加工中心的選用

　　1．被加工對(duì)象的選定

　　確定選購對(duì)象之前俱萍，首先要明確準(zhǔn)備加工的對(duì)象群鞭。一般來說坡驹，具備下列特點(diǎn)的零件適合在加工中心加工：

　　多工序集約型工件 指在一個(gè)工件上需要用許多把刀具進(jìn)行加工。

　　定位繁瑣的工件 例如有一定位孔距精度要求的多孔加工杂蒙，利用機(jī)床定位精度高的特點(diǎn)营稼，很方便實(shí)施。

　　重復(fù)生產(chǎn)型的工件 適合加工單件小批量生產(chǎn)台腥。小批量指在1-100件宏赘，每批數(shù)量不多，但又需要重復(fù)生產(chǎn)黎侈。另外察署，即使工件形狀尺寸不同，但又是相似工件蜓竹，易于實(shí)現(xiàn)成組加工(GT)工藝的零件箕母。

　　復(fù)雜形狀的零件 模具、航空零件等復(fù)雜形狀工件俱济，能借助自動(dòng)程序編制技術(shù)在加工中心上加工各種異形零件。

　　箱體類、板類零件 在臥式加工中心上利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)蛛碌，對(duì)箱體零件進(jìn)行多面加工聂喇，如主軸箱體、泵體蔚携、閥體希太、內(nèi)燃機(jī)缸體等。如果連頂面也要一次裝夾中加工那辰，可選用五面體加工中心拳鹉。立式加工中心適合加工箱蓋缸蓋、平面凸輪等绑燃。龍門加工中心用于加工大型箱體乍之、板類零件，如內(nèi)燃機(jī)車缸體出毁、加工中心立柱促奇、床身、印刷墻板機(jī)等管剂。

　　2．機(jī)床規(guī)格的選定

　　根據(jù)確定的加工工件的大小尺寸露龙，相應(yīng)確定所需機(jī)床的工作臺(tái)尺寸和三個(gè)直線坐標(biāo)系的行程。工作臺(tái)尺寸應(yīng)保證工件在其上面能順利裝夾工件崇槽，加工尺寸則必須在各坐標(biāo)行程內(nèi)注辜，此外還要考慮換刀空間和各坐標(biāo)干涉區(qū)的限制。

　　3．機(jī)床精度的選定

　　用戶根據(jù)工件的加工精度要求秆廉，選用相應(yīng)精度等級(jí)的機(jī)床背涉，批量生產(chǎn)的零件，實(shí)際加工出的精度數(shù)值可能是定位精度的1.5-2倍移必。普通型機(jī)床批量加工8級(jí)精度工件室谚，精密機(jī)床加工精度可達(dá)5-6級(jí)，但要有恒溫等工藝條件崔泵，所以精密型機(jī)床使用嚴(yán)格秒赤，價(jià)格高。

　　4．刀庫容量的選定

　　加工中心的制造廠家對(duì)同一種規(guī)格的機(jī)床憎瘸，通常都設(shè)2-3種不同容量刀庫入篮，例如臥式加工中心刀庫容量有30、60幌甘、80等潮售，立式加工中心有16、24锅风、32把容量的刀庫酥诽。

　　用戶在選定時(shí)鞍泉，可以根據(jù)被加工工件的工藝分析結(jié)果來確定所需數(shù)量，通常以需要一個(gè)零件在一次裝夾中所需刀具數(shù)來確定刀庫的容量肮帐，因?yàn)閾Q另一零件加工時(shí)咖驮，需要重新安排刀具，否則刀具管理復(fù)雜并容易出錯(cuò)代徒。

　　從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看立式加工中心選用20把刀左右的刀庫市口，臥式加工中心則選用40把刀左右的刀庫為宜。當(dāng)然要根據(jù)實(shí)際需要最后確定昔黍。用于柔性制造單元(FMC)或柔性制造系統(tǒng)(FMS)的加工中心機(jī)床穗俩，其刀庫容量應(yīng)選大容量刀庫，甚至配置可交換刀庫伴糟。

　　5．機(jī)床選擇功能及附件的選定

　　選定加工中心機(jī)床時(shí)熏祝，除了基本功能和基本件以外，還有提供用戶根據(jù)自身要求選用的功能和附件棺距，稱選擇功能余二、選擇附件(任選附件)。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展榴蜻，可供選擇的內(nèi)容越來越多秕肌，其構(gòu)成價(jià)格在主機(jī)中所占的比例也越來越大，所以不明確目的大量選用附件也是不經(jīng)濟(jì)的瞎喉，所謂“有備無患”的訂購指導(dǎo)思想實(shí)質(zhì)上是浪費(fèi)好唯。因此選訂時(shí)要全面分析，還要適當(dāng)考慮長遠(yuǎn)因素燥翅。

　　選擇功能主要對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)而言骑篙，對(duì)那種價(jià)格增加不多，但對(duì)使用帶來許多方便的功能森书，應(yīng)適當(dāng)配置齊全一點(diǎn)靶端，而對(duì)可以多臺(tái)機(jī)床公用的附件，就可以考慮一機(jī)多用凛膏，但必須考慮接口是通用的杨名。

　　6．加工節(jié)拍與機(jī)床臺(tái)數(shù)估算

　　根據(jù)已經(jīng)選定的工件，然后分析工藝路線猖毫，在這個(gè)工藝路線中選出準(zhǔn)備在加工中心上加工的工序台谍，對(duì)這些工序作工時(shí)節(jié)拍估算。

　　有了單工序時(shí)間就不難計(jì)算出年產(chǎn)量吁断。一年300個(gè)工作日趁蕊，機(jī)床開動(dòng)率按75%-85%計(jì)算，如果計(jì)算結(jié)果產(chǎn)量達(dá)不到目標(biāo)值仔役，但相差不多妒贞、修改工藝參數(shù)翁写；如果差距很大，應(yīng)考慮增加機(jī)床臺(tái)數(shù)配置占赤。

　　加工中心的調(diào)試與驗(yàn)收

　　一．加工中心的調(diào)試

　　機(jī)床調(diào)試的目的是考核機(jī)床安裝是否穩(wěn)固居截，各傳動(dòng)算换、操縱嫩玻、控制等系統(tǒng)是否正常和靈敏可靠。

　　調(diào)試試運(yùn)行工作依以下步驟進(jìn)行：

　　按說明書的要求給個(gè)潤滑點(diǎn)加油客惨，給液壓油箱灌入合乎要求的液壓油尘腕，接通氣源。

　　通電践赁，各部件分別供電或各部件一次通電試驗(yàn)后摸马，再全面供電。觀察各部件有無報(bào)警胧扇、手動(dòng)各部件觀察是否正常五逢，各安全裝置是否起作用。即使機(jī)床的各個(gè)環(huán)節(jié)都能操作和運(yùn)動(dòng)起來牢贸。

　　灌漿竹观，機(jī)床初步運(yùn)轉(zhuǎn)后，粗調(diào)機(jī)床的幾何精度潜索，調(diào)整經(jīng)過拆裝的主要運(yùn)動(dòng)部件和主機(jī)的相對(duì)位置臭增。將機(jī)械手、刀庫竹习、交換工作臺(tái)誊抛、位置找正等。這些工作做好后整陌，即可用快干水泥灌死主機(jī)和各附件的地腳螺栓拗窃，將各地腳螺栓預(yù)留孔灌平。

　　調(diào)試泌辫，準(zhǔn)備好各種檢測(cè)工具随夸，如精密水平儀、標(biāo)準(zhǔn)方尺甥郑、平行方管等逃魄。

　　精調(diào)機(jī)床的水平，使機(jī)床的幾何精度達(dá)到允許誤差的范圍內(nèi)澜搅，采用多點(diǎn)墊支撐窄兜，在自由狀態(tài)下將床身調(diào)成水平，保證床身調(diào)整后的穩(wěn)定性屋犯。

　　用手動(dòng)操縱方式調(diào)整機(jī)械手相對(duì)于主軸的位置恤兴，使用調(diào)整心棒塔苦。安裝最大重量刀柄時(shí)，要進(jìn)行多次刀庫到主軸位置的自動(dòng)交換闽但，做到準(zhǔn)確無誤医窖，不撞擊。

　　將工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到交換位置阁喉，調(diào)整托盤站與交換工作臺(tái)的相對(duì)位置蔽树，達(dá)到工作臺(tái)自動(dòng)交換動(dòng)作平穩(wěn)，并安裝工作臺(tái)最大負(fù)載噪设，進(jìn)行多次交換碗挟。

　　檢查數(shù)控系統(tǒng)和可編程控制器PLC裝置的設(shè)定參數(shù)是否符合隨機(jī)資料中的規(guī)定數(shù)據(jù)，然后試驗(yàn)各主要操作功能乔墙、安全措施竞谒、常用指令的執(zhí)行情況等。

　　檢查附件的工作狀況腔召，如機(jī)床的照明杆查、冷卻防護(hù)罩、各種護(hù)板等臀蛛。

　　一臺(tái)加工中心安裝調(diào)試完畢后亲桦，由于其功能繁多，在安裝后掺栅，可在一定負(fù)載下經(jīng)過長時(shí)間的自動(dòng)運(yùn)行烙肺，比較全面的檢查機(jī)床的功能是否齊全和穩(wěn)定。運(yùn)行的時(shí)間可每天8小時(shí)連續(xù)運(yùn)行2到3天或每24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行1到2天氧卧。連續(xù)運(yùn)行可運(yùn)用考機(jī)程序桃笙。

　　二．加工中心的驗(yàn)收

　　加工中心的驗(yàn)收是一項(xiàng)復(fù)雜的檢測(cè)技術(shù)工作。它包括對(duì)機(jī)床的機(jī)沙绝、電搏明、液、氣各部分的綜合性能檢測(cè)及機(jī)床靜闪檬、動(dòng)態(tài)精度的檢測(cè)星著。在我國有專門的機(jī)構(gòu)，即國家機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心坐署。用戶的驗(yàn)收工作可依照該機(jī)構(gòu)的驗(yàn)收方法進(jìn)行良稽，也可請(qǐng)上述機(jī)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)收。主要集中在兩個(gè)方面：

　　加工中心幾何精度檢查

　　加工中心的幾何精度是組裝后幾何形狀誤差玻岳，其檢查內(nèi)容如下：

　　工作臺(tái)的平面度

　　各坐標(biāo)方向移動(dòng)的相互垂直度

　　X軸方向移動(dòng)歲工作臺(tái)面的平行度

　　Y軸方向移動(dòng)歲工作臺(tái)面的平行度

　　X軸方向移動(dòng)對(duì)工作臺(tái)上下型槽側(cè)面的平行度

　　主軸的軸向竄動(dòng)

　　主軸孔的徑向跳動(dòng)

　　主軸箱沿Z坐標(biāo)方向移動(dòng)對(duì)主軸軸心線的平行度

　　主軸回轉(zhuǎn)軸心線對(duì)工作臺(tái)面的垂直度

　　主軸箱在Z坐標(biāo)方向移動(dòng)的直線度

　　常用的檢測(cè)工具有：精密水平儀坞裂、直角尺、精密方箱别孵、平尺声碴、平行光管米原、千分表或測(cè)微儀、高精度主軸心棒及剛性好的千分表?xiàng)U扫应。每項(xiàng)幾何精度按照加工中心的驗(yàn)收條件的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)虹悄。注意：檢測(cè)工具的等級(jí)必須比所測(cè)的幾何精度高一等級(jí)。同時(shí)忽秕，必須在機(jī)床稍有預(yù)熱的狀態(tài)下進(jìn)行场魏，在機(jī)床通電后，主軸按中等轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)15 分鐘以后再進(jìn)行檢驗(yàn)盲如。

　　機(jī)床性能驗(yàn)收

　　對(duì)機(jī)床做全面性能試驗(yàn)必須高精度的檢測(cè)儀器姓迅。在具體的機(jī)床驗(yàn)收時(shí)敲霍，各驗(yàn)收內(nèi)容可按照機(jī)床廠標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行俊马。

　　加工中心操作要點(diǎn)

　　作為一個(gè)熟練的操作人員，必須在了解加工零件的要求肩杈、工藝路線柴我、機(jī)床特性后，方可操縱機(jī)床完成各項(xiàng)加工任務(wù)扩然。因此艘儒，整理幾項(xiàng)操作要點(diǎn)供參考：

　　為了簡化定位與安，夾具的每個(gè)定位面相對(duì)加工中心的加工原點(diǎn)夫偶，都應(yīng)有精確的坐標(biāo)尺寸界睁。

　　為保證零件安裝方位與編程中所選定的工件坐標(biāo)系及機(jī)床坐標(biāo)系方向一致性，及定向安裝兵拢。

　　能經(jīng)短時(shí)間的拆卸翻斟，改成適合新工件的夾具。由于加工中心的輔助時(shí)間已經(jīng)壓縮得很短说铃，配套夾具的裝卸不能占用太多時(shí)間访惜。

　　夾具應(yīng)具有盡可能少的元件和較高的剛度。

　　夾具要盡量敞開碟荐，夾緊元件的空間位置能低則低净彼，安裝夾具不能和工步刀具軌跡發(fā)生干涉。

　　保證在主軸的行程范圍內(nèi)使工件的加工內(nèi)容全部完成未蚕。

　　對(duì)于有交互工作臺(tái)的加工中心朗恤，由于工作臺(tái)的移動(dòng)、上托辛啰、下托和旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作茸太，夾具設(shè)計(jì)必須防止夾具和機(jī)床的空間干涉。

　　盡量在一次裝夾中完成所有的加工內(nèi)容赂燎。當(dāng)非要更換夾緊點(diǎn)時(shí)飞熙，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞定位精度潜路，必要時(shí)在工藝文件中說明。

　　夾具底面與工作臺(tái)的接觸豪纸，夾具的底面平面度必須保證在0.01-0.02mm以內(nèi)罚午，表面粗糙度不大于Ra3.2μm。

　　加工中心的生產(chǎn)管理技術(shù)

　　加工中心的使用是一項(xiàng)具有一定規(guī)模的復(fù)雜的技術(shù)工程岩喷。它涉及到生產(chǎn)管理恕沫、技術(shù)管理、人才培訓(xùn)等一系列工作纱意。各項(xiàng)工作都應(yīng)遵行一定的原則運(yùn)行婶溯。這個(gè)原則就是充分發(fā)揮加工中心效益的保證系統(tǒng)。因此偷霉，重視使用技術(shù)是一方面迄委，重視管理技術(shù)又是必不可少的另一方面。

　　我國各機(jī)械制造廠中已把加工中心作為高效率自動(dòng)化裝備类少，作為重點(diǎn)設(shè)備叙身。但在設(shè)備管理上卻參差不齊。在加工中心的管理上硫狞，必須提倡加工中心的生產(chǎn)特點(diǎn)和它所需配合的各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)節(jié)拍信轿。不能將普通機(jī)床的管理方法移到數(shù)控機(jī)床上，在管理上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

　　充分發(fā)揮機(jī)床的全部功能 在機(jī)床投入使用時(shí)残吩，為了充分發(fā)揮機(jī)床具有的全部功能财忽，應(yīng)必須認(rèn)真閱讀使用說明書，深刻理解機(jī)床的各種功能及其能力泣侮。根據(jù)本廠加工零件的性質(zhì)怎窿，合理安排加工的對(duì)象、工序菲贝，選擇相應(yīng)的配套件和附件差炮。對(duì)易損件安排好備件。

　　設(shè)置數(shù)控工段 將數(shù)控機(jī)床集中在一個(gè)專門的部門威跟，工藝技術(shù)準(zhǔn)備戴砍、生產(chǎn)管理準(zhǔn)備由工廠技術(shù)部門統(tǒng)一進(jìn)行。生產(chǎn)車間設(shè)有專門的技術(shù)人員往茄。避免單臺(tái)數(shù)控機(jī)床分散在個(gè)車間枯邓，只加工少量關(guān)鍵零件，造成大量生產(chǎn)時(shí)間閑置的局面乘占。設(shè)置專門的工段掰媚，便于維修的管理。

　　合理安排生產(chǎn)節(jié)拍、技術(shù)準(zhǔn)備周期 在向加工中心安排生產(chǎn)任務(wù)時(shí)习棋，應(yīng)先將工藝部門的工藝文件孤殿、加工工序、工具卡片準(zhǔn)備齊全满俗，再送加工零件到加工位置上转捕。以免操作者停機(jī)去找工具、修改程序唆垃、組裝夾具而造成長時(shí)間停機(jī)五芝。

　　選擇合適的規(guī)章制度如數(shù)控機(jī)床管理制度、安全操作規(guī)程辕万、數(shù)控機(jī)床使用規(guī)定枢步、數(shù)控機(jī)床保養(yǎng)、點(diǎn)檢制度等渐尿。同時(shí)醉途，要及時(shí)向制造和設(shè)計(jì)部門反饋信息。

　　重視技術(shù)隊(duì)伍的建設(shè) 對(duì)一臺(tái)包括多種技術(shù)成果的復(fù)雜設(shè)備涡戳，完全掌握使用需要一個(gè)訓(xùn)練有素的技術(shù)班子结蟋，包括工藝、操作渔彰、機(jī)電維修等，人員的培養(yǎng)要有一個(gè)過程鸯流，領(lǐng)導(dǎo)管理設(shè)備的部門對(duì)此要有全面認(rèn)識(shí)胯挚。

　　工裝夾具的應(yīng)用

　　在多品種小批量的生產(chǎn)過程中，工件的安裝址靶、拆卸和清洗咨桶、托板的自動(dòng)交換、切屑的排出等在整個(gè)制造過程中是頻繁發(fā)生的乔盹。為了提高加工中心的加工效率椎敞，在加工設(shè)備上搞高速化和高性能化是一方面，縮短安裝時(shí)間叨剧，降低消耗是另一重要方面配籽。夾具在制造廠來說屬于工裝部分，它是保證零件準(zhǔn)確定位秩旬、有效加工的必要手段飞席。對(duì)于加工中心來說，要求夾具定位精度高淘客、村秒、裝卸方便，適于粗加工、精加工和各種多工序復(fù)合加工的形式犀农。

　　國內(nèi)加工中心的使用尚處于初期階段惰赋，夾具設(shè)計(jì)采用手工設(shè)計(jì)方式較多，備有CAD/CAM系統(tǒng)的還較少呵哨。下面僅就加工中心常見的裝夾定位的使用方式作一介紹：

　　加工中心加工定位基準(zhǔn)的選擇

　　在確定工藝方案之前谤逼，合理地選擇定位基準(zhǔn)對(duì)保證加工中心的加工精度，提高加工中心的應(yīng)用效率有著決定性的意義仇穗。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)要全面考慮各個(gè)工位的加工情況流部，達(dá)到下面三個(gè)目的：

　　所選基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確，裝卸方便纹坐、迅速枝冀，夾緊可靠，且夾具結(jié)構(gòu)簡單耘子。

　　所選定的基準(zhǔn)與加工部位的各個(gè)尺寸計(jì)算簡單果漾。

　　保證各項(xiàng)加工精度。

　　確定零件夾具

　　在加工中心上谷誓，夾具的任務(wù)不僅是夾緊工件绒障，而且還要以各個(gè)方向的定位面為參考基準(zhǔn)，確定工件編程的原點(diǎn)蕾崔。加工中心的高柔性要求其夾具比普通機(jī)床結(jié)構(gòu)更緊湊场恬、簡單，夾緊動(dòng)作更迅速氧蔼、準(zhǔn)確吝寒，盡量減少輔助時(shí)間。在加工機(jī)床上夫蚜，要想合理應(yīng)用好夾具办煞，首先要對(duì)加工中心的加工特點(diǎn)有比較深刻的理解和掌握，同時(shí)還要考慮加工零件的精度功刽、批量大小害恋、制造周期和制造成本。

　　根據(jù)加工中心機(jī)床特點(diǎn)和加工需要显午，目前常用的夾具類型有專用夾具赎丢、組合夾具、可調(diào)夾具和成組夾具遇穷。一般的選擇順序是單件生產(chǎn)中盡量用虎鉗探橱、壓板螺釘?shù)韧ㄓ脢A具，批量生產(chǎn)時(shí)優(yōu)先考慮組合夾具绘证，其次考慮可調(diào)夾具隧膏，最后選用專用夾具和成組夾具。在選擇時(shí)要綜合考慮各種因素，選擇最經(jīng)濟(jì)的胞枕、最合理的夾具形式杆煞。

　　加工中心夾具設(shè)計(jì)及組裝時(shí)應(yīng)注意的問題

　　為了簡化定位與安，夾具的每個(gè)定位面相對(duì)加工中心的加工原點(diǎn)腐泻，都應(yīng)有精確的坐標(biāo)尺寸决乎。

　　為保證零件安裝方位與編程中所選定的工件坐標(biāo)系及機(jī)床坐標(biāo)系方向一致性，及定向安裝派桩。

　　能經(jīng)短時(shí)間的拆卸构诚，改成適合新工件的夾具。由于加工中心的輔助時(shí)間已經(jīng)壓縮的很短铆惑，配套夾具的裝卸不能占用太多時(shí)間范嘱。

　　夾具應(yīng)具有盡可能少的元件和較高的剛度。

　　夾具要盡量敞開员魏，夾緊元件的空間位置能低則低斤间，安裝夾具不能和工步刀具軌跡發(fā)生干涉。

　　保證在主軸的行程范圍內(nèi)使工件的加工內(nèi)容全部完成乌换。

　　對(duì)于有交互工作臺(tái)的加工中心稿棚，由于工作臺(tái)的移動(dòng)、上托取阳、下托和旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作采缎，夾具設(shè)計(jì)必須防止夾具和機(jī)床的空間干涉。

　　盡量在一次裝夾中完成所有的加工內(nèi)容夕荆。當(dāng)非要更換夾緊點(diǎn)時(shí)哈滥，要特別注意不能因更換夾緊點(diǎn)而破壞定位精度，必要時(shí)在工藝文件中說明添毒。

　　夾具底面與工作臺(tái)的接觸，夾具的底面平面度必須保證在0.01-0.02mm以內(nèi)樟闽，表面粗糙度不大于Ra3.2μm植西。

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