适合用加工中心加工的主要零件类别
加工中心适宜于加工复杂、工序多、要求较高、需用多种类型的普通机床和众多刀具夹具，且
经多次装夹和调整才能完成加工的零件。其加工的主要对象有箱体类零件、复杂曲面、异形件、
盘套板类零件和特殊加工等五类。
(1)箱体类零件箱体类零件一般是指具有一个以上孔系，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、飞机制造等行业用的较多。箱体类零件一般都需要进
行多工位孔系及平面加工，公差要求较高，特别是形位公差要求较为严格，通常要经过铣、钻、
扩、镗、铰、锪，攻丝等工序，需要刀具较多，在普通机床上加工难度大，工装套数多，费用高，加工周期长，需多次装夹、找正，手工测量次数多，加工时必须频繁地更换刀具，工艺难以制定，更重要的是精度难以保证。加工箱体类零件的加工中心，当加工工位较多，需工作台多次旋转
角度才能完成的零件，一般选卧式镗铣类加工中心。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)复杂曲面复杂曲面在机械制造业，特别是航天航空工业中占有特殊重要的地位。复杂曲
面采用普通机加工方法是难以甚至无法完成的。在我国，传统的方法是采用精密铸造，可想而知其精度是低的。复杂曲面类零件如：各种叶轮，导风轮，球面，各种曲面成形模具，螺旋桨以及
水下航行器的推进器，以及一些其它形状的自由曲面。这类零件均可用加工中心进行加工。比较典型的下面几种：①凸轮、凸轮机构作为机械式信息贮存与传递的基本元件，被广泛地应用于各种自动机械中，这类零件有各种曲线的盘形凸轮，圆柱凸轮、圆锥凸轮、桶形凸轮、端面凸轮
等。加工这类零件可根据凸轮的复杂程度选用三轴、四轴联动或选用五轴联动的加工中心。②整体叶轮类这类零件常见于航空发动机的压气机，制氧设备的膨胀机，单螺杆空气压缩机等，
对于这样的型面，可采用四轴以上联动的加工中心才能完成。③模具类如注塑模具、橡胶模具、真空成形吸塑模具、电冰箱发泡模具、压力铸造模具，精密铸造模具等。采用加工中心加工模具，由于工序高度集中，动模、静模等关键件的精加工基本上是在一次安装中完成全部机加工内容，
可减少尺寸累计误差，减少修配工作量。同时，模具的可复制性强，互换性好。机械加工残留给
钳工的工作量少，凡刀具可及之处，尽可能由机械加工完成，这样使模具钳工的工作量主要在于
抛光。④球面可采用加工中心铣削。三轴铣削只能用球头铣刀作逼近加工，效率较低，五轴铣削可采用端铣刀作包络面来逼近球面。复杂曲面用加工中心加工时，编程工作量较大，大多数要有自动编程技术。
(3)异形件异形件是外形不规则的零件，大都需要点、线、面多工位混合加工。异形件的刚
性一般较差，夹压变形难以控制，加工精度也难以保证，甚至某些零件的有的加工部位用普通机
床难以完成。用加工中心加工时应采用合理的工艺措施，一次或二次装夹，利用加工中心多工位点、线、面混合加工的特点，完成多道工序或全部的工序内容。
(4)盘、套、板类零件带有键槽，或径向孔，或端面有分布的孔系，曲面的盘套或轴类零件，
如带法兰的轴套，带键槽或方头的轴类零件等，还有具有较多孔加工的板类零件，如各种电机盖等。端
面有分布孔系、曲面的盘类零件宜选择立式加工中心，有径向孔的可选卧式加工中心。
(5)特殊加工在熟练掌握了加工中心的功能之后，配合一定的工装和专用工具，利用加工中
心可完成一些特殊的工艺工作，如在金属表面上刻字、刻线、刻图案；在加工中心的主轴上装上
高频电火花电源，可对金属表面进行线扫描表面淬火；用加工中心装上高速磨头，可实现小模数
渐开线圆锥齿轮磨削及各种曲线、曲面的磨削等。
判断一台加工中心的加工精度
◆试件的材料、刀其和切削参数
试件的材料和切削刀具及切削参数按照制造厂与用户间的协议选取，并应记录下来，推荐的切削参数如下：
1 ）切削速度：铸铁件约为50m/min; 铝件约为300m/min.
2 ）进给量：约为（0.05~0.10 ） mm/ 齿。
3 ）切削深度：所有铣削工序在径向切深应为0.2mm.
◆试件的固定
试件应在专用的夹具上方便安装，以达到刀具和夹具的最大稳定性。夹具和试件的安装面应平直。
应检验试件安装表面与夹具夹持面的平行度。应使用合适的夹持方法以便使刀具能贯穿和加
工中心孔的全长。建议使用埋头螺钉固定试件，以避免刀具与螺钉发生干涉，也可选用其他等效
的方法。试件的总高度取决于所选用的固定方法。
◆试件的尺寸
如果试件切削了数次，外形尺寸减少，孔径增大，当用于验收检验时，建议选用最终的轮廓
加工试件尺寸与本标准中规定的一致，以便如实反映加工中心的切削精度。试件可以在切削试验中反复
使用，其规格应保持在本标准所给出的特征尺寸的士 10% 以内。当试件再次使用时，在进行新的精切试
验前，应进行一次薄层切削，以清理所有的表面，再进行测试。
◆立式加工中心试件的定位
试件应位于 X 行程的中间位置，并沿 Y 和 Z 轴在适合于试件和夹具定位及刀具长度的适当位置
处放置。当对试件的定位位置有特殊要求时，应在制造厂和用户的协议中规定。
加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、
更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种
工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，
精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。
影响切削速度的因素很多，加工中心概括起来有如下几点：
1 、刀具材质
刀具材料不同，允许的最高切削速度也不同。高速钢刀具耐高温切削速度不到50m/min ，碳化钨刀具耐高温切削速度可达100m/min 以上，陶瓷刀具的耐高温切削速度可高达1000/min 。
2 、工件材料
工件材料硬度高低会影响刀具切削速度，同一刀具加工硬材料时切削速度需降低，而加工较软材料
时切削速度可以提高。 c.刀具寿命。刀具使用时间 (寿命 )要求长，则应采用较低的切削速率。反之，可采
用较高的切削速度。
3、切削深度与进给量
切削深度与进给量大，切削抗力也大，切削热会增加，数控机床故切削速度应降低。
4、刀具的形状
刀具的形状、角度的大小、刃口的锋利程度都会影响切削速度的选取。
5、切削液使用
在切削时使用切削液，可有效降低切削热，从而提高切削速度。
6、机床性能
机床刚性好、精度高可提高切削速度;反之，则需降低切削速度。
上一篇：加工常识：高速低温切削的优势和需解决的问题
下一篇： FANUC数控车床加工编程中常用程序代码
按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数分：有三轴二联动、
四联动、六轴五联动等。三轴、四轴是指加工中心具有的运动坐标数，时控制运动的坐标数，从而实现刀具相对工件的位置和速度控制。三轴三联动、四轴三联动、五轴联动是指控制系统可以同
按工作台的数量和功能分：有单工作台加工中心、双工作台加工中心，和多工作台加工中心。
按加工精度分：有普通加工中心和高精度加工中心。普通加工中心，分辨率为1μm，最大进给速度15 ～25m ／ min ，定位精度 lOμm左右。高精度加工中心、分辨率为 0.1 μm，最大进给速度
为 15 ～ 100m ／min ，定位精度为 2μm左右。介于 2 ～ lOμm之间的，以±5μm较多，可称精密级。
前言
加工中心是机械设备与数控系统组成的适用子复杂零件加工的高效自动化机床。由于它具有
自动换刀装置，工件经一次装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速，进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，依次完成工件几个面上
的多工序加工。这种多工序集中加工的方式，可减少工件装夹、测量、机床调整、工件周转等许
多非加工时间，使机床的切削利用率高于普通机床3-4 倍，从而大大降低操作者的劳动强度，且加工精度高，因此具有良好的经济效果。由此可见加工中心的应用趋势势不可挡。
上海汽轮机有限公司近几年已陆续引进四轴联动数控卧式加工中心和四轴联动数控立式加工
中心。此设备的应用，使叶片制造水平上升到一个新的层次，提供了一个新的开发方向。
1加工中心的工作原理
首先把工艺员手工编制或计算机自动编制好的程序存储在信息载体(如磁盘等 )上，将信息载体送
到输人装置读出信息并送人数控装置，经过一系列运算处理变成脉冲信号。有的脉冲信号被送到
机床的伺服系统，经过转换和放大，再经过传动机构，驱动有关部件按程序规定的轨迹做相关运
动，有的脉冲信号被送到可编程控制器中，顺序控制机床的其内辅助动作，实现刀具的自动交换。
2加工中心的基本结构
1)数控系统
由 CNC 装置、何服趋动装置、可编程序控制器等组成，是加工中心执行顺序动作和完成加工过
程的控制中心。
CNC 装置由中央处理器，输人输出接口组成，其主要特点是输人存储，数据的加工，差补运算
等控制功能都通过软件来完成，增加了许多逻辑电路难以实现的功能。计算机和其它装置之间可
通过接口设备连接，当控制对象或功能改变时，只需改变软件和接口。伺服趋动装置的作用是把某些来自 CNC 装置的脉冲信号转换为机床移动部件的运动；其性能是决定机床的加工精度，表
面质量，生产效率的主要因素之一。其中的检测装置用来完成机床运动部件的头际位移量的测最，
并反馈给数控装置。可编程序控制器控制趋动机构实现刀具的选则和交换。
2)机械本体
结构简单，梢度高，刚性好。包括基础部件、主轴部件、自动换刀装置等。
基础部件由床身立柱和工作台组成，为加工中心重量和休积最大的部件，是加工中心的结构基础。
要求承受加工中心的静载荷以及加工时的切削负载，因此刚性要求高。主轴部件是加工中心的关键部件，由主轴箱、电机、主轴和轴承等组成。其启动停止转速等均由数控系统控制，并通过装
在主轴上的刀具参与切削运动，是切削加工的功率输出部件，其结构的好坏，对加工中心的性能
有很大影响。自动换刀装置由刀库、机械手、驭动机构等部件组成。刀库是存放加工过程中所要使用
的全部刀具的装置，当需要换刀时根据数控系统的指令由机械手或别的方式将刀具从刀库取出装入主
轴孔中。
3)辅助系统
包括润滑、冷却、排屑、防护、液压等，虽不直接参与切削运动，但对加工中心的加工效率，加
工精度和可靠性起到保障作用，是加工中心中不可缺少的部分。
卧式加工中心为日本只菱生产的四轴联动双工作台加工中心。工作台尺寸为500×500mm配有两个自动交换工件的托盘。一个托盘用来安装工件，在工作台上加工；另一个则位厂工作台外用
来拆卸安装工件。当完成一个托盘上的工件加工后，便自动交换托盘，进行新零件的加工，这样可以减少辅助时间，提高效率。
立式加工中心为台湾协鸿生产的四轴联动加工中心。狭长的工作台配有f320mmm立式数控圆盘
转动工作台和可带顶针的尾座，主轴锥度采用ISO50 ，三轴导轨全部为滑动导软，这样的结合
增强了机床的强度和刚性。
3加上中心的基本概念及编程基础
1)加工中心的坐标系统
Z 坐标—传递切削动力的主轴所在位置一般即为Z 坐标，增大刀具和工件距离的方向为Z 轴正向;X 坐标—水平方向一般为X 坐标，当 Z 坐标水平时，从刀具主轴向工件看，X 正向指向右方，当 Z 坐标垂直时，对于单柱机床，从刀具主轴向立柱看时，X 正向指向右方;Y 坐标—根据X和Z 坐标，按照右手笛卡尔坐标系统来确定。旋转运动A、 B 、 C 相应的表示其轴线平行于X 、 Y、Z 坐标的旋转运动。正向的A、 B 、 C 相应的表示在X 、 Y、 Z 坐标正方向上按照右螺旋前进的
方向。
机床坐标系是机床的基本坐标系，不能随意改变；工作坐标系是以工作中的某一点建立的坐标
系。
卧式加工中心为四轴联动系统，即X 、 Y、Z 、 B4 个方向，立式加工中心也为四轴联动系统，即
X、Y、Z 、A4 个方向。
2)数控系统的控制方式
点位控制 :从某一位置向另一位置移动时，不管中间移动轨迹如何，只要刀具最后能准确到达目
标位置即可，用于快速定位。直线控制用于平行于坐标轴的直线加工，也可用于加工45 。的斜线用于平面加工。轮廓控制 :加工时需要控制刀具每个位置的X, 玖 Z 坐标的切削方向和进给速度，
用于型面加工。
3)编程基础知识
准备功能 G ：用来指定机床的动作方式。主轴功能 S：用来指定机床的主轴转速。进给功能 F ：用来指定坐标轴的进给速度。刀具功能 T ：用来选择刀具。辅助功能 M：用来指定机床辅助动作及状态。根据两种机床编程的区别编制转换程序，增强程序通用性。
4加工中心在叶片生产中的应用
卧式加工中心主要用于叶片中间体及围带的加工。立式加工中心除用于叶片中问体及围带的加工外，
还用于叶片型面的粗、精加工及模段叶片的基面加工。
夹具设计 :由于集中了叶片的多工序加工，在 _ 玖装夹中既有粗铣又有精铣还有钻孔等，应要求夹具能承受大切削力，还要满足定位精度要求。由于粗精加工为连续过程，要求夹紧力大且不能使零件变形。由于设备带有防护罩内部空间有限，而夹具一般又须旋转，因此夹具要尽可能小些，
避免与刀具及设备相互干涉。夹具必须拆卸方便，以免增加辅助时间。同时注意夹具与工作台的连接方式，日本卧式工作台上只有螺孔，为了工作方便，设计了带T 型槽的机床附件。立式加工中心除水平工作台带有T 型槽外，立式转盘也带有T 型槽及转台中心定位孔。
加工方钢毛坯中间体时，背径向面定位，内径向面火紧，进汽侧定位，出汽侧夹紧，长度适宜时
可将中间体及围带部分均露于加工处，夹具连接于转盘上，利用转盘的旋转进行加工。加工叶片型面时，在立式转盘上安装叶根定位夹具，在围带处按装顶针做为辅助支撑。加工模段叶片的基
面时，采用三顶针定位，双顶针座安于立式转盘上，另一顶针可根据叶片长短进行移动并可固定在
工作台上支于围带处。
刀具选择 :刀柄采用 HSK 短锥结构，其短锥部分与端面均和主轴接触，刚性好、定位精度高；由合
金工具钢制成，并经过特殊的热处理，具有很强的韧性及强度。装夹刀排的结构分为侧固式，
夹头式等多种型式。刀片一般用进口刀片，具有较大的切削力。如中间体的精加工用以色列的长
方形可转位端铣刀，韧性好且锋利，截面为长方形，有二个切削刃，大前角并具有螺旋角，材质
为 IC328 ，切深为 3～ 4 mm,F=250 mm/min, ，s=800 r/min ，刀盘直径 32mm ， 5 齿。型面粗加
工用以色列的蝶形可转位面铣刀，耐冲击力强，截面为八角型，有8 个切削刃，材质为IC928 ，切深为 3～ 4mm ， F=800 mm/min, s=600 r/min ，刀盘直径63mm ， 5 齿。型面精加工用以色列
的可转位球头立铣刀，刚性好且锋利，截面为半圆形，较大前角，材质为 IC328 ，切深为2～ 4mm ，F=800 ～ 1000 mm/min, s=2000 ～ 30000 r/mm ，刀盘直径12mm ， 2 齿或直径 20mm ，2 齿。
5经济效益分析及展望
采用加工中心加工时，将原来的多工序多次装夹变为一次装夹，工序基准统一，减少加工时间，
节省工装，机床精度高，产品合格率达 100% ，而一些相关的辅助费用如：人员费用，机床维修费用等
也随之降低。可见加工中心在加工质量，提高生产率，降低成本等方面具有良好的经济性。
卧式加工中心一般比立式加工中心贵一倍左右，而所需工时也比立式加工中心多，因此同样的生
产采用立式加工中心比较经济，但立式加工中心加工范围不如卧式加工中心加工范围广泛。因此生产部门可根据具体情况购买设备。合理的配置可使叶片生产能力大大提高，同时也为今后发展
叶片柔性系统(FMS) 做准备。
加工中心的主要技术参数包括工作台面积、各坐标轴行程、摆角范围、主轴转速范围、切削进给
速度范围、刀库容量、换刀时间、定位精度、重复定位精度等，其具体内容及作用详见表 5 - 1。项目五自动换刀装置
加工中心上的自动换刀装置由刀库和刀具交换装置组成，用于交换主轴与刀库中的刀具或工具。
一、对自动换刀装置的要求
加工中心对自动换刀装置有如下具体要求：
1、刀库容量适当
2、换刀时间短
3、换刀空间小
4、动作可靠、使用稳定
5、刀具重复定位精度高
6、刀具识别准确
二、刀库
在加工中心上使用的刀库主要有两种，一种是盘式刀库，一种是链式刀库。盘式刀库装刀容量相
对较小，一般在 1 ～ 24 把刀具，主要适用于小型加工中心；链式刀库装刀容量大，一般在 1 ～100把刀具，主要适用于大中型加工中心。
三、换刀方式
加工中心的换刀方式一般有两种：机械手换刀和主轴换刀。
1、机械手换刀
机床结构不同，机械手
由刀库选刀，再由机械手完成换刀动作，这是加工中心普遍采用的形式。
的形式及动作均不一样。
2、主轴换刀
通过刀库和主轴箱的配合动作来完成换刀，适用于刀库中刀具位置与主轴上刀具位置一致的情
况。一般是采用把盘式刀库设置在主轴箱可以运动到的位置，或整个刀库能移动到主轴箱可以到达的
40 位置。换刀时，主轴运动到刀库上的换刀位置，由主轴直接取走或放回刀具。多用于采用号以下刀
柄的中小型加工中心。
四、刀具识别方法
加工中心刀库中有多把刀具，如何从刀库中调出所需刀具，就必须对刀具进行识别，刀具识别的方法有
两种。
1、刀座编码
在刀库的刀座上编有号码，在装刀之前，首先对刀库进行重整设定，设定完后，就变成了刀具号和刀座号
一致的情况，此时一号刀座对应的就是一号刀具，经过换刀之后，一号刀具并不一定放到一号刀座中
（刀库采用就近放刀原则），此时数控系统自动记忆一号刀具放到了几号刀座中，
数控系统采用循环记忆方式。
2、刀柄编码
识别传感器在刀柄上编有号码，将刀具号首先与刀柄号对应起来，把刀具装在刀柄上，再装入刀库，在刀库上有刀柄感应器，当需要的刀具从刀库中转到装有感应器的位置时，被感应到后，从刀库中调出交换到主轴上。
项目六工作台自动交换装置
根据需要，加工中心可配备工作台自动交换装置，使其携带工件在工位及机床之间转换，从而有效减小定位误差，减少装夹时间，达到提高加工精度及生产效率的目的，这也是构成FMS的基本手段。
一、对工作台自动交换装置的要求
加工中心对自动换刀装置有如下具体要求：
1、工作台数量适当
一般单机操作采用两个工作台，多机共同操作时采用多个工作台。
2、交换时间短
多工作台的交换可采用机械手、机器人等以缩短时间。
3、交换空间小
4、动作可靠、使用稳定
5、工作台重复定位精度高
二、工作台自动交换装置的类型
1、回转交换式
交换空间小，多为单机时使用，
2、移动交换式
工作台沿导（滑）轨移至工作位置进行交换，多用于加工中工位多、内容多的情况
2加工中心的结构组成
加工中心自问世至今已有 30 多年，世界各国出现了各种类型的加工中心，虽然外形结构各界，但从总体来看主要由以下几大部分组成。
1、基础部件。它是加工中心的基础结构，由床身、立柱和工作台等组成，它们主要承
受加工中心的静载荷以及在加工时产生的切削负载，因此必须要有足够的刚度。这些大件可
以是铸铁件也可以是焊接而成的钢结构件，它们是加工中心中体积和重量最大的部件。
2、主轴部件。由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。主轴的启、停和变速等动作
均由数控系统控制，并且通过装在主轴上的刀具参与切削运动，是切削加工的功率输出部件。
3、数控系统。加工小心的数控部分是由cNc 装置，可编程控制器、伺服驱动装置以及操作面板
等组成。它是执行顺序控制动作和完成加工过程的控制中心。
4、自动换刀系统。由刀库、机械手等部件组成。当需要换刀时，数控系统发出指令，由机械手
(或通过其他方式)将刀具从刀库内取出装入主轴孔中。
5、辅助装置。包括涡滑、冷却、排屑、防护、液压、气动和检测系统等部分。这些装置虽然不
直接参与切削运动，但对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起着保障作用，因此也是加工中心中不对缺少的部分。
3加工中心的结构特点
1.机床的刚度高、抗振性好。为了满足加工中心高自动化、高速度、高精度、高可靠性的要求，
加工中心的静刚度、动刚度和机械结构系统的阻尼比都高于普通机床 (机床在静态力作用下所表现的刚度
称为机床的静刚度；机床在动态力作用下所表现的刚度称为机床的动刚度 )。
2.机床的传动系统结构简单，传递精度高，速度快。加工中心传动装置主要有三种，即滚珠丝
杠副；静压蜗杆 -蜗母条；预加载荷双齿轮 -齿条。它们由伺服电机直接驱动，省去齿轮传动机构，传递精度高，速度快。一般速度可达 15m ／min ，最高可达 100m ／ min ；
3.主轴系统结构简单，无齿轮箱变速系统(特殊的也只保留 1～ 2 级齿轮传动 )。主轴功率大，调
速范围宽，并可无级调速。目前加工中心95 ％以上的主轴传动都采用交流主轴伺服系统，速度
可从 10 ～ 20000r ／ min 无级变速。驱动主轴的伺服电机功率一般都很大，是普通机床的 1 ～ 2 倍，由
于采用交流伺服主轴系统，主轴电动机功率虽大，但输出功率与实际消耗的功率保持同步，不存在大马
拉小车那种浪费电力的情况，因此其工作效率最高，从节能角度看，加工中心又是节能型的设备；
4. 加工中心的导轨都采用了耐磨损材料和新结构，能长期的保持导轨的精度，在高速重切削下，保证运动部件不振动，低速进给时不爬行及运动中的高灵敏度。导轨采用钢导轨、淬火硬度
≥ HRC ，与导轨配合面用聚四氟乙烯贴层。这样处理的优点： a．摩擦系数小； b．耐磨性好；c.减振消声； d．工艺性好。所以加工中心的精度寿命比一般的机床高；
5.设置有刀库和换刀机构。这是加工中心与数控铣床和数控镗床的主要区别，使加工中心的功
能和自动化加工的能力更强了。加工中心的刀库容量少的有几把，多的达几百把。这些刀具通过换刀机构自动调用和更换，也可通过控制系统对刀具寿命进行管理；
6.控制系统功能较全。它不但可对刀具的自动加工进行控制，还可对刀库进行控制和管理，实
现刀具自动交换。有的加工中心具有多个工作台，工作台可自动交换，不但能对一个工件进行自
动加工，而且可对一批工件进行自动加工。这种多工作台加工中心有的称为柔性加工单元。随着加工中心控制系统的发展，其智能化的程度越来越高，如FANUCl6系统可实现人机对话、在线
自动编程，通过彩色显示器与手动操作键盘的配合，还可实现程序的输入、编辑、修改、删除，
具有前台操作、后台编辑的前后台功能。加工过程中可实现在线检测，检测出的偏差可自动修正，
保证首件加工一次成功，从而可以防止废品的产生。
DMG DMC 70 H卧式加工中心
加工中心的选用与安装
兰生数控机床销售公司浏览次数：311 原创文章，转载请注明出处！
一．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：
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
±0.006
±0.002
铣圆精度
0.03-0.04
0.015
用户根据工件的加工精度要求，精度数值可能是定位精度的 1.5-2
选用相应精度等级的机床，批量生产的零件，实际加工出的倍。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，心刀库容量有 30 、 60 、 80 等，立式加工中心有通常都设 2-3
16、 24 、32
种不同容量刀库，例如卧式加工中
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，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，刀具管理复杂并容易出错。
通常以需要一个零件需要重新安排刀具，否则
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，
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。
应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
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：
10% — 20% 。t 单序 =t 切 +t 辅 +（10-20s ）
=t 切 +（ 10%-20% ） t 切 +（ 10-20s ）
（1 ）加工中心的规格及类型选择
1）加工中心的类型选择
A.一般单工位加工的工件最好选用立式加工中心，如各种板类零件，跨距较小的箱体等。
B．加工两工位以上的工件或在四周呈径向辐射状排列的孔系、面的加工宜选择卧式加工中心
C．当工件的位置精度要求较高，采用卧式加工中心，在一次装夹中不能完成多工位加工时，则
应选择五面加工中心。
D．当工件尺寸较大，一般立柱式加工中心的工作范围不足时，应选用龙门式加工中心，如机床
床身，立柱等。
2）加工中心规格的选择
a.工作台规格的选择，工作台尺寸应保证工件在其上面能顺利装夹，加工尺寸则必须在各坐标
行程内，此外，还要考虑换刀空间的各坐标干涉区限制。
b.加工范围选择，应考虑加工各坐标行程，主轴端面到工作台中心距离的最大值、最小值，主
轴中心至工作台台面距离的最大值、最小值等。在加工中心上加工的零件，其各加工部位必须为
机床向行程的最大与最小值所决定的空间包容，加工中心工作台面尺寸与三坐标行程一般都有一
定的比例。如工作台400mm x400mm则三坐标行程分别为500mm,400mm。400mm；工作台1250mm x1250mm，则三坐标行程分别为1600mm 、1000mm 、800mm 、若工件尺寸大于坐标
行程，则加工区域必须在坐标行程以内。另外，工件和夹具的总重量不能大于工作台的额定负载。
工件移动轨迹不能与机床防护罩干涉，交换刀具不得与工件相碰等。
c.机床主轴功率及转矩选择，主轴电动机功率反映了整机的切削功率，也反映了整机的切削刚
性。加工中心一般都配置功率较大的直流或交流调速电动机，调速范围比较宽，可满足高速切削要求。若采用低速切削，由于输出功率小，转矩受限制，因此，主轴箱需增加减速机齿轮副来增
大转矩。加工大直径、大余量的工件时，必须对低速切削时的转矩进行校核，否则必须将镗孔该为立铣刀铣孔。
（2）加工中心精度的选择。根据零件关键部位的加工精度选择机床的精度等级。加工中心按精
度水平可分为普通型和精密型两种，见表7-7 。同时要注意，加工精度和机床精度是两个不同的
概念。加工精度是包括机床在内的整个工艺系统各种因素所造成的误差总和。这些因素包括机床、
夹具、刀具、切削用量、加工余量、加工材料，加工过程中产生的切削力和切削热及冷却润滑条
件等。
表 7-7加工中心精度等级
精度项目普通型精密型
单轴定位精度 /mm 0.02/ 任意 300 0.004
单轴重复定位精度 /mm 0.01 左右0.001
用户根据工件加工精度，选用相应精度级机床，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。精密型机床加工精度可达5~6 级，但要有恒温等工艺措施。根据验值，一那么应选择加工中心的各项精度为零件各项精度的
0.5~0.65倍较为合理。
四轴联动、五轴联动一般指的是加工中心，数控铣床或雕刻机控制系统的联动控制轴数。四轴联动首先要有四个可控轴，并且四个轴是可以同时进行插补运动控制的，即四个轴可以实现同时联
动的控制，这个同时联动时的运动速度是合成的速度，并不是各自的运动控制，是空间一点经过四个轴的同时运动到达空间的另外一点，从起始点同时运动，到终点同时停止，中间各轴的运动速度是根据编程速度经过控制器的运动插补算法经内部合成的到的各轴的速度的。对四轴加工中心，就是 X 、 Y、 Z 轴再加上一个旋转轴A（也可以是 B 轴或 C 轴， A、B 和 C 轴的定义是分别
对应绕 X 、 Y 和 Z 轴旋转的轴，一般这个第四轴是轴线绕X 轴旋转的 A 轴或轴线绕Y 轴旋转的B 轴，这个要看实际机床上第四轴的安装位置形式而定的），而且这个第四轴不但可以独自运动
而且还可以分别和其他一个轴或两个轴或这四个轴同时联动。有的机床它是有四个轴，但其只能单独运动，只作为分度轴，就是旋转到一个角度后停止并锁紧这个轴不参与切削加工，只作分度，只种只能叫做四轴三联动。同样四轴联动机床总轴数可以不只 4 个轴，它可以有五个轴或者更
多，但它的最大联动轴数是四个轴。
同样五轴联动机床也是样的道理，不过五轴联动机床比起四轴联动和三轴联动要复杂的多了，并且国内现阶段有的数控系统说是五轴，其实有的是假五轴，真正的五轴联动系统是有RTCP 功能的。
大多数的 3 轴加工中心为了扩大加工范围其实都不知有XYZ 三个轴，比如为了扩大Y 方向或者Z 方向的行程范围，会增加UVW 三个辅助轴，分别平行于XYZ 三个主轴，相当于XYZ 三个轴的延伸，由于是一般默认为辅助轴（与系统设定有关，也可以编程设置为主运动轴），数控系统还是只同时控制三个轴一起联动，本质上还是三轴联动；
加工中心常用刀具参数(普通机） 刀具转速进刀切削吃刀量退刀 d32r5 1900 1500 1800 0.6 1300 d25r5 2100 1300 1500 0.6 1200 d20r5 2200 1100 1300 0.5 800 d16r0.5 2400 1000 1100 0.4 800 d12r0.5 2600 800 1000 0.35 600 d10r0.5 2800 700 800 0.35 600 d8r0.5 3000 600 600 0.3 500 d6r0.5 3200 450 500 0.25 400 d12 2800 800 1000 0.35 600 d10 2800 700 800 0.35 600 d8 3000 600 600 0.3 500 d6 3200 450 500 0.25 400 d4 3500 300 400 0.2 400 d12r6 3200 800 1000 0.3 600 d10r5 3600 700 800 0.25 600 d6r3 4000 450 500 0.2 400 d4r2 4800 300 400 0.15 400 d2r1 5600 250 300 0.1 300 d1r0.5 6800 200 200 0.08 250 加工中心常用刀具参数(高速机) 刀具转速进刀切削吃刀量退刀 d16r0.5 6500 1000 1100 0.35 800 d12r0.5 7000 800 1000 0.3 600 d10r0.5 7500 700 800 0.3 600 d8r0.5 8000 600 600 0.3 500 d6r0.5 8500 450 500 0.2 400 d12 7000 800 800 0.35 600 d10 7500 600 650 0.3 600 d8 8000 500 600 0.3 500 d6 10000 350 400 0.25 400 d4 12000 200 300 0.2 300 d2 14000 150 250 0.15 250 d1 16000 150 200 0.1 200 d0.8 21000 100 150 0.06 200 d12r6 8500 600 800 0.25 600 d10r5 8800 500 650 0.2 600 1
CNC加工中心刀具的选择与切削用量 的确定 收藏此信息打印该信息添加：佚名来源：未知 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用C AD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。 现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。 1.数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。 根据刀具结构可分为： 1)整体式； 2)镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种； 3)特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。
根据制造刀具所用的材料可分为： 1)高速钢刀具； 2)硬质合金刀具； 3)金刚石刀具； 4)其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等 从切削工艺上可分为 : 1)车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； 2)钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等； 3)镗削刀具； 4)铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： 1)刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小； 2)互换性好，便于快速换刀； 3)寿命高，切削性能稳定、可靠； 4)刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； 5)刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； 6)系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。 2.数控加工刀具的选择
欢迎阅读 目录 机床的主要用途和技术参数------------------------------------------------------------ 4 1 机床安全须知-------------------------------------------------------------------------- 5-10 1.1 机床启动安全注意事项------------------------------------------------------------------------- 5 1.2 安全操作指南-------------------------------------------------------------------------------------7 2 搬运及安装---------------------------------------------------------------------------- 10-14 2.1 搬运已包机床------------------------------------------------------------------------------------ 10 2.2 开箱------------------------------------------------------------------------------------------------ 10 2.3 搬运未包机床------------------------------------------------------------------------------------ 10 2.4 安装------------------------------------------------------------------------------------------------ 11 2.5 电源连接------------------------------------------------------------------------------------------14 2.6 试运行--------------------------------------------------------------------------------------------- 14 3 机床的调整与保养------------------------------------------------------------------ 15-17 3.1 预运行--------------------------------------------------------------------------------------------- 15 3.2 床身水平调整------------------------------------------------------------------------------------ 15 3.3机床液压系统的调整--------------------------------------------------------------------------- 15 3.4 定期保养------------------------------------------------------------------------------------------ 15 4 机床外观图----------------------------------------------------------------------------17-21 5 机床传动系统------------------------------------------------------------------------ 22-25 5.1机床传动系统图--------------------------------------------------------------------------------- 22 5.2 蜗杆、蜗轮、皮带轮、滚珠丝杠明细表------------------------------------------------------ 24 5.3机床滚动轴承明细表--------------------------------------------------------------------------- 25 6 机床的主要结构及性能----------------------------------------------------------- 25-29 6.1 底座------------------------------------------------------------------------------------------------ 26 6.2 立柱------------------------------------------------------------------------------------------------ 26 6.3 滑鞍和分度转台--------------------------------------------------------------------------------- 26 6.4 主轴箱及自动夹刀装置------------------------------------------------------------------------ 27 6.5 刀库结构------------------------------------------------------------------------------------------ 29 7 液压系统-------------------------------------------------------------------------------- 30-35 7.1 液压系统原理图--------------------------------------------------------------------------------- 30 7.2 液压站--------------------------------------------------------------------------------------------- 32 7.3 液压执行装置------------------------------------------------------------------------------------ 32 7.4 液压控制装置------------------------------------------------------------------------------------ 33 7.5 辅助装置------------------------------------------------------------------------------------------ 34 7.6 本机床所用液压元件明细表------------------------------------------------------------------ 35 7.7 液压系统的保护--------------------------------------------------------------------------------- 35
加工中心刀柄规格 加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24 的通用系统和1:10 的HSK 真空系统。 7:24 锥度的通用刀柄 锥度为7:24 的通用刀柄通常有五种标准和规格，即NT（传统型）、DIN 69871（德国标准）、IS0 7388/1 （国际标准）、MAS BT（日本标准）以及ANSI/ASME（美国标准）。 NT 型刀柄德国标准为DIN 2080，是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧，国内也称为ST；其它四 种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。 目前国内使用最多的是DIN 69871 型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。DIN 69871 型的刀柄可以 安装在DIN 69871 型和ANSI/ASME 主轴锥孔的机床上，IS0 7388/1 型的刀柄可以安装在DIN 69871 型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME 主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1 型的刀 柄是最好的。 （1）DIN 2080 型（简称NT 或ST） DIN 2080 是德国标准，即国际标准ISO 2583 ，是我们通常所说NT 型刀柄，不能用机床的机 械手装刀而用手动装刀。 （2）DIN 69871 型（简称JT、DIN、DAT 或DV） DIN 69871 型分两种，即DIN 69871 A/AD 型和DIN 69871 B 型，前者是中心内冷，后者是 法兰盘内冷，其它尺寸相同。 （3）ISO 7388/1 型（简称IV 或IT） 其刀柄安装尺寸与DIN 69871 型没有区别，但由于ISO 7388/1 型刀柄的D4 值小于DIN 69871 型刀柄的D4 值，所以将ISO 7388/1 型刀柄安装在DIN 69871 型锥孔的机床上是没有问题的，但将 DIN 69871 型刀柄安装在ISO 7388/1 型机床上则有可能会发生干涉。 （4）MAS BT 型（简称BT） BT 型是日本标准，安装尺寸与DIN 69871、IS0 7388/1 及ANSI 完全不同，不能换用。BT 型刀柄的对称性结构使它比其它三种刀柄的高速稳定性要好。 （5）ANSI B5.50 型（简称CAT） ANSI B5.50 型是美国标准，安装尺寸与DIN 69871、IS0 7388/1 类似，但由于少一个楔缺口， 所以ANSI B5.50 型刀柄不能安装在DIN69871 和IS0 7388/1 机床上，但DIN 69871 和IS0 7388/1 刀柄可以安装在ANSI B5.50 型机床上。 二、1:10 的HSK 真空刀柄
加工中心的刀具及参数选择 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。 一、数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为： ①整体式； ②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种；
③特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。 根据制造刀具所用的材料可分为： ①高速钢刀具； ②硬质合金刀具； ③金刚石刀具； ④其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。 从切削工艺上可分为： ①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； ②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等； ③镗削刀具； ④铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： ⑴刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小； ⑵互换性好，便于快速换刀； ⑶寿命高，切削性能稳定、可靠； ⑷刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； ⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； ⑹系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。 二、数控加工刀具的选择 刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因
数控铣床与镗铣加工中心的比较设计方案 姓名：杨精宏学号：201210330320 1.比较思路及整体构想： 先通过查阅文献和百度介绍数控铣床的功能特点，典型零件结构，工艺特点，再介绍镗铣加工中心的功能特点，典型零件结构，工艺特点。 再通过XKA5750数控立式铣床与SOLON3-1卧式镗铣加工中心的比较，说出它们结构特征，功能特征，总结出两个机床的优缺点。 2.设计整理及调查：对查阅到的资料进行分析，得出想要的资料， 再通过资料进行比较说明。 3.通过图文更详细的描述出数控铣床与镗铣加工中心的区别，及各 自的特点。 4.数控铣床的主要功能及加工对象：数控铣床用途广泛,不仅可以加 工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面和孔，而且还能加工各种平面和空间等复杂型面，适合于各种模具、凸轮、板类及箱体类零件的加工。 5.卧式镗铣加工中心：可加工较大零件，又可分度回转加工，最适合于零件多 工作面的铣、钻、镗、铰、攻丝、两维、三维曲面等多工序加工，具有在一次装夹中完成箱体孔系和平面加工的良好性能，还特别适合于箱体孔的调头镗孔加工，广泛应用于汽车、内燃机、航空航天、家电、通用机械等行业。 6.XKA5750数控立式铣床的典型零件结构：万能铣头部件、工 作台纵向传动机构、升降台传动机构及自动平衡机构、数控回转工作台、主轴驱动和进给装置。
7. XKA5750数控铣床的组成： XKA5750数控立式铣床 1-底座2-伺服电动机3、14-行程式限位挡铁4-强电柜5-床身6-横向限位开关7-后壳体8-滑枕9-能铣头10-数控柜11-按钮站12—纵向限位开关13-工作台15-伺服电动机16-升降滑座
目录 1 概述 (3) 1.1 零件技术要求 (3) 1.2 总体方案设计 (3) 2 设计计算 (3) 2.1主切削力及其切削分力计算 (3) 2.2 导轨摩擦力计算 (4) 2.3 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (4) 2.4 滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (4) 3 工作台部件的装配图设计 (9) 4 滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (9) 4.1 滚珠丝杠螺母副临界转速压缩载荷的校验 (9) 4.2 滚珠丝杠螺母副临界转速 n的校验 (10) c 4.3滚珠丝杠螺母副额定寿命的校验 (10) 5 计算机械传动系统的刚度 (10) 5.1 机械传动系统的刚度计算 (10) 5.2 滚珠丝杠螺母副的扭转刚度计算 (12) 6 驱动电动机的选型与计算 (12) 6.1 计算折算到电动机轴上的负载惯量 (12) 6.2 计算折算到电动机上的负载力矩 (13) 6.3 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需的力矩 (13) 6.4选择驱动电动机的型号 (14) 7 机械传动系统的动态分析 (15) 7.1 计算丝杠-工作台纵向振动系统的最低固有频率 (15) 7.2 计算扭转振动系统的最低固有频率 (15) 8 机械传动系统的误差计算与分析 (16) 8.1 计算机械传动系统的反向死区 (16)
8.2 计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差 (16) 8.3 计算滚珠丝杠因扭转变形产生的误差 (16) 9 确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (16) 9.1 确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 (17) 9.2 确定滚珠丝杠螺母副的规格型号 (17) 课程设计总结 (18) 参考文献 (19)
加工中心刀柄 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
加工中心刀柄介绍 随着加工中心在零件机械加工中的运用越来越普遍，加工中心刀柄的使用也越来越多。但是，刀柄的种类有很多，我们必须选择精度足够的、经济的、使用方便的刀柄用于零件的加工，这就要求我们对刀柄有全面的了解。 刀柄，用于连接加工中心主轴与切削刃具的装备。这就如同人用手拿着笔写字，人是机床，笔是切削刃具，手就是刀柄。 如图1所示，由于刀柄是与主轴连接、与刀具连接，所以刀柄的分类也主要有两种分类。按与加工中心主轴的连接方式分类：分为7:24锥度刀柄和1:10锥度刀柄；按刀柄与刀具的连接方式分类：分为侧固式刀柄、弹簧夹套式刀柄、液压刀柄、热涨刀柄等。 图1 一、刀柄与主轴连接方式 加工中心的主轴和刀柄之间通常采用锥度配合。锥度配合特点是具有定心性好、间隙或过盈可以方便地调整等。 图2 锥度C=（D-d）/L，如图2。 因此刀柄按锥度也分为7：24和1：10两大类。 （一）、7:24锥度刀柄定位原理及特点 1、7:24锥度刀柄定位原理 图3 图4 7:24锥度刀柄通过长锥面限制X、Y方向的移动及转动，Z方向的移动5个自由度，通过拉力F与锥面产生的摩擦力限制Z轴的转动（如图3、图4所示），从
而实现刀柄的完全定位，此定位方式刀柄端面与主轴端面有间隙，如BT系列刀柄。 2、7:24锥度刀柄的特点 优点： 1）、不自锁，可以实现快速装卸刀具； 2）、刀柄的锥体在拉杆轴向拉力的作用下，紧紧地与主轴的内锥面接触。 3）、7：24锥度的刀柄在制造时只要将锥角加工到高精度即可保证连接的精度，所以成本相应比较低，而且使用可靠。 缺点： 1）、单独的锥面定位。7：24锥度刀柄连接锥度较大，锥柄较长，导致a、换刀行程长，换刀时间慢；b、刀柄重量增加，机床损耗功率增加。 2）、在高速旋转时，由于离心力的作用，主轴前端锥孔会发生膨胀，膨胀量的大小随着旋转半径与转速的增大而增大，见图5，但是与之配合的7：24锥度刀柄由于是实心的所以膨胀量较小。（如：在离主轴中心r=0.02m处，一质量为m=100g的质点,在机床主轴转速为n=12000r/min时，所受到的离心力为 F=3158.3N，即为315.83Kg的力。） 图5 则有：a、刀柄旋转时，在拉杆拉力的作用下，刀柄向内位移，轴向精度低；b、刀具总的刚度会降低，导致刀具前端径向跳动大，加工位置的表面质量、位置精度都差；c、每次换刀后刀柄的径向尺寸都可能发生改变，存在着重复定位精度不稳定的问题；d、不适合高速切削
加工中心刀具的选择 及使用
加工中心刀具的选择及使用 在加工中心上，其主轴转速较普通机床的主轴转速高1～2倍，某些特殊用途的数控机床、加工中心主轴转速高达数万转，因此数控机床用刀具的强度与耐用度至关重要。目前涂层刀具与立方氮化硼等刀具已广泛用于加工中心，陶瓷刀具与金刚石刀具也开始在加工中心上运用。一般来说，数控机床用刀具应具有较高的耐用度和刚度，刀具材料抗脆性好，有良好的断屑性能和可调易更换等特点。例如，在数控机床上进行铣削加工时选择刀具要注意如下要点： 平面铣削时应选用不重磨硬质合金端铣刀或立铣刀。一般铣削时，尽量采用二次走刀加工，第一次走刀最好用端铣刀粗铣，沿工件表面连续走刀。选好每次走刀宽度和铣刀直径，使接刀痕不影响精切走刀精度。因此加工余量大又不均匀时，铣刀直径要选小些，反之，选大些。精加工时铣刀直径要选大些，最好能包容加工面的整个宽度。
立铣刀和镶硬质合金刀片的端铣刀主要用于加工凸台、凹槽和箱口面。为了轴向进给时易于吃刀，要采用端齿特殊刃磨的铣刀，如图a所示。为了减少振动，可采用图b所示的非等距三齿或四齿铣刀。为了加强铣刀强度，应加大锥形刀心，变化槽深，如图c所示。 为了提高槽宽的加工精度，减少铣刀的种类，加工时可采用直径比槽宽小的铣刀，先铣槽的中间部分，然后用刀具半径补偿功能铣槽的两边。 铣削平面零件的周边轮廓一般采用立铣刀。刀具的结构参数可参考如下： ①刀具半径R应小于零件内轮廓的最小曲率半径ρ，一般取R=(O.8～0.9)ρ。 ②零件的加工高度H≤(1／4～1／6)R保证刀具有足够的刚度。 ③粗加工内型面时，刀具直径可按下式估算(见下图)：
加工中心代码 G代码 ◤G00定位 ◤G01直线插补 G02圆弧插补/螺旋线插补CW G03圆弧插补/螺旋线插补CCW G04暂停准确停止 预读控制超前读多个程序段 (G107)圆柱插补 G08预读控制 G09准确停止 G10可编程数据输入 G11可编程数据输入方式取消 ◤G15极坐标指令消除 G16极坐标指令 ◤G17选择XPYP平面XPX轴或其平行轴 ◤G18选择ZPXP平面YPY轴或其平行轴 ◤G19选择YPZP平面ZPZ轴或其平行轴 G20英寸输入 G21毫米输入 ◤G22存储行程检测功能接通 G23存储行程检测功能断开 G27返回参考点检测 G28返回参考点 G29从参考点返回 G30返回第234参考点 G31跳转功能 G33螺纹切削 G37自动刀具长度测量 G39拐角偏置圆弧插补 ◤G40刀具半径补偿取消 G41刀具半径补偿左侧 G42刀具半径补偿右侧 ◤(G150)法线方向控制取消方式 (G151)法线方向控制左侧接通 (G152)法线方向控制右侧接通 G43正向刀具长度补偿 G44负向刀具长度补偿 G45刀具位置偏置加 G46刀具位置偏置减 G47刀具位置偏置加2倍 G48刀具位置偏置减2倍
◤G49刀具长度补偿取消 ◤G50比例缩放取消 G51比例缩放有效 ◤可编程镜象取消 可编程镜象有效 G52局部坐标系设定 G53选择机床坐标系 ◤G54选择工件坐标系1 选择附加工件坐标系 G55选择工件坐标系2 G56选择工件坐标系3 G57选择工件坐标系4 G58选择工件坐标系5 G59选择工件坐标系6 G60单方向定位 G61准确停止方式 G62自动拐角倍率 G63攻丝方式 ◤G64切削方式 G65宏程序调用 G66宏程序模态调用 ◤G67宏程序模态调用取消 G68坐标旋转有效 ◤G69坐标旋转取消 G73深孔钻循环 G74左旋攻丝循环 G76精镗循环 ◤G80固定循环取消/外部操作功能取消G81钻孔循环锪镗循环或外部操作功能G82钻孔循环或反镗循环 G83深孔钻循环 G84攻丝循环 G85镗孔循环 G86镗孔循环 G87背镗循环 G88镗孔循环 G89镗孔循环 ◤G90绝对值编程 ◤G91增量值编程 G92设定工件坐标系或最大主轴速度箝制工件坐标系预置 ◤G94每分进给 G95每转进给
牧野加工中心说明书 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 牧野加工中心安全操作规程 一、机床通电开启后，注意事项如下： 1、机床通电后，检查各开关、按钮是否正常、灵活，机床有无异常现象； 2、检查电压、油压、气压是否正常，有手动润滑的部位先要进行手动润滑； 3、机床开启后，各坐标轴手动回参考点（机床原点）。若某轴在回参考点位置前已处在零点位置，必须先将该轴移动到距离原点100mm以外的位置，再进行手动回参考点或在此位置控制机床往行程负向移动，使其回参考点； 4、在进行工作台回转交换时，台面上、护罩上、导轨上不得有异物； 5、NC程序输入完毕后，应认真校对、确保无误。其中包括代码、指令、地址、数值、正负号、小数点及语法的查对； 6、按工艺规程安装找正好夹具； 7、正确测量和计算工件坐标系，并对所得结果进行验证和验算； 8、将工件坐标系输入到偏置页面，并对坐标、坐标值、正负号及小数点进行认真核对； 9、刀具补偿值（长度、半径）输入偏置页面后，要对刀具补偿号、补偿值、正负号、小数点进行认真核对； 二、工件加工过程中，注意事项如下：
1、在进行高精密工件成型加工时，应用千分表对主轴上之刀具进行检测，使其静态跳动控制在3μm以内，必要时需重新装夹或更换刀夹系统； 2、无论是首次加工的零件，还是周期性重复加工的零件，加工前都必须按照图样工艺、程序和刀具调整卡，进行逐把刀、逐段程序的检查核对. 3、单段试切时，快速倍率开关必须置于较低档； 4、每把刀首次使用时，必须先验证它的实际长度与所给补偿值是否相符； 5、在程序运行中，要重点观察数控系统上的几种显示 坐标显示：可了解目前刀具运动点在机床坐标系及工件坐标系中的位置了解这一程序段的运动量，还有多少剩余运动量等 寄存器和缓冲寄存器显示：可看出正在执行程序段各状态指令和下一程序段的内容 主程序和子程序显示：可了解正在执行程序段的具体内容； 对话显示屏（Custom）：可了解机床当前主轴转速、当前切削进给速度、主轴每转切削进给、主轴当前切削载荷及各行程轴载荷, 并可由主轴每转切削进给计算出相应刀具每刃切削量。 6、试切进刀时，在刀具运行至工件表面30~50mm处，必须在低速进给保持下，验证坐标轴剩余坐标值和X、Y轴坐标值与图样是否一致； 7、对一些有试刀要求的刀具，采用“渐进”的方法。例如，镗孔，可先试镗一小段长度，检测合格后，再镗到整个长度。使用刀具半径补偿功能的刀具数据，可由大到小，边试切边修改； 8、试切和加工中，更换刀具、辅具后，一定要重新测量刀具长度并修改好刀具补偿值和刀具补偿号； 9、程序检索时应注意光标所指位置是否合理、准确，并观察刀具与机床运动方向坐标是
加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24 的通用系统和1:10 的HSK 真空系统。 7:24 锥度的通用刀柄锥度为7:24 的通用刀柄通常有五种标准和规格，即NT（传统型）、DIN 69871（德国标准）、IS07388/1 （国际标准）、MAS BT（日本标准）以及ANSI/ASME （美国标准）。 NT 型刀柄德国标准为DIN 2080，是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧，国内也称为ST；其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。 目前国内使用最多的是DIN 69871 型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。DIN 69871 型的刀柄可以安装在DIN 69871 型和ANSI/ASME 主轴锥孔的机床上，IS0 7388/1 型的刀柄可以安装在DIN69871 型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME 主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1 型的刀柄是最好的。 （1）DIN 2080 型（简称NT 或ST） DIN 2080 是德国标准，即国际标准ISO 2583 ，是我们通常所说NT 型刀柄，不能用机床的机械手装刀而用手动装刀。 （2）DIN 69871 型（简称JT、DIN、DAT 或DV） DIN 69871 型分两种，即DIN 69871 A/AD型和DIN 69871 B 型，前者是中心内冷，后者是法兰盘内冷，其它尺寸相同。 （3）ISO 7388/1 型（简称IV 或IT） 其刀柄安装尺寸与DIN 69871 型没有区别，但由于ISO 7388/1 型刀柄的D4 值小于DIN 69871刀柄的D4 值，所以将ISO 7388/1 型刀柄安装在DIN 69871 型锥孔的机床上是没有问题的，但将DIN 69871 型刀柄安装在ISO 7388/1 型机床上则有可能会发生干涉。 （4）MAS BT 型（简称BT） BT 型是日本标准，安装尺寸与DIN 69871、IS0 7388/1 及ANSI 完全不同，不能换用。BT 型刀柄的对称性结构使它比其它三种刀柄的高速稳定性要好。 （5）ANSI B5.50 型（简称CAT） ANSI B5.50 型是美国标准，安装尺寸与DIN 69871、IS0 7388/1 类似，但由于少一个楔缺口，所以ANSI B5.50 型刀柄不能安装在DIN69871 和IS0 7388/1 机床上，但DIN 69871 和IS0 7388/1刀柄可以安装在ANSI B5.50 型机床上。 二、1:10 的HSK 真空刀柄
cnc加工中心刀具大全及如何选择 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多相关内容，就在深圳机械展刀具展区！ 首先我们来认识一下常用的cnc加工中心刀具： 平底刀：也称平刀或端铣刀。周围有主切削刃，底部为副切削刃。可以作为开粗及清角，精加工侧平面及水平面。有D16，D12，D1O，D8，D6，D4，D3，D2 ,D1.5，D1等。D表示切削刀刃直径。一般情况下，开粗时尽量选较大直径的刀，装刀时尽可能短，以保足够的刚度，避免弹刀。在选择小刀时，要结合被加工区域，确定刀锋长及直身部分长，选择现有的合适的刀。 圆鼻刀：也称平底R刀。可用于开粗、平面光刀和曲面外形光刀。一般角半径为R0.8和R5。一般有整体式和镶刀粒式的刀把刀。带刀粒的圆鼻刀也称飞刀，主要用于大面积的开粗，水平面光刀。有D50R5，D30R5, D25R5, D25R0.8, D21R0.8，D17RO.8等。飞刀开粗加工尽量选大刀，加工较深区域时，先装短加工较浅区域，再装长加工较深区域，以提高效率且不过切。 球刀：也称R刀。主要用于曲面中光刀（即半精加工）及光刀（即精加工）。常用的球刀有D16R8, D12R6, D10R5, D8R4, D6R3, D5R2.5（常用于加工流道）,D4R2, D3R1.5, D2R1, D1R0.5。一般情况下，要通过测量被加工图形的内圆半径来确定精加工所用的刀具，选大刀光刀，小刀补刀加工。
如何选择cnc加工中心刀具： 刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素选用刀具及刀柄。 刀具选择总的原则：安装调整方便刚性好，耐用度和精度高。在加工要求的前提下，选择较短的刀柄以提高刀具加工的刚性。选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。 1.平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀。 2.铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀。 3.加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀。 4.加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀。 5.对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。 6.在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保加工精度，切削行距一般取得很能密，故球头常用于曲面的精加工。 7.平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优选择平头刀。 8.在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标zhun刀柄以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标zhun 刀具，迅速准确地装到机床主轴或刀库上去。应尽量减少刀具数量；一把刀具装夹后应完成其所能进行的所有加工部位；粗精加工的刀具应分开使用即使是相同尺寸规格的刀具；先铣后钻；先进行曲面精加工再进行二维轮廓精加工；在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。
五轴加工中心介绍及其和三轴、四轴的区别 太空模具网 2010-9-3 16:16:00 阅读：825次 【字体：大中小】 立式加工中心（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴控制的方向发展，工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。 立式五轴加工中心 这类加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴。设置在床身上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C 轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。 主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。这种设计还有一大优点：我们在使用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴
加工中心培训教程 Ⅰ安全知识 一、一般的警告和注意 1.我公司机床没有安全防护门，为了安全，在自动和MDI方式下必须合上安全门才能执行程序。机床设有三色报警灯，机床正常并且主轴和驱动轴静止时用绿灯指示，当机床处于运动中时用黄灯指示，而当有报警或程序执行完毕时将点亮红色灯。 2.急停用于危险状况下终止机床轴运动和外围运动设备，系统MDI键盘上的RESET按钮用于CNC复位或者消除系统报警。这两种情况都不会引起坐标位置的丢失，但将使系统终止正在运行 的程序而进入复位状态（坐标系回刀G54、刀具补偿丢失、模态代码回到开机状态）。 3.零件加工前，一定要首先检查程序的坐标系、刀补数据等。执行程序必须从程序开始部分执行。加工前，一定要通过试车保证机床正确工作，例如在机床上不装工件和刀具时利用单程序段、进给倍率检查机床的正确运行。如果未能确认机床动作的正确性，机床有可能发生误动作，从而引起工件或机床本身的损坏，甚至伤及用户。 4.当使用刀具补偿功能时，请仔细检查补偿方向和补偿量。如果指定了不正确的数据操作机床，机床有可能发生误动作，从而引起工件或机床本身的损坏，甚至伤及用户。 5.在机床通电后，CNC单元尚未出现位置显示或报警画面之前，请不要碰MDI 面板上的任何键。BEIJING- FANUC Oi-MB 操作说明书MDI 面板上的有些键专门用于维护和特殊的操作。按下这其中的任何键，可能使CNC 装置处于非正常状态。在这种状态下启动机床，有可能引起机床的误动作。 二、与编程相关的警告和注意 在编程之前，请认真阅读FANUC操作说明书和编程说明书，以确保完全熟悉其内容。 1.坐标系的设定 如果没有设置正确的坐标系，即使指定了正确的指令，机床仍有可能发生误动作。这种误动作有可能损坏刀具、机床、工件甚至伤害用户。 2.非线性插补定位 当使用G0进行非线性插补定位时（在起点和终点之间，利用非线性运动进行定位），在编程之前请仔细确认刀具路径的正确性。这种定位包括快速移动，如果刀具和工件发生了碰撞，有可能损坏刀具、机床、工件甚至伤害用户。 FANUC 系统G0运动是非直线运动，从A 点到B点先沿Y向45°移动到X点的水平线，再 沿X 向直线移动到目标B点。 3.英制/公制转换 输入的英制和公制之间转换并不转换例如工件的原点、参数和当前的位置这些数据的测量单位。因此，在启动机床之前，要确定采用何种测量单位。如果试图采用不正确的数据进行操作会导致刀具、机床、工件的损坏，甚至伤及用户。 4.绝对值/增量值方式 如果用绝对坐标编制的程序在增量方式下运行时，或者反过来，机床有可能发生误动作。 5.平面选择
加工中心所用铣刀的种类 铣刀主要用于卧式铣床加工平面。圆柱铣刀一般为整体式。铣刀的材料为高速钢，主切削刃分布在圆柱表面上，无副切削刃。铣刀有粗齿和铣刀的种类很多，这里只介绍几种在数控铣床上常用的铣刀。 (一)圆柱铣刀圆柱铣刀主要用于卧式铣床加工平面。圆柱铣刀一般为整体式。 铣刀的材料为高速钢，主切削刃分布在圆柱表面上，无副切削刃。铣刀有粗齿和细齿之分。粗齿铣刀的齿数少，刀齿强度大，容屑空间也大，可重磨次数多，适合于粗加工。细齿铣刀的齿数多，工作平稳，适合于精加工。圆加工中心柱铣刀的直径范围d 二50—100mm，齿数一般为z二6～14齿，螺旋角口二30…—45*。 (二)面铣刀面铣刀主要用于立式铣床加工平面和台阶面等。面铣刀的主切削刃分 布在铣刀的圆柱面上或圆机床电器锥面上，副切削刃分布在铣刀的端面上。面铣刀按结构可以分为整体式面铣刀、硬质合金整体焊接式面铣刀、硬质合金机夹焊接式面铣刀、
硬质合金可转位式面铣刀等形式。 (1)整体式面铣刀。由于这种面铣刀的材料为高速钢，所以其切削速度和进给量都受定 的限制，生产率较低，并且由于该铣刀的刀齿损坏后很难修复，所以整体加工中心式面铣刀的应用较少。 (2)硬质合金整体焊接式面铣刀。这种面铣刀由硬质合金刀片与合金钢刀体焊接而成， 结构紧凑，切削效率高。由于它的刀齿损坏后很也难修复，所机床电器以这种铣刀的应用也不多。 (3)硬质合金可转位式面铣刀。这种面铣刀是将硬质合金可转位刀片直接装夹在刀体槽 中，切削刃磨钝后，只需将刀片转位或更换新的刀片即可继续使用。硬质合金可转位式面铣刀具有加工质量稳定、切削效率高、刀具寿命长、刀片的调整和更换方便以及刀片重复定位精度高特点，所以该铣刀是生产上应用最广的刀具之一。 (三)立铣刀立铣刀是数控铣削加工中应用最广的一种铣加工中心刀。它主要用于 立式铣床上凹槽、台阶面和成型面等。立铣刀的主切削刃分布在铣刀的圆柱表面上，切削刃分布在铣刀的端面上，并且端面中心有中心孔，因此铣削时一般不能沿铣刀轴向作进给运动，而只能沿铣刀径向作进给运动。立铣刀也有粗机床电器齿和细齿之分，粗齿铣刀的刀齿为3—6个，一般用于粗加工；细齿铣刀的刀齿为5～10个，适合于精加工。 立铣刀的直径范围是2—80mm，其柄部有直柄、莫氏锥柄和7：24锥柄等多种形式。为了提高生产效率，除采用普通高速钢立铣刀外，数控铣床上还普遍采用硬质合金螺旋齿