供的數(shù)值進(jìn)行驗算。用于難切削材料加工的機(jī)床，應(yīng)對剛性予以特殊關(guān)注。這時為了獲得機(jī)床的高剛性，往往不局限于零件尺寸，而選用相對零件尺寸大 1 至 2 個規(guī)格的機(jī)床。 （ 5）數(shù)控系統(tǒng)選擇 數(shù)控功能分為基本功能與選擇功能，可以從控制方式、驅(qū)動形式、反饋形式、檢測與測量、用戶功能、操作方式、接口形式和診斷等方面去衡量?；竟δ苁潜厝惶峁┑?，而選擇功能只有當(dāng)用戶選擇了這些功能后，廠家才會提供，需另行加價，且定價一般較高。對數(shù)控系統(tǒng)的功能一定要根據(jù)機(jī)床的性 能需要來選擇，訂購時既要把需要的功能訂全，不能遺漏，同時避免使用率不高造成浪費，還需注意各功能之間的關(guān)聯(lián)性。在可供選擇的數(shù)控系統(tǒng)中，性能高低差別很大，價格也可相差數(shù)倍。應(yīng)根據(jù)需要選擇，不能片面追求高指標(biāo)，以免造成浪費。多臺機(jī)床選型時，盡可能選用同一廠家的數(shù)控系統(tǒng)，這樣操作、編程、維修都比較方便。同時要注意，再好的系統(tǒng)，必須要有機(jī)床可靠的零件質(zhì)量和裝配質(zhì)量支持，才能發(fā)揮效能。 （ 6）坐標(biāo)軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù) 坐標(biāo)軸數(shù)和聯(lián)動軸數(shù)均應(yīng)滿足典型工件加工要求。一般坐標(biāo)軸的數(shù)量也是機(jī)床檔次的一個標(biāo)志。一般情況下，同廠家、 同規(guī)格、同等精度的機(jī)床，增加一個標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)軸，價格約增加 35%左右。盡管增加軸數(shù)可強(qiáng)化機(jī)床的功能，最終還是要注意工藝要求和資金平衡。 （ 7）工作臺功能選擇 臥式加工中心有回轉(zhuǎn)工作臺?；剞D(zhuǎn)工作臺有兩種，用于分度的回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺。用于分度的回轉(zhuǎn)工作臺的分度定位間距有一定的限制，而且工作臺只起分度與定位作用，在回轉(zhuǎn)過程中不能參與切削 。分度角有： 176。 times。7 5176。 times。7 3176。 times。120 和南京市職工大學(xué) 1176。 times。360 等，須根據(jù)具體工件的加工要求選擇。數(shù)控轉(zhuǎn)臺能夠?qū)崿F(xiàn)任意分度，作為 B 軸與其它軸聯(lián)動控制。立式加工中心也可配置數(shù)控分度頭。但必須根據(jù)實際需要確定，以經(jīng)濟(jì)、實用為目的。 （ 8）自動換刀裝置 (ATC)和刀庫容量 ATC 的工作質(zhì)量和刀庫容量直接影響機(jī)床的使用性能、質(zhì)量及價格。 刀庫容量以滿足一個復(fù)雜加工零件對刀具的需要為原則。應(yīng)根據(jù)典型工件的工藝分析算出加工零件所需的全部刀具數(shù)，由此來選擇刀庫容量。當(dāng)要求 的數(shù)量太大時，可適當(dāng)分解工序，將一個工件分解為兩個、三個工序加工，以減小刀庫容量。同時要關(guān)注最大刀具尺寸、最大刀具重量。 ATC 的選擇主要考慮換刀時間與可靠性。換刀時間短可提高生產(chǎn)率，但換刀時間短，一般換刀裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、成本高，過分強(qiáng)調(diào)換刀時間會使價格大幅度提高并使故障率上升。據(jù)統(tǒng)計加工中心的故障中約有 50%與 ATC 有關(guān)，因此在滿足使用要求的前提下，盡量選用可靠性高的 ATC，以降低故障率和整機(jī)成本。 （ 9）冷卻方式 冷卻裝置形式較多，部分帶有全防護(hù)罩的加工中心配有大流量的淋浴式冷卻裝置，有的配有刀具內(nèi)冷裝置 (通過主軸的刀具內(nèi)冷方式或外接刀具內(nèi)冷方式 )，部分加工中心上述多種冷卻方式均配置。精度較高、特殊材料或加工余量較大的零件，在加工過程中，必須充分冷卻。否則，加工引起的熱變形，將影響精度和生產(chǎn)效率。一般應(yīng)根據(jù)工件、刀具及切削參數(shù)等實際情況進(jìn)行選擇。 （ 10）自動交換工作臺選擇 為了提高機(jī)床利用率，可選擇交換工作臺，以便機(jī)床正常工作時，仍可在交換工作臺上安裝工件。如機(jī)床要納入 FMC、 FMS，則自動交換工作臺是必須的，這樣便于機(jī)床進(jìn)入自動物流系統(tǒng)。 （ 11）配備必要的附件、刀具 為了充分發(fā) 揮機(jī)床的作用，在選型訂貨時，除考慮基本功能和基本備件外，還應(yīng)選用一些選擇功能、選擇件及附件，避免因缺少一個幾萬元錢就能購買的附件而影響機(jī)床的正常運行。而且，單獨簽訂合同購買附件的單價大大高于隨同主機(jī)一起供貨的附件單價。慎重選擇刀柄和刀具是保證機(jī)床正常運行的關(guān)鍵。國外金屬切削專家認(rèn)為“ 1 臺價值 25 萬美元的數(shù)控機(jī)床其效率的發(fā)揮在很大程度上取決于 1 把價值 30 美元的立銑刀的性能”。可見，配備性能良好的刀具，是降低成本，獲得最大綜合經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵措施之一。但刀柄和刀具的需要量大，占設(shè)備投資的比例很大，有時甚至超過設(shè)備 本身的投資。因此，最佳的選擇辦法還是根據(jù)典型工件所需的品種和數(shù)量確定，并在使用中陸續(xù)添