模具数控加工技术 作者 陈子银 第3章 模具数控铣削加工技术.pptVIP

②链式刀库 如图3.3所示链式刀库结构紧凑，刀库容量较大，链环形状可以根据机床的布局制成各种形状，也可将换刀位突出以便于换刀。当需要增加刀具数量时，只需增加链条的长度即可，给刀库设计与制造带来了方便。一般当刀具数量在30～120把时，多采用链式刀库。 3.1.3数控铣床与加工中心分类及主要技术参数 （1）加工范围 （3）龙门式加工中心 如图3.7所示龙门式加工中心形状与龙门式数控铣床相似，主轴多为垂直设置，带有自动换刀装置、可更换的主轴头附件，数控装置的软件功能也较齐全，能够一机多用，尤其适用于大型或形状复杂的工件，如航天工业与大型气轮机上的某些零件的加工。 2）按自动换刀装置分类 按自动换刀装置分类，通常可分为以下四类： （1）转塔头加工中心 有立式和卧式两种。主轴数一般为6～12个，这种结构换刀时间短、刀具数量少、主轴转塔头定位精度要求较高。一般在小型立式加工中心上采用转塔刀库形式，主要以孔加工为主。 （2）刀库+主轴换刀加工中心 这种加工中心特点是无机械手式主轴换刀，其换刀是通过刀库和主轴箱的配合动作来完成，并由主轴箱上下运动进行选刀和换刀，一般是采用把刀库放在主轴箱可以运动到的位置，或整个刀库或某一刀位能移动到主轴箱可以达到的位置，刀库中刀具的存放位置方向与主轴装刀方向一致。换刀时主轴运动到刀位上的换刀位置，由主轴直接取走或放回刀库。 （3）刀库+机械手+主轴换刀加工中心 这种加工中心结构多种多样，换刀装置是由刀库和机械手组成，换刀机械手完成换刀工作。由于机械手卡爪可同时分别抓住刀库上所选的刀和主轴上的刀，因此换刀时间短，并且选刀时间与机加工时间重合，因此得到广泛应用。 （4）刀库+机械手+双主轴转塔头加工中心 这种加工中心在主轴上的刀具进行切削时，通过机械手将下一步所用的刀具换在转塔头的非切削主轴上。当主轴上的刀具切削完毕后，转塔头即回转完成换刀工作，且换刀时间短。 3）按功能特征分类 按功能特征分类，可分为镗铣加工中心、钻削加工中心和复合加工中心。 （1）镗铣加工中心 镗铣加工中心和龙门式加工中心，都以镗铣为主，适用于箱体、壳体类零件加工以及各种复杂零件的特殊曲线和曲面轮廓的多工序加工，适用于多品种、小批量的生产方式。 （2）钻削加工中心 主要完成钻削加工，刀库形式以转塔头形式为主，适用于中、小批量零件的钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹与连续轮廓铣削等多工序加工。 （3）复合加工中心 复合加工中心主要指五面复合加工中心，可自动回转主轴头，进行立卧加工。主轴自动回转后，在水平和垂直面实现刀具自动交换。 （1）轮廓铣削进给路线的分析 对于连续铣削轮廓，特别是加工圆弧时，要注意安排好刀具的切入、切出，要尽量避免交接处重复加工，否则会出现明显的界限痕迹。如图3.45（a）所示，用圆弧插补方式铣削外整圆时，要安排刀具从切向进入圆周铣削加工，当整圆加工完毕后，不要在切点处直接退刀，而让刀具多运动一段距离，最好沿切线方向，以免取消刀具补偿时，刀具与工件表面相碰撞，造成工件报废。铣削内圆弧时，也要遵守从切向切入的原则，安排切入、切出过渡圆弧，如图3.45（b）所示，若刀具从工件坐标原点出发，其加工路线为1→2→3→4→5，这样可提高内孔表面的加工精度和质量。 （2）位置精度要求高的孔进给路线的分析 加工孔时，只要求定位精度较高，即将刀具在XY平面内快速定位运动到对准孔中心线的位置，因此要按空行程最短安排进给路线，然后刀具再轴向运动（Z向）进行加工。所以进给路线的确定要解决好下面几个问题： ①孔位确定及其坐标值的计算 一般在零件图上孔位尺寸都已给出，但有时孔距尺寸的公差或对基准尺寸距离的公差是非对称性尺寸公差，应将其转换为对称性公差。 ②孔加工轴向有关距离尺寸的确定 孔加工编程时还需要知道如下两种尺寸数据：刀具快速趋近距离Za（如图3.46所示）和刀具工作进给距离Zd（如图3.47所示）。 Za=Z0-(Zr+Zd+△Z) 式中，Zd为工件及夹具高度尺寸；△Z为刀具轴向切入长度；Za为刀具主轴端面到工作台面的距离；Zr为刀具长度。 其中切入距离与切出距离参照如表3.5所示推荐值。 攻丝 5～10 攻丝 镗 1～3 镗 铰 1～3 铰 扩 1～3 扩 在已加工表面