數(shù)控加工中心零件的裝夾及刀具的選擇
大連數(shù)控加工公司是一家專業(yè)從事設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售精密數(shù)控機(jī)床的高新技術(shù)企業(yè)。公司引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念和制造工藝，為國(guó)內(nèi)用戶提供技術(shù)領(lǐng)先、品質(zhì)可靠的高精度機(jī)床設(shè)備。立式加工中心主軸軸線(z軸)是垂直的，適合于加工蓋板類零件及各種模具;臥式加工中心主軸軸線(z軸)是水平的，一般配備容量較大的鏈?zhǔn)降稁?kù)，機(jī)床帶有一個(gè)自動(dòng)分度工作臺(tái)或配有雙工作臺(tái)以便于工件的裝卸，適合于工件在一次裝夾后，自動(dòng)完成多面多工序的加工，主要用于箱體類零件的加工。 由于加工中心機(jī)床具有上述功能，故數(shù)控加工程序編制中，從加工工序的確定，刀具的選擇，加工路線的安排，到數(shù)控加工程序的編制，都比其他數(shù)控機(jī)床要復(fù)雜一些。該誤差是三維意義下較嚴(yán)格的刀具蝕絡(luò)成型誤差，綜合考慮了零件表面 的局部幾何形狀、刀具的形狀尺寸與刀軸控制參數(shù)、走刀進(jìn)給方向、機(jī)床旋轉(zhuǎn)／擺動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù)以及走刀步長(zhǎng)的影響。以此基礎(chǔ)上，分析了減小加工誤差的措施，給出 了能較嚴(yán)格滿足給定精度要求的方案
對(duì)五坐標(biāo)曲面加工中由離散線性運(yùn)動(dòng)逼近理想刀具軌跡所引起的理論加工誤差進(jìn)行了較嚴(yán)格的分 析，基于五維線性包絡(luò)運(yùn)動(dòng)分析，得出了適用于多種類型刀具的加工誤差估計(jì)的通用表達(dá)式。加工中心是將數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床的功能組合起來(lái)，并裝有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控鏜銑床。
小型加工中心編程具有以下特點(diǎn)：
1)首先應(yīng)進(jìn)行合理的工藝分析。由于零件加工工序多，使用的刀具種類多，甚至在一次裝夾下，要完成粗加工、半精加工與精加工、周密合理地安排各工序加工的順序，有利于提高加工精度和提高生產(chǎn)效率;
2)根據(jù)加工批量等情況，決定采用自動(dòng)換刀還是手動(dòng)換刀。一般，對(duì)于加工批量在10件以上，而刀具更換又比較頻繁時(shí)，以采用自動(dòng)換刀為宜。但當(dāng)加工批量很小而使用的刀具種類又不多時(shí)，把自動(dòng)換刀安排到程序中，反而會(huì)增加機(jī)床調(diào)整時(shí)間。
3)自動(dòng)換刀要留出足夠的換刀空間。有些刀具直徑較大或尺寸較長(zhǎng)，自動(dòng)換刀時(shí)要注意避免發(fā)生撞刀事故。
4)為提高機(jī)床利用率，盡量采用刀具機(jī)外預(yù)調(diào)，并將測(cè)量尺寸填寫到刀具卡片中，以便于操作者在運(yùn)行程序前，及時(shí)修改刀具補(bǔ)償參數(shù)。
5)對(duì)于編好的程序，必須進(jìn)行認(rèn)真檢查，并于加工前安排好試運(yùn)行。從編程的出錯(cuò)率來(lái)看，采用手工編程比自動(dòng)編程出錯(cuò)率要高，特別是在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，為臨時(shí)加工而編程時(shí)，出錯(cuò)率更高，認(rèn)真檢查程序并安排好試運(yùn)行就更為必要。
1.零件的裝夾
(1)定位基準(zhǔn)的選擇
在加工中心加工時(shí)，零件的定位仍應(yīng)遵循六點(diǎn)定位原則。同時(shí),還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：
1)進(jìn)行多工位加工時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)考慮能完成盡可能多的加工內(nèi)容，即便于各個(gè)表面都能被加工的定位方式。例如，對(duì)于箱體零件，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(jì)基準(zhǔn)難以重合時(shí),應(yīng)認(rèn)真分析裝配圖樣，明確該零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的設(shè)計(jì)功能，通過(guò)尺寸鏈的計(jì)算，嚴(yán)格規(guī)定定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)間的尺寸位置精度要求，確保加工精度。
3)編程原點(diǎn)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(diǎn)的選擇主要考慮便于編程和測(cè)量。例如，圖5.7中的零件在加工中心上加工Φ80H7孔和4-Φ25H7孔，其中4-ф25H7都以ф80H7孔為基準(zhǔn)，編程原點(diǎn)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(shí)，定位基準(zhǔn)與編程原點(diǎn)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(diǎn)。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(shí)，應(yīng)保證夾緊可靠，并盡量減少夾緊變形。
2、刀具的選擇
加工中心對(duì)刀具的基本要求是：
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，請(qǐng)參見(jiàn)本教程中關(guān)于數(shù)控銑削刀具的選用。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。
