加工中心加工流程分析

1 引言

在电子、信息等高新技术的日趋成熟及市场经济需求向个性化与多样化发展的今天，未来先进制造技术发展的总趋势必然向着精密化、柔性化、智能化、清洁化、集成化、的方向发展。数控技术在促进全球经济发展中扮演着重要角色，是制造业实现这些先进制造技术的基础。因而数控技术水平的高低和数控设备拥有量已经成为体现国家综合国力水平、衡量国家工业现代化的重要标志之一。随着数控技术的不断发展，其应用领域已慢慢的扩大到一些与国计民生密不可分的重要行业，如IT、汽车、轻工、医疗等。效率和质量是企业永恒的追求，高速、高精加工技术可极大地缩短产品生产周期，提高产品的质量和档次，从而提高企业的经济效益和竞争力。

本文根据数控机床的特点，以立式加工中心为例，针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，夹具方案的确定，刀具和切削用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度，加工效率，简化工序等方面的优势。

2 图纸分析

读懂零件图纸是进行机械加工的第一步，拿到图纸后首先应明确图纸使用的是哪种投影方法，即通常所说的视角。正规的图纸在右下角的标题栏里都会对其使用哪种视角给予标注。第一视角和第三视角表示方法如图2-1所示。GB 和ISO 标准一般采用第一视角画法，目前使用第一视角的国家有中国、德国、法国等，使用第三视角有美国、英国、日本等。

明确图纸的视角后，进一步读懂图纸可大致按如下步骤：

（1）看标题栏。标题栏是一张图纸的信息集中地，从标题栏可以了解到零件的材料，质量，毛坯的获得方法，公差要求等信息。另外图纸的图号和版次在标题栏也有标注，这些信息方便零件各道工序在车间里的管理和流转，必须给予重视。

（２）分析各视图关系，想象零件三维模型。先从整体出发，大概在脑海中描绘出零件的轮廓，再到局部一点一点分析想象零件的样子。一般来说，这方面的能力会随着读图经验的累积而增强。

（3）读尺寸，分析尺寸基准。读尺寸时应按照先读定形尺寸，再分析定位尺寸，然后分析各尺寸之间关系的原则来进行。在读尺寸的过程中要注意基本尺寸的公差要求，对于公差要求相对较高的基本尺寸要做好记录，并在接下来的工序安排及程序编制中特别注意。

（4）看技术要求，明确几何精度要求。一般来说，车间里的机械加工图纸都会有技术要求或是技术说明这样一个区域。尺寸偏差代号、粗糙度代号、形位公差代号及可供查阅的国家标准经常会出现在这个区域。另外，对于零件表面的镀层要求，热处理要求，倒角、毛刺的要求也会在这里给予说明。

第一视角

第三视角

图

2-1

2.1 0034图纸分析

整体上看，该零件属于盘类零件，适合在立式加工中心上加工。从标题栏里可以知道图纸用的是第一视角画法，图号为7-073-0034，版次为E版本，零件材料为AL 6061-T6，成品零件质量为83g，及无特殊标注的基本尺寸的公差依据。图纸的右上角给出了各个版本之间的区别与发行日期。整张图纸由三个基本视图（左视图、右视图、主视图）和一个A处局部放大图组成，其中主视图采用旋转剖。

该零件的定形尺寸由Φ84.0，Φ72.4,R2.0，17.78等组成。定位尺寸以X,Y 为基准，右视图里标出了50.0,34.34等定位尺寸。从技术要求里可以看到图纸对零件的孔位公差、表面处理、毛刺、倒角及成品的清洁、运输均作了要求。要想加工出高质量的合格产品，这些要求在整个加工过程中必须重视。另外，该版本波纹口的尺寸依照图纸0034-A来加工，故必须进一步读取0034-A图档，该图如下：

从图纸右上角可以看出0034-A是此款零件各版本波纹口尺寸加工的依据图。一般情况下，同一款零件各个版次之间的尺寸变化不大。对于在各个版次之间均未有变化的局部尺寸，为了以后的作图方便，图纸设计人员通常会把这一部分提取出来另作一张图作为以后各版次该区域加工的尺寸依据。

俗话说“磨刀不误砍柴工”，读图是机械加工必不可少的步骤，只有在充分读懂图纸的前提下，接下来的工艺及编程工作才能更顺利的展开，才能避免不必要的错误在后续的加工中出现。

3 工艺分析

3.1 数控加工工艺安排准则

工艺安排是机械加工的重中之重，优秀的工艺可以使零件的加工变得容易，节省工时，减少加工过程中的能耗，降低加工成本，差的工艺则会使零件加工变得困难，不当会浪费工时、增加能耗，甚至会导致零件根本无法加工。传统加工工艺在制定时，除了首先考虑定位基准的选择外还应该考虑各表面加工方法的选择、工序集中和分散的程度和工序先后顺序的安排等问题。数控加工工艺的制定除了要遵循传统的加工工艺安排原则外，还要遵循以下几个原则：（1）减少零件装夹次数，尽可能做到一次装夹定位后就能加工出全部待加工的面，避免因装夹次数过多造成零件变形及定位不准确等问题。

（2）尽量将刀具更换次数减少到最少。一把刀具换到主轴上后，要尽量做到该刀具把所有能加工到得地方加工完成后再换下一把刀具，以此提高加工精度和缩短加工工时。

（3）先内后外的原则，即要先进行内腔内型的加工，后进行外形加工。

（4）在同一次装夹中进行的多步工序，应先安排对工件刚性破坏较小的工序，且上道工序的加工不能影响下一道工序的装夹与定位。

（5）为了提高机床的使用效率，在保证加工质量的前提下，可以将粗加工和半精加工合为一道工序。

（6）加工中容易损伤的地方（如螺纹等）以及平面度要求较高的面可以放在最后加工。

加工工艺制定的是否合理将直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。同时工艺设计既是连接产品设计和生产制造的桥梁，又是指导企业生产的重要文件，因此做这一工作时必须认真仔细，努力减少发生错误的机会。

3.2 立式加工中心工艺特点

立式加工中心是目前使用范围较广的数控设备之一。在数控设备品种多样的车间里，加工中心主要用来加工的对象有既有平面又有孔系的零件、结构形状复杂或外形不规则的异形零件、周期性投产的批量零件、加工精度要求较高的中小批量产品。

和普通铣床相比，加工中心的工艺具有以下几点优点：