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文 献 综 述
摘要 简要介绍了加工中心的分类特点，选取卧式加工中心作为加工机床；概述了加工精度的定义特点，机床夹具及数控机床夹具的特点，粗、精基准选择的基本原则。
关键词 加工中心 加工精度 机床夹具 定位基准 气动技术
1 加工中心
加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床[1]。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[2]。
加工中心通常以主轴与工作台相对位置分类，分为卧式、立式和万能加工中心。
(1) 卧式加工中心：是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，主要适用于加工箱体类零件。
(2) 立式加工中心：是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。
(3) 万能加工中心(又称多轴联动型加工中心)：是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化，完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。
加工中心由于工序的集中和自动换刀，减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间；同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间，缩短了生产周期，具有明显的经济效果[2]。综上所述本课题选取卧式加工中心。
2 加工精度
加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语[3]。加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高；加工误差用数值表示，数值越大，其误差越大。加工精度高，就是加工误差小，反之亦然 。
机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数相符合的程度[4]。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低，误差越小加工精度越高。
加工精度包括三个方面内容：
（1） 尺寸精度 指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。
（2） 形状精度 指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。
（3） 位置精度 指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想
要想零件加工精度高，达到课题需求，在选取高精度加工机床的同时需保证好刀具的同时机床夹具又起到至关重要的作用。
3 机床夹具
夹具是加工时用来迅速紧固工件，使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置[5]。也就是说Workholding工装夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展[6]。
夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成。
数控加工夹具的特点
作为机床夹具，首先要满足机械加工时对工件的装夹要求。同时，数控加工的夹具还有它本身的特点[7]。这些特点是：
(1) 数控加工适用于多品种、中小批量生产，为能装夹不同尺寸、不同形状的多品种工件，数控加工的夹具应具有柔性，经过适当调整即可夹持多种形状和尺寸的工件。
(2) 传统的专用夹具具有定位、夹紧、导向和对刀四种功能，而数控机床上一般都配备有接触试测头、刀具预调仪及对刀部件等设备，可以由机床解决对刀问题。数控机床上由程序控制的准确的定位精度，可实现夹具中的刀具导向功能。因此数控加工中的夹具一般不需要导向和对刀功能，只要求具有定位和夹紧功能，就能满足使用要求，这样可简化夹具的结构[8]。
(3) 为适应数控加工的高效率，数控加工夹具应尽可能使用气动、液压、电动等自动夹紧装置快速夹紧，以缩短辅助时间。
(4) 夹具本身应有足够的刚度，以适应大切削用量切削。数控加工具有工序集中的特点，在工件的一次装夹中既要进行切削力很大的粗加工，又要进行达到工件最终精度要求的精加工，因此夹具的刚度和夹紧力都要满足大切削力的要求。
(5) 为适应数控多方面加工，要避免夹具结构包括夹具上的组件对刀具运动轨迹的干涉，夹具结构不要妨碍刀具对工件各部位的多面加工[9]。
(6) 夹具的定位要可靠，定位元件应具有较高的定位精度，定位部位应便于清屑，无切屑积留。如工件的定位面偏小，可考虑增设工艺凸台或辅助基准。
(7) 对刚度小的工件，应保证最小的夹紧变形，如使夹紧点靠近支承点，避免夹紧力作用在工件的中空区域等[10]。当粗加工和精加工同在一个工序内完成时，如果上述措施不能把工件变形控制在加工精度要求的范围内，应在精加工前使程序暂停，让操作者在粗加工后精加工前变换夹紧力（适当减小），以减小夹紧变形对加工精度的影响。
综上可知合理的夹具设计既能节省加工时间又能保证加工精度。夹具设计是否合理与工序基准的选择的合理性有密切联系。
4 定位基准
定位基准的选择应考虑到基准重复的原则 尽可能避免或减少因基准不重合而产生的误差[11]。
（1） 粗基准选择的方法。选择的粗基准应能合理地分配各加工表面的加工余量，并能保证工件加工表面对不加工表面有一定的位置精度要求，选择粗基准的表面应尽可能平整光滑，粗基准一般只能用一次，尽量避免重复使用。
（2） 精基准选择的方法。应尽可能用工序基准作为定位基准，所选的精基准应该能用来定位加工尽可能多的表面，有的精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而且均匀，在加工时应选择该加工表面本身作为精基准，有时还要遵循互为基准，反复加工的原则[12]。
选择基准必须从零件整个工艺过程的全局出发，具体情况具体分析，当有基准转换
况时，要分析它对加工精度的影响。
5 气动技术
机床工业向机械工业提供“工业目机”，是机械工业的基础。现代工业的主流产品是数控机床，它汇集了多种学科最先进的技术具有高效率、高精度、高自动化和高柔性的特点，并正向智能化、集成化方向发展是当代机械制造业的基础和核心[13]。
气动技术，全称气压传动与控制技术，是生产过程自动化和机械化的最有效手段之一， 具有高速高效、安全长寿、低成本、易维护、防过载等优点，在工业部门的许多领域中，正得到越来越广泛的应用[14]。
在数控机床中，由于易实现高频率换向、可大范围调速、节省空间体积、简化机床结构等特点、气动技术主要应用于以下装置中：
（1） 机床部件的移动。主要用于进给运动传动，如主轴、工作台的移动等。
（2） 数控机床中的辅助装置中。如固定循环、自动换刀、工作台的夹紧松开、自动门的开合、吹气、工件夹紧、工件的自动上下料、搬送堆放等处、可以缩短加工辅助时间，减轻工人劳动强度，充分发挥数控设备的高效性能。
（3） 自动吹屑。如工件、交换工作台、工具定位面等处。
（4） 运动部件的平衡。如主轴箱的重力平衡、机械手、刀库的平衡装置等。
（5） 检测功能。如工件位置的确认、刀具缺损的确认等[15]。
6 总结
通过对数控加工中心，加工精度，数控机床夹具的特点，定位基准选取的基本原则的了解，确定了本课题的研究对象和基本注意点，即要完成4S9左箱盖面粗精铣加工、轴承孔粗精镗加工、定位销孔精加工、螺孔加工等多道工序编制且工序编制要求加工节拍均衡，加工精度高，加工设计的夹具要满足产品图样技术要求。这些基础为完成4S9左箱盖加工中心工艺编制及夹具设计奠定了基础。
参 考 文 献
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[2] 席子杰.最新数控机床加工工艺编程技术与维护维修实用手册[M].吉林：吉林省电子出版社，2004.
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[4] 马海容.几何精度设计与检测[M].北京：机械工业出版社，2004.
[5] 刘守勇主编.机械制造工艺与机床夹具[M].北京：机械工业出版社，1994.
[6] 薛源顺.机床夹具设计[M].北京:机械工业出版社,1991.
[7] 张世昌.机械制造工艺基础[M].天津:天津大学出版社,1996.
[8] 陈明.机械制造工艺学[M]. 北京：机械工业出版社，2005.
[9] 潘滨,韩松. 如何正确理解与选定组合机床的柔性[J].组合机床与自动化工技术，1999，(12):1-4 .
[10] 栗新,张志民,姚建民.数控双面钻窝专用机床设计及调试[J].现代制造技与装备,2007，178（3）.
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[12] 倪森寿.机械制造工艺与装备[M].北京：化学工艺出版社，2003.
[13] 中国液压气动密封件工业协会.2003年国际流体传动技术及市场发展研讨会文集汇编[C].北京：兵工印刷厂，2003:5-24.
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