加工中心的选用方法
加工中心的选用方法
加工中心的选用方法摘要：五轴加工技术螺纹切削复合循环 G76 指令焊接概述mastercam实用技术教程(下）使用变频器的注意事项EDGE数控系统在火焰、等离子切割机中应用铁547B合金热喷熔技术的应用研究陶瓷刀具引发加工行业革命模具CAD/CAM软件的应用与开发现状HSK工具锥柄的检测与动平衡CAM：从分散学科到系统体系结构关注制造 协同发展 电液仿形铣床的数控化改造非球面零件超精密加工技术 Fanuc数控系统各键使用新型多功能全自动装箱机问世 中职数控专业“平台＋模块”教学研究SolidWorks 2007引入創新的智能特徵技術　注塑模具原理图演示高精度孔加工的新技术 [标签:tag] 加工中心的选用 1．被加工对象的选定 确定选购对象之前，首先要明确准备加工的对象。一般来说，具备下列特点的零件适合在加工中心加工： 多工序集约型工件 指在一个工件上需要用许多把刀具进行加工。 定位繁琐的工件 例如有一定位孔距精度要求的多孔加工，利用机床定位.
加工中心的选用
1．被加工对象的选定　
确定选购对象之前，首先要明确准备加工的对象。一般来说，具备下列特点的零件适合在加工中心加工： 　多工序集约型工件 指在一个工件上需要用许多把刀具进行加工。　 定位繁琐的工件 例如有一定位孔距精度要求的多孔加工，利用机床定位精度高的特点，很方便实施。　 重复生产型的工件 适合加工单件小批量生产。小批量指在1-100件，每批数量不多，但又需要重复生产。另外，即使工件形状尺寸不同，但又是相似工件，易于实现成组加工(GT)工艺的零件。　 复杂形状的零件 模具、航空零件等复杂形状工件，能借助自动程序编制技术在加工中心上加工各种异形零件。　 箱体类、板类零件 在卧式加工中心上利用回转工作台，对箱体零件进行多面加工，如主轴箱体、泵体、阀体、内燃机缸体等。如果连顶面也要一次装夹中加工，可选用五面体加工中心。立式加工中心适合加工箱盖缸盖、平面凸轮等。龙门加工中心用于加工大型箱体、板类零件，如内燃机车缸体、加工中心立柱、床身、印刷墙板机等。 　
2．机床规格的选定　
根据确定的加工工件的大小尺寸，相应确定所需机床的工作台尺寸和三个直线坐标系的行程。工作台尺寸应保证工件在其上面能顺利装夹工件，加工尺寸则必须在各坐标行程内，此外还要考虑换刀空间和各坐标干涉区的限制。　
3．机床精度的选定　
加工中心的精度分类为普通型和精密型，其主要精度项目见下表：　
加工中心主要精度项目
普通型(mm)
精密型(mm)
直线定位精度
±0.01/全程
±0.005/全程
重复定位精度
用户根据工件的加工精度要求，选用相应精度等级的机床，批量生产的零件，实际加工出的精度数值可能是定位精度的1.5-2倍。普通型机床批量加工8级精度工件，精密机床加工精度可达5-6级，但要有恒温等工艺条件，所以精密型机床使用严格，价格高。　
4．刀库容量的选定　
加工中心的制造厂家对同一种规格的机床，通常都设2-3种不同容量刀库，例如卧式加工中心刀库容量有30、60、80等，立式加工中心有16、24、32把容量的刀库。　
用户在选定时，可以根据被加工工件的工艺分析结果来确定所需数量，通常以需要一个零件在一次装夹中所需刀具数来确定刀库的容量，因为换另一零件加工时，需要重新安排刀具，否则刀具管理复杂并容易出错。　
从统计数据来看立式加工中心选用20把刀左右的刀库，卧式加工中心则选用40把刀左右的刀库为宜。当然要根据实际需要最后确定。用于柔性制造单元(FMC)或柔性制造系统(FMS)的加工中心机床，其刀库容量应选大容量刀库，甚至配置可交换刀库。　
5．机床选择功能及附件的选定　
选定加工中心机床时，除了基本功能和基本件以外，还有提供用户根据自身要求选用的功能和附件，称选择功能、选择附件(任选附件)。随着数控技术的发展，可供选择的内容越来越多，其构成价格在主机中所占的比例也越来越大，所以不明确目的大量选用附件也是不经济的，所谓“有备无患”的订购指导思想实质上是浪费。因此选订时要全面分析，还要适当考虑长远因素。　
选择功能主要对于数控系统而言，对那种价格增加不多，但对使用带来许多方便的功能，应适当配置齐全一点，而对可以多台机床公用的附件，就可以考虑一机多用，但必须考虑接口是通用的。 　
6．加工节拍与机床台数估算　
根据已经选定的工件，然后分析工艺路线，在这个工艺路线中选出准备在加工中心上加工的工序，对这些工序作工时节拍估算。　
根据现用工艺参数，估算每道工序的切削时间，而辅助时间通常取切削时间的10%-20%。另外中小型加工中心的每次换刀时间约需10-20秒，这样单工序时间为：　
t单序=t切 t辅 (10-20s)=t切 (10%-20%)t切 (10-20s)　
有了单工序时间就不难计算出年产量。一年300个工作日，机床开动率按75%-85%计算，如果计算结果产量达不到目标值，但相差不多、修改工艺参数；如果差距很大，应考虑增加机床台数配置。　
加工中心的调试与验收　
一．加工中心的调试　
机床调试的目的是考核机床安装是否稳固，各传动、操纵、控制等系统是否正常和灵敏可靠。　
调试试运行工作依以下步骤进行： 　按说明书的要求给个润滑点加油，给液压油箱灌入合乎要求的液压油，接通气源。　 通电，各部件分别供电或各部件一次通电试验后，再全面供电。观察各部件有无报警、手动各部件观察是否正常，各安全装置是否起作用。即使机床的各个环节都能操作和运动起来。　 灌浆，机床初步运转后，粗调机床的几何精度，调整经过拆装的主要运动部件和主机的相对位置。将机械手、刀库、交换工作台、位置找正等。这些工作做好后，即可用快干水泥灌死主机和各附件的地脚螺栓，将各地脚螺栓预留孔灌平。　 调试，准备好各种检测工具，如精密水平仪、标准方尺、平行方管等。　 精调机床的水平，使机床的几何精度达到允许误差的范围内，采用多点垫支撑，在自由状态下将床身调成水平，保证床身调整后的稳定性。　 用手动操纵方式调整机械手相对于主轴的位置，使用调整心棒。安装最大重量刀柄时，要进行多次刀库到主轴位置的自动交换，做到准确无误，不撞击。．将工作台运动到交换位置，调整托盘站与交换工作台的相对位置，达到工作台自动交换动作平稳，并安装工作台最大负载，进行多次交换。　 检查数控系统和可编程控制器PLC装置的设定参数是否符合随机资料中的规定数据，然后试验各主要操作功能、安全措施、常用指令的执行情况等。　 检查附件的工作状况，如机床的照明、冷却防护罩、各种护板等。 　
一台加工中心安装调试完毕后，由于其功能繁多，在安装后，可在一定负载下经过长时间的自动运行，比较全面的检查机床的功能是否齐全和稳定。运行的时间可每天8小时连续运行2到3天或每24小时连续运行1到2天。连续运行可运用考机程序。　
二．加工中心的验收　
加工中心的验收是一项复杂的检测技术工作。它包括对机床的机、电、液、气各部分的综合性能检测及机床静、动态精度的检测。在我国有专门的机构，即国家机床产品质量检测中心。用户的验收工作可依照该机构的验收方法进行，也可请上述机构进行验收。主要集中在两个方面：
　加工中心几何精度检查　
加工中心的几何精度是组装后几何形状误差，其检查内容如下： 　工作台的平面度　 各坐标方向移动的相互垂直度　 X轴方向移动岁工作台面的平行度　 Y轴方向移动岁工作台面的平行度　 X轴方向移动对工作台上下型槽侧面的平行度　 主轴的轴向窜动　 主轴孔的径向跳动　 主轴箱沿Z坐标方向移动对主轴轴心线的平行度　 主轴回转轴心线对工作台面的垂直度　 主轴箱在Z坐标方向移动的直线度 　
常用的检测工具有：精密水平仪、直角尺、精密方箱、平尺、平行光管、千分表或测微仪、高精度主轴心棒及刚性好的千分表杆。每项几何精度按照加工中心的验收条件的规定进行检测。注意：检测工具的等级必须比所测的几何精度高一等级。同时，必须在机床稍有预热的状态下进行，在机床通电后，主轴按中等转速回转15 分钟以后再进行检验。　机床性能验收　
根据《金属切削机床实验规范总则》规定的试验项目如下：　
空运转振动
抗振性切削
定位精度 　
主轴回转精度
直线运动不均匀性
对机床做全面性能试验必须高精度的检测仪器。在具体的机床验收时，各验收内容可按照机床厂标准和行业标准进行。　
加工中心操作要点　
作为一个熟练的操作人员，必须在了解加工零件的要求、工艺路线、机床特性后，方可操纵机床完成各项加工任务。因此，整理几项操作要点供参考： 　为了简化定位与安，夹具的每个定位面相对加工中心的加工原点，都应有精确的坐标尺寸。　 为保证零件安装方位与编程中所选定的工件坐标系及机床坐标系方向一致性，及定向安装。　 能经短时间的拆卸，改成适合新工件的夹具。由于加工中心的辅助时间已经压缩得很短，配套夹具的装卸不能占用太多时间。　 夹具应具有尽可能少的元件和较高的刚度。　 夹具要尽量敞开，夹紧元件的空间位置能低则低，安装夹具不能和工步刀具轨迹发生干涉。　 保证在主轴的行程范围内使工件的加工内容全部完成。　 对于有交互工作台的加工中心，由于工作台的移动、上托、下托和旋转等动作，夹具设计必须防止夹具和机床的空间干涉。　 尽量在一次装夹中完成所有的加工内容。当非要更换夹紧点时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏定位精度，必要时在工艺文件中说明。　 夹具底面与工作台的接触，夹具的底面平面度必须保证在0.01-0.02mm以内，表面粗糙度不大于Ra3.2μm。 　
加工中心的生产管理技术　
加工中心的使用是一项具有一定规模的复杂的技术工程。它涉及到生产管理、技术管理、人才培训等一系列工作。各项工作都应遵行一定的原则运行。这个原则就是充分发挥加工中心效益的保证系统。因此，重视使用技术是一方面，重视管理技术又是必不可少的另一方面。　
我国各机械制造厂中已把加工中心作为高效率自动化装备，作为重点设备。但在设备管理上却参差不齐。在加工中心的管理上，必须提倡加工中心的生产特点和它所需配合的各环节的生产节拍。不能将普通机床的管理方法移到数控机床上，在管理上应注意以下几点： 　充分发挥机床的全部功能 在机床投入使用时，为了充分发挥机床具有的全部功能，应必须认真阅读使用说明书，深刻理解机床的各种功能及其能力。根据本厂加工零件的性质，合理安排加工的对象、工序，选择相应的配套件和附件。对易损件安排好备件。　 设置数控工段 将数控机床集中在一个专门的部门，工艺技术准备、生产管理准备由工厂技术部门统一进行。生产车间设有专门的技术人员。避免单台数控机床分散在个车间，只加工少量关键零件，造成大量生产时间闲置的局面。设置专门的工段，便于维修的管理。　 合理安排生产节拍、技术准备周期 在向加工中心安排生产任务时，应先将工艺部门的工艺文件、加工工序、工具卡片准备齐全，再送加工零件到加工位置上。以免操作者停机去找工具、修改程序、组装夹具而造成长时间停机。　 选择合适的规章制度如数控机床管理制度、安全操作规程、数控机床使用规定、数控机床保养、点检制度等。同时，要及时向制造和设计部门反馈信息。　 重视技术队伍的建设 对一台包括多种技术成果的复杂设备，完全掌握使用需要一个训练有素的技术班子，包括工艺、操作、机电维修等，人员的培养要有一个过程，领导管理设备的部门对此要有全面认识。 　
工装夹具的应用　
在多品种小批量的生产过程中，工件的安装、拆卸和清洗、托板的自动交换、切屑的排出等在整个制造过程中是频繁发生的。为了提高加工中心的加工效率，在加工设备上搞高速化和高性能化是一方面，缩短安装时间，降低消耗是另一重要方面。夹具在制造厂来说属于工装部分，它是保证零件准确定位、有效加工的必要手段。对于加工中心来说，要求夹具定位精度高、、装卸方便，适于粗加工、精加工和各种多工序复合加工的形式。　
国内加工中心的使用尚处于初期阶段，夹具设计采用手工设计方式较多，备有CAD/CAM系统的还较少。下面仅就加工中心常见的装夹定位的使用方式作一介绍：
　加工中心加工定位基准的选择　
在确定工艺方案之前，合理地选择定位基准对保证加工中心的加工精度，提高加工中心的应用效率有着决定性的意义。在选择定位基准时要全面考虑各个工位的加工情况，达到下面三个目的： 　所选基准应能保证工件定位准确，装卸方便、迅速，夹紧可靠，且夹具结构简单。　 所选定的基准与加工部位的各个尺寸计算简单。　 保证各项加工精度。 　确定零件夹具　
在加工中心上，夹具的任务不仅是夹紧工件，而且还要以各个方向的定位面为参考基准，确定工件编程的原点。加工中心的高柔性要求其夹具比普通机床结构更紧凑、简单，夹紧动作更迅速、准确，尽量减少辅助时间。在加工机床上，要想合理应用好夹具，首先要对加工中心的加工特点有比较深刻的理解和掌握，同时还要考虑加工零件的精度、批量大小、制造周期和制造成本。　
根据加工中心机床特点和加工需要，目前常用的夹具类型有专用夹具、组合夹具、可调夹具和成组夹具。一般的选择顺序是单件生产中尽量用虎钳、压板螺钉等通用夹具，批量生产时优先考虑组合夹具，其次考虑可调夹具，最后选用专用夹具和成组夹具。在选择时要综合考虑各种因素，选择最经济的、最合理的夹具形式。　加工中心夹具设计及组装时应注意的问题 　为了简化定位与安，夹具的每个定位面相对加工中心的加工原点，都应有精确的坐标尺寸。　 为保证零件安装方位与编程中所选定的工件坐标系及机床坐标系方向一致性，及定向安装。　 能经短时间的拆卸，改成适合新工件的夹具。由于加工中心的辅助时间已经压缩的很短，配套夹具的装卸不能占用太多时间。　 夹具应具有尽可能少的元件和较高的刚度。　 夹具要尽量敞开，夹紧元件的空间位置能低则低，安装夹具不能和工步刀具轨迹发生干涉。　 保证在主轴的行程范围内使工件的加工内容全部完成。　 对于有交互工作台的加工中心，由于工作台的移动、上托、下托和旋转等动作，夹具设计必须防止夹具和机床的空间干涉。　 尽量在一次装夹中完成所有的加工内容。当非要更换夹紧点时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏定位精度，必要时在工艺文件中说明。　 夹具底面与工作台的接触，夹具的底面平面度必须保证在0.01-0.02mm以内，表面粗糙度不大于Ra3.2μm。
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加工中心有哪些用途?
加工中心适用于复杂、工序多、精度要求高.需要多种类型普通机床和繁多刀具、工装，经过多次装夹和调整才能完成加工的零件。其主要加工对象有以下四类。
(1)箱体类零件
箱体类零件一般是指具有多个孔系，内部有型腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。这类零件在机床、汽车、飞机等行业较多，例如，汽车的发动机缸体，变速箱体，机床的床头箱、轴箱.柴油机缸体，齿轮泵壳体等。
箱体类零件一般都需要进行孔系、轮廓、平面的多工位加工，公差要求特别是形位公差要求较为严格.通常经过铣、锤、钻、扩、铰、饱、攻螺纹等工序.使用的刀具、工装较多，在普通机床上需多次装夹、找正，测量次数多，导致工艺复杂，加工周期长，成本高，更重要的是精度难以保证.这类零件在加工中心上加工，一次装夹可以完成普通机床60~95%的工序内容，零件各项精度一致性好，质夏稳定，同时可缩短生产周期，降低生产成本。
当加工工位较多，工作台需多次旋转角度才能完成的零件，一般选用卧式加工中心.当加工的工位较少，且跨距不大时，可选立式加工中心，从一端进行加工。
(2)复杂曲面
同数控铣床一样，加工中心也适合加工复杂曲面，如飞机、汽车零件型面、叶轮、螺旋桨、各种曲面成型模具等。
就加工的可能性而言，在不出现加工过切或加工盲区时，复杂内曲面一般可以采用球头铣刀进行三坐标联动加工，加工精度高，但效率较低.如果工件存在加工过切或加工盲区，如整体叶轮等，就必须考虑采用四坐标或五坐标联动的机床。
仅仅加工复杂曲面时并不能发挥加工中心自动换刀的优势，因为复杂曲面的加工一般经过粗铣、(半)精铣、清根等步骤.所用的刀具较少，特别是像模具一类的单件加工。
异形件是外形不规则的零件，大多数需要进行点、线、面多工位混合加工，如支架、基座、样板、靠模、支架等。异形件的刚性差，夹压及切削变形难以控制，加工精度也难以保证。这时可充分发挥加工中心工序集中的特点，采用合理的工艺措施，一次或两次装夹，完成多道工序或全部的加工内容，经验表明，加工异形件时，形状越复杂，精度要求越高，使用加工中心就越能显示其优势。
(4)盘、套、板类零件
带有键槽或径向孔，或端面有分布孔系以及有曲面的盘套或轴类零件，例如，带有法兰轴套、带有键槽或方头的轴类零件等:具有较多孔加工的板类零件，如各种电动机盖等。
端面有分布孔系、曲面的盘、套、板类零件宜选用立式加工中心，有径向孔的可选用卧式加工中心。
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江苏东网提供技术支持加工中心操作工国家职业标准1. 职业概况
1.1 职业名称　　加工中心操作工。1.2 职业定义　　操作加工中心机床，进行工件多工序组合切削加工的人员。1.3 职业等级　　本职业共设四个等级，分别为中级（国家职业资格四级）、高级（国家职业资格三级）、技师（国家职业资格二级）、高级技师（国家职业资格一级）。1.4 职业环境　　室内、常温。1.5 职业能力特征　　具有较强的计算能力和空间感、形体知觉及色觉，手指、手臂灵活，动作协调。1.6 基本文化程度　　高中毕业（含同等学力）。1.7 培训要求1.7.1 培训期限　　全日制职业学校教育，根据其培养目标和教学计划确定。晋级培训期限：中级不少于400标准学时；高级不少于400标准学时；技师不少于350标准学时；高级技师不少于350标准学时。1.7.2 培训教师　　基础理论课教师应具备本科及本科以上学历，具有一定的教学经验；培训中级人员的教师必须具备本职业高级以上的职业资格证书；培训高级或技师人员的教师必须具备相关专业讲师以上教师资格或本职业高级技师职业资格证书；培训高级技师的教师必须具备相关专业高级讲师（副教授）以上资格或其他相应的职业资格证书。1.7.3 培训场地设备　　满足教学需要的标准教室，加工中心机床及完成加工所需的工件、刀具、夹具、量具和机床辅助设备等。1.8 鉴定要求1.8.1 适用对象　　从事和准备从事本职业的人员。1.8.2 申报条件　——中级（具备以下条件之一者）（1）取得相关职业（工种）*“初级职业资格证书后，连续从事相关职业3年以上，经本职业正规培训达规定的标准学时，并取得毕（结）业证书。（2）取得相关职业（工种）中级职业资格证书后，且连续从事相关职业1年以上，经本职业中级正规培训达规定的标准学时数，并取得毕（结）业证书。（3）取得中等职业学校数控机床专业或大专以上（含大专）相关专业毕业证书。　——高级（具备以下条件之一者）（1）取得本职业中级职业资格证书后，连续从事本职业4年以上，经本职业高级正规培训达规定的标准学时数，并取得毕（结）业证书。（2）取得本职业中级职业资格证书后，连续从事本职业工作7年以上。（3）取得高级技工学校或经劳动保障行政部门审核认定，以高级技能为培养目标的高等职业学校本专业毕业证书。（4）具有相关专业大专学历，并取得本职业中级职业资格证书后，连续从事本职业工作2年以上。　——技师（具备以下条件之一者）（1）取得本职业高级职业资格证书后，连续从事本职业工作5年以上，经本职业技师正规培训达规定的标准学时数，并取得毕（结）业证书。（2）取得本职业高级职业资格证书后，连续从事本职业工作8年以上。（3）大学本科相关专业或高级技工学校本专业毕业且具有本职业高级职业资格证书，连续从事本职业工作2年以上。　——高级技师（具备以下条件之一者）（1）取得本职业技师职业资格证书后，连续从事本职业工作3年以上，经本职业高级技师正规培训达规定标准学时数，并取得毕（结）业证书。（2）取得本职业技师职业资格证书后，连续从事本职业工作5年以上。1.8.3 鉴定方式　　分为理论知识考试和技能操作考核两部分。理论知识考试采用笔试，技能操作考核采用现场实际操作方式。两项考试均采用百分制，皆达到60分以上者为合格，技师和高级技师鉴定还须进行综合评审。1.8.4 考评员和考生的配备　　理论知识考核每标准考场配备两名监考人员；技能考试每台设备配备两名监考人员；每次鉴定组成3～5人的考评小组。1.8.5 鉴定时间　　各等级理论知识考试时间为 120 min；各等级技能操作考核时间：中级不少于 300 min；高级不少于 360 min；技师不少于 420 min。1.8.6 鉴定场所设备　　理论知识考试在标准教室进行；鉴定设备为加工中心机床、工件、夹具、量具、刀具及机床附件等必备仪器设备。*相关职业（工种）指车工、铣工、镗工。
2. 基本要求
2.1 职业道德2.1.1 职业道德基本知识2.1.2 职业守则（1）爱岗敬业，忠于职守。（2）努力钻研业务，刻苦学习，勤于思考，善于观察。（3）工作认真负责，严于律己，吃苦耐劳。（4）遵守操作规程，坚持安全生产。（5）团结同志，互相帮助，主动配合。（6）着装整洁，爱护设备，保持工作环境的清洁有序，做到文明生产。2.2 基础知识2.2.1 数控应用技术基础（1）数控机床工作原理（组成结构、插补原理、控制原理、伺服系统）。（2）编程方法（常用指令代码、程序格式、子程序、固定循环）。2.2.2 安全卫生、文明生产（1）安全操作规程。（2）事故防范、应变措施及记录。（3）环境保护（车间粉尘、噪声、强光、有害气体的防范）。
3. 工作要求　　本标准对中级、高级、技师、高级技师的技能要求依次递进，高级别包括低级别的要求。3.1 中级
五、精度检验
精度检验及分析
1.能够根据测量结果分析产生加工误差的原因2.能够通过修正刀具补偿值和修正程序来减少加工误差
1.工件精度检验项目及测量方法2.产生加工误差的各种因素
六、培训指导
1.能够指导加工中心中级操作工工作2.能够协助培训中级加工中心操作工
六、培训指导
1.能够指导中、高级操作工工作2.能够讲授机械加工的专业知识3.能够制定本职业各级操作工培训计划
1.生产实习教学方法2.教育学的基本知识
3.4 高级技师高级技师是本职业最高等级，该职业的技术随着现代科技的发展而不断提高。高级技师的标准待今后予以补充。4. 比重表4.1 理论知识
4.2 技能操作}