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1、FANC 0i-MB系统加工中心的加工技术与实训概述一、加工中心的根本概念加工中心是数控机床开展到一定阶段的产物，至今人们对加工中心还没有一个确切的定义，一般将带有自动刀具交换装置ATC的数控镗铣床称为加工中心，实际上可以概括为“具有自动刀具交换装置，并能够进行多种工序加工的数控机床。加工中心是一种功能较全的数控加工机床，一般它把几种机床的功能集中在一台设备上，从而具有多种工艺手段。加工中心配置有刀库和回转工作台，在加工过程中由程序控制选用或更换刀具，也由程序控制工作台的回转和分度。它能在一次装夹中完成铣、镗、钻、扩、铰、锪和攻螺纹等工序。加工中心与其它数控机床相比结构复杂，控制系统功能较全。
2、加工中心至少可控制三个坐标轴，其控制功能最少可实现两轴联动控制，多的可实现五轴、六轴联动，从而保证刀具能进行复杂外表的加工。加工中心除具有直线插补和圆弧插补功能外，还具有各种固定加工循环、刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿、在线监测、刀具寿命管理、故障自动诊断、加工过程图形显示、人机对话、离线编程等功能。二、加工中心适宜加工对象加工中心适宜加工形状复杂、加工工序内容多、精度要求高的零件。主要的加工对象有以下几种：1、既有平面又有孔系的零件这类零件常见的有箱体类零件和盘、套、板类零件。1箱体类零件 箱体类零件一般都要进行多工位孔系及平面加工，精度要求较高，特别是形状精度和位置精度要求较严格，通常
3、要经过铣、镗、钻、扩、铰、锪和攻螺纹等工步，需要刀具较多。2盘、套、板类零件 这类零件端面上有平面、曲面和孔系，径向也分布一些径向孔。加工部位集中在单一端面上的盘、套、板类零件宜选择立式加工中心，加工部位不是位于同一方向外表上的零件宜选择卧式加工中心。2、结构形状复杂的零件主要外表有复杂曲线、曲面组成的零件，加工时，需要多坐标联动加工。常见的典型零件有以下几类：1凸轮类 这类零件有各种曲线的盘形凸轮、圆柱凸轮、圆锥凸轮和端面凸轮等。2整体叶轮类 整体叶轮常见于航空发动机的压气机、空气压缩机、船舶推进器等，它除具有一般曲面加工的特点外，还存在许多特殊的加工难点，如通道狭窄，刀具很容易与加工外表和
4、邻近曲面发生干预等。3模具类 常见的模具有锻压模具、铸造模具、注塑模具及橡胶模具等。3、形状不规那么的异形零件 此类零件大多要点、线、面多工位混合加工。三、加工中心的工艺分析一工艺特点由于加工中心配置了自动换刀系统和回转工作台，与传统制造工艺相比，具有以下显著特点：1、在工件成形过程中，没有中间时效处理环节，内应力难以消除。2、由于加工中心工序集中，使用很多刀具，此时既要考虑粗加工时的大切削力，又要考虑精加工时的定为精度，因此机床的强度和刚度要满足这两方面的要求。3、由于机床加工经常处于粗、精加工交替的情况，所以要保证机床有良好的抗震性和精度保持性。4、多工序集中加工，切屑多，切屑的堆积对已加
5、工外表产生影响，加工中应引起注意。5、零件每道工序的内容、切削用量和工艺参数可以随时改变，有很大的加工柔性，适应现代化制造的要求。二加工中心加工零件的工艺性分析1、零件图样的工艺性分析1选择加工内容 加工中心最适合加工形状复杂、工序较多、要求较高，需使用多种类型的通用机床、刀具和夹具，经屡次装夹和调整才能完成加工的零件。2)检查零件图样 零件图样应表达正确，标注齐全，同时要特别注意，图样上应尽量采用统一的设计基准，从而简化编程，保证零件的精度要求。3分析零件的技术要求 根据零件在产品中的功能，分析各项几何精度和技术要求是否合理；考虑在加工中心加工，能否保证其精度和技术要求；选择哪一种加工中心最
6、为合理。4审查零件的结构工艺性 分析零件的结构刚度是否足够，各加工部位的结构工艺性是否合理等。2、工艺过程设计工艺设计时，主要考虑精度和效率两个方面，一般遵循先面后孔、先基准后其它、先粗后精的原那么。加工中心在一次装夹中，尽可能完成所有能够加工外表的加工。对位置精度要求较高的孔系加工，要特别注意安排孔的加工顺序，安排不当，就有可能将传动副的反向间隙带入，直接影响位置精度。例如，安排以下图a所示零件的孔系加工顺序时，假设按图b的路线加工，由于5、6孔与1、2、3、4孔在Y向的定位方向相反，Y向反向间隙会使误差增加，从而影响5、6孔与其它孔的位置精度。按图c所示路线，可防止反向间隙的引入。加工过程
7、中，为了减少换刀次数，可采用刀具集中工序，即用同一把刀具把零件上相应的部位都加工完，再换第二把刀具继续加工。但是，对于精度要求很高的孔系，假设零件是通过工作台回转确定相应的加工部位时，因存在重复定为误差，不能采用这种方法。3、零件的装夹1定位基准的选择 在加工中心加工时，零件的定为仍应遵循六点定位原那么。同时，还应特别注意以下几点：1进行多工位加工时，定位基准的选择应考虑能完成尽可能多的加工内容，即便于各个外表都能被加工的定位方式。例如，对于箱体零件，尽可能采用一面两销的组合定位方式。2当零件的定位基准与设计基准难以重合时，应认真分析装配图样，明确该零件设计基准的设计功能，通过尺寸链的计算，严
8、格规定定位基准与设计基准间的尺寸位置精度要求，确保加工精度。3编程原点与零件定位基准可以不重合，但两者之间必须要有确定的几何关系。编程原点的选择主要考虑便于编程和测量。2零件的夹紧 在考虑夹紧方案时，应尽量减小夹紧变形。零件粗加工时，切削力大，需要的夹紧力大，因此必须慎重选择定位基准和确定夹紧力。夹紧力应作用在主要支承范围内，并尽量靠近切削部位及刚性好的部位。如采用这些措施仍不能控制零件的变形，只能将粗、精加工工序分开，或者在粗加工程序后编入一段选择停止指令，粗加工后松开工件，使零件变形消除后，再重新夹紧零件继续进行精加工。3夹具的选用 在加工中心上，夹具的任务不仅仅是装夹零件，而且要以定位基
9、准为参考基准，确定零件的加工原点。加工中心的自动换刀功能又决定了在加工中不能使用弹套、钻套挤兑到块等元件。因此，在选用夹具结构形式时要综合考虑各种因素，尽量做到经济、合理。m和平面度误差0.010.02mm的要求。常用的家具有组合夹具、成组夹具、可调整夹具、拼装夹具和专用夹具。夹具在机床上的安装误差和零件在夹具中的装夹误差对加工精度都将产生直接的影响。即使在编程原点与定位基准重合的情况，也要求对零件在机床坐标系中的位置进行精确的调整。夹具中零件定位支承的磨损及污垢都会引起加工误差，因此，操作者在装夹零件时一定要将污物去除干净。三刀具的选择加工中心上使用的刀具分刃具局部和联接刀柄局部。刃具局部包
10、括钻头、铣刀、铰刀、四锥等。加工中心有自动换刀装置，联接刀柄要满足机床主轴自动松开和拉紧、定位准确、安装方便、适应机械手的夹持和搬运、适应在自动化刀库中的储存和识别的要求，通常用ISO40、45、50锥孔数据。1、刀柄的选择标准刀柄与机床主轴联接结合面的锥度是7：24，国际标准ISO有40，45，50及30，35等。刀柄尺寸的选择需考虑机械手夹持尺寸和机床主轴夹紧刀柄的尾拉钉尺寸要求。2、对刀具的要求加工中心用刀具必须具有能够承受高速切削和强力切削的性能，并且性能稳定。在选刀具材料时，一般应尽可能选用硬质合金涂层刀片，精密镗孔等还可选用性能好、耐磨的立方氮化鹏和金刚石刀具。另外，在根据工艺卡片
11、确定所用的刃具及刀柄、编制刀具卡片时，还应注意以下因素：1机床允许的刀具最大直径和质量；2注意刀具与夹具及零件发生干预的可能性，零件形状越复杂，此项检查越重要。3零件精度要求高、材料硬度高时，要注意刀具寿命的控制和备用刀具的准备。4采用通用还是专用刀具，要根据生产批量、零件精度及刀库容量等因素决定。课题一 加工中心操作入门一、加工中心使用要求：1、穿戴好劳保用品，不得带手套，围巾，长头发戴帽子。进入实习场地后，听从指导教师的指挥，不得任意起动和操作机床。2、电源接通前的考前须知：1机床防护门、电箱门是否关闭，还应按要求认真检查数控系统各电器附件的插头、插座连接是否平安可靠。2润滑装置油标的液面
12、检查。3操作手柄位置是否正确。4接通电源：先翻开压缩空气开关然后翻开机床总电源、再起动系统、最后翻开急停按钮。3、电源接通后的考前须知：1电源接通后，检查润滑泵是否正常工作，各局部风扇是否正常运行。2机床发生故障，先关闭机床急停按钮、关闭系统电源最后关闭总电源；紧急情况按下急停按钮。4、数控系统通电后,注意检查机床面板指示灯是否正常,CRT显示是否正常。5、程序运行时考前须知：1机床起动前，一定夹紧工件，关好防护门，不得将防护门翻开加工工件。2机床运转过程中，不得接触或接近驱动部件，不得将头部、手伸向转动、移动部件。3不要用湿手、油手触摸各个开关及按钮。4不要移开各种电器平安装置情况下操作机床
13、。5数控加工过程中，操作者不允许离开岗位。并且注意选择平安位置观察加工情况，随时注意周围的情况。6、机床停止时考前须知：1关闭急停按钮，关闭数控系统，然后关闭电源.2各移动部件回零，注：先移动Z轴，再移动X、Y轴。3清理切屑，保持机床及周围环境的整洁4定期清理电器柜和操纵台内部的的灰尘及杂物，大约1020天清洁一次电器柜及操作台的风扇过滤器，以便通风散热。5严禁使用化学试剂抹擦机床操作面板和数控系统CNC操作面板6不要随意改动或修改各种参数，更不要随便整定电器控制元件提供的整定值。7如较长时间机床不工作，应保持7天给机床送一次电，使电器元件及数控系统得电运行23小时，驱潮并且防止机床长时间放置
14、，机床参数或程序有可能丧失。8非操作者，站在平安的位置观察，不得两个或两个以上人员同时操作数控机床，不得在实习场地说笑打闹，不得随意敲击拍打电器柜及操纵台。二、加工中心的操作在进行工件加工前，一般来说，应做以下工作：准备工件、准备刀具、准备夹具、装夹工件。但是在操作数控机床加工工件前的工作还应包括：测量和设定工件的原点，测量和设定刀具的数据，必要时选择和设定用户参数，通过各种方式编辑和输入加工程序，并对程序进行检查、修改、调试直至程序到达了能在自动运行方式下正确加工出工件。本课题所介绍的操作，与操作面板各个键、旋钮的功能密切相关的，通过操作面板完成各种操作。一操作面板在系统中用于操作的面板有两
15、种：数控操作面板和机床操作面板。1、数控操作面板数控操作面板通常由显示单元和键盘单元组成1键盘说明复位键：“RESET按下此键，可使CNC复位或消除报警。帮助键：“HELP当对数控操作面板上的键操作有疑问时，按下此键可以提供三种屏幕信息：报警信息屏幕、操作方法屏幕和参数表屏幕信息。软键：根据不同的操作面板，软键有不同的功能，软键的功能显示在屏幕的底端。地址和数字键：按下此键，可以输入字母、数字或者其他字符。换档键：“SHIFT在键盘上，有些键具有两个功能，按下此键，可以在这两个功能之间进行切换，当一个键右下角的字母可被输入时，就会在屏幕上显示一个特殊字符“。输入键：“INPUT当按下一个字母键或数字键时，该键数据被输入到缓冲器区，并且显示在屏幕上。要将输入到缓冲区的数据复制到偏置存放器中，应按下“INPUT键，这个键与软键上的“INPUT键是等效的。取消键：“CAN按下此键，删除最后一个输入缓冲区的字符或符号。程序编辑键：按下如下键进行程序编辑：“ALTER替换键：用于替换
