铸铁是含碳量大于2. 11%的铁碳合金。由于铸铁成本低廉，生产工艺简单，铸造和切削加工性能良好，且具有很高的耐磨减摩性、消振性以及较低的缺口敏感性等，因此目前仍 是机械制造业中应用最为广泛的重要材料之一。 石墨的存在降低了铸铁的塑性，在切削加工时可形成易断的崩碎切屑，且石墨在切削过程中还可起到润滑作用。因此，与具有相同基体显微组 织的碳钢相比，切削力小，功率消耗低，刀具磨损率低，可以实现高的金属切除率。但另一 方面，切削铸铁时产生的细小切屑进人缝隙后容易对相对运动表面造成研磨损坏> 切削时从 石墨处开始的不规则断裂往往会深人到已加工表面以下> 加工后表面石墨的脱落则会影响已加工表面粗糙度；铸铁的组织形态为金属基体加游离态石墨。由于石墨的强度很低，与钢相比几乎接近为 零，因此可将铸铁看作是布满孔洞的钢。切削铸铁时形成不连续的崩碎切屑，使切屑与刀具前面的接触长度非常 短，造成切削力、切削热集中在刃区（在靠近切削刃的后刀面上温度最高）。尽管切削铸铁 时单位面积切削力和切削温度比切削钢要低，但刃区仍有很髙的压力和温度，这是切削加工铸铁等脆性材料需注意的一个问题。 冷硬铸铁是一种抗磨铸铁，它是在浇铸铸铁时通过加快铸铁表层冷却速度（激冷）， 使表层获得白口铸铁组织，达到高硬度、高耐磨性；而中心部分冷却速度慢，形成灰口 铸铁组织，具有韧性好和强度高的力学性能。冷硬铸铁的含碳量为2.8%〜3.8%，含硅 fi为0.3%〜0.8%，还可以加人不同的合金元素，以及选择适宜的冷却速度，来调整白 口组织层的深度和硬度。冷硬铸铁可分为普通冷硬铸铁、镍铬冷硬铸铁、高铬白口铁和 铬矾白口铁等，冷硬铸铁硬度极高，脆性很大，单位切削力很大（可达3.4GPa，是灰铸铁HT200的3 倍），且切屑呈崩碎状，刀与切屑接触长度很短，切削力和切削热集中在切削刃附近，容易 使刀具产生磨损和破损。 铸铁的种类不同，切削加工性也不同。灰铸铁中碳以片状石墨存在，石墨含量高，具有 良好的切削加工性。白口铸铁大多数碳与铁化合成渗碳体，既硬又脆.切削加工性差.可锻 铸铁含团絮状的石墨，切削时切屑是带状的，具有中等的切削加工性。球墨铸铁中的碳以球状石墨结晶形式存在，其切削性能与灰铸铁一样。
曲面间过渡区域加工时一种比较独特的区域加工方法，一般采用截平面发进行加工，或定义成过渡曲面后，用参数线法进行加工。曲面间过渡区域一般要求为等半径圆弧过渡曲面或变半径圆弧过渡曲面。 一般来说两曲面之间要求有过渡曲面，一方面是造型设计的要求，另一方面是加工工艺的要求。在实际设计生产中，往往不事先构造过渡曲面（一些特殊要求的除外），而是直接通过母面生成过渡区域济公刀具轨迹。 最简单的过渡区域加工刀具轨迹生成方法是两曲面间采用等半径圆弧过渡，该半径正好是加工所用球形刀的刀具半径，可直接采用曲面交线清根加工刀具轨迹的生成方法。 当两曲面间过渡圆弧半径很小时，在加工曲面时，一般不宜采用半径等于过渡圆弧半径的刀具，二十采用半径较大的刀具，这是因为刀具半径台小会大大增加加工曲面的刀位点，降低加工效率，而用较大的刀具加工两张相交曲面，无论用什么方法加工，在交线出留的总是这把刀具的圆角半径，如果这时再用小刀具沿交线加工一次，又会在交线两侧小刀具与大刀具的交接处留有较高的残痕，钳工极不好修理。为了解决好这个问题，可采用半径递减法，用大刀具加工曲面，用小刀具在交线的两侧来回加工几次，行程光滑的过渡区域。
为更好确定和分析精工机床上的合理切削用量，必须理解和掌握好加工中心工序的划分。当零件的加工质量要求较高时，往往不可能用一道工序来满足其要求，而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量。为保证加工质量和合理地使用设备、人力，零件的加工过程通常按工序性质不同，分为粗加工、半精加工和光整加工四个阶段。1. 加工阶段划分（1）粗加工阶段 其任务是切除毛坯上大部分多余的金属，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产效率。（2）半精加工阶段 其任务是使主要表面达到一定的精度，留有一定的精加工余量，主要表面的精加工（如精铣）做好准备，同时完成一些次要表面的加工，如光孔、沟槽等。（3）精加工阶段 其任务是保证各主要表面达到规定的尺寸精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量。（4）光整加工阶段 对零件上精度和表面粗糙度要求很高（IT6级以上，表面粗糙度为Ra0.2µm以下）的表面，需要进行光整加工，其主要目标是提高尺寸精度、减小表面粗糙度值。一般不用来提高位置精度。2.加工中心加工工序顺序安排原则（1）基面先行原则 用作精基准的表面应优先加工出来，因为定位基准的表面越精确，装夹误差就越小。如箱体类零件总是先加工定位用的平面和两个定位孔，再以平面和定位孔为精基准加工其他平面和孔系。（2）先粗后精原则 各个表面的加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工、光整加工的顺序依次进行，逐步提高表面的加工精度和减小表面粗糙度值。但并不是所有的加工都需要按四个阶段来进行，应该根据零件的具体要求选择相应阶段的加工。（3）先主后次原则 零件的主要工作表面、装配基面应先加工，从而能及时发现毛坯中主要表面可能出现的缺陷。次要表面可穿插进行，放在主要加工表面加工表面加工到一定程度后、最终精加工之前进行。（4）先面后孔原则 对箱体、支架类零件，平面轮廓尺寸较大，一般先加工平面，再加工孔和其他尺寸，这样安排加工顺序，一方面用加工过的平面定位，稳定可靠；另一方面在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，特别是钻孔，孔的轴线不宜偏斜。
精工加工中心是由机械设备与精工系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。精工加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的精工机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。 精工加工中心是一种功能较全的精工加工机床。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与精工铣床、精工镗床的主要区别。特别是对于必需采用工装和专机设备来保证产品质量和效率的工件。这会为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用，从而使企业具有较强的竞争能力。 精工加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具，对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的精工机床。在加工中心上加工零件的特点是：被加工零件经过一次装夹后，精工系统能控制机床按不同的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，连续地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序，避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心。
维护章程精工系统的维护1、严格遵守操作规程和日常维护制度2、防止灰尘进入精工装置内：漂浮的灰尘和金属粉末容易引起元器件间绝缘电阻下降，从而出现故障甚至损坏元器件。3、定时清扫精工柜的散热通风系统4、经常监视精工系统的电网电压：电网电压范围在额定值的85%～110%。5、定期更换存储器用电池6、精工系统长期不用时的维护：经常给精工系统通电或使精工机床运行温机程序。7、备用电路板的维护机械部件的维护机械部件的维护1、刀库及换刀机械手的维护1）用手动方式往刀库上装刀时，要保证装到位，检查刀座上的锁紧是否可靠；2）严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞；3）采用顺序选刀方式须注意刀具放置在刀库上的顺序是否正确。其他选刀方式也要注意所换刀具号是否与所需刀具一致，防止换错刀具导致事故发生；4）注意保持刀具刀柄和刀套的清洁；5）经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整，否则不能完成换刀动作；6）开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作。2、滚珠丝杠副的维护1）定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度；2）定期检查丝杠支撑与床身的连接是否松动以及支撑轴承是否损坏。如有以上问题要及时紧固松动部位，更换支撑轴承；3）采用润滑脂的滚珠丝杠，每半年清洗一次丝杠上的旧油脂，更换新油脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠，每天机床工作前加油一次；4）注意避免硬质灰尘或切屑进入丝杠防护罩和工作过程中碰击防护罩，防护装置一有损坏要及时更换。3、主传动链的维护1）定期调整主轴驱动带的松紧程度；2）防止各种杂质进入油箱。每年更换一次润滑油；3）保持主轴与刀柄连接部位的清洁。需及时调整液压缸和活塞的位移量；4）要及时调整配重。4、液压系统维护1）定期过滤或更换油液；2）控制液压系统中油液的温度；3）防止液压系统泄漏；4）定期检查清洗油箱和管路；5）执行日常点检查制度。5、气动系统维护1）清除压缩空气的杂质和水分；2）检查系统中油雾器的供油量；3）保持系统的密封性；4）注意调节工作压力；5）清洗或更换气动元件、滤芯；使用注意1、精工机床的使用环境：对于精工机床最好使其置于有恒温的环境和远离震动较大的设备（如冲床）和有电磁干扰的设备；2、电源要求；3、精工机床应有操作规程：进行定期的维护、保养，出现故障注意记录保护现场等；4、精工机床不宜长期封存，长期会导致储存系统故障，数据的丢失；5、注意培训和配备操作人员、维修人员及编程人员
精工机床的基本组成包括加工程序载体、精工装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。下面分别对各组成部分的基本工作原理进行概要说明。 加工程序载体 精工机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对精工机床进行控制，必 须编制加工程序。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，如穿孔纸带、盒式磁带、软磁盘等，通过精工机床的输入装置，将程序信息输入到CNC单元。 机床主体 机床主机是精工机床的主体。它包括床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台、主轴箱、进给机构、刀架及自动换刀装置等机械部件。它是在精工机床上自动地完成各种切削加工的机械部分。与传统的机床相比，精工机床主体具有如下结构特点：1）采用具有高刚度、高抗震性及较小热变形的机床新结构。通常用提高结构系统的静刚度、增加阻尼、调整结构件质量和固有频率等方法来提高机床主机的刚度和抗震性，使机床主体能适应精工机床连续自动地进行切削加工的需要。采取改善机床结构布局、减少发热、控制温升及采用热位移补偿等措施，可减少热变形对机床主机的影响。2）广泛采用高性能的主轴伺服驱动和进给伺服驱动装置，使精工机床的传动链缩短，简化了机床机械传动系统的结构。3）采用高传动效率、高精度、无间隙的传动装置和运动部件，如滚珠丝杠螺母副、塑料滑动导轨、直线滚动导轨、静压导轨等。精工装置 精工装置是精工机床的核心。现代精工装置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现精工功能，因此又称软件精工（Software NC）。CNC系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，精工装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。1）输入装置：将精工指令输入给精工装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。主要有键盘输入、磁盘输入、CAD/CAM系统直接通信方式输入和连接上级计算机的DNC（直接精工）输入，现仍有不少系统还保留有光电阅读机的纸带输入形式。（1）纸带输入方式。可用纸带光电阅读机读入零件程序，直接控制机床运动，也可以将纸带内容读入存储器，用存储器中储存的零件程序控制机床运动。（2）MDI手动数据输入方式。操作者可利用操作面板上的键盘输入加工程序的指令，它适用于比较短的程序。在控制装置编辑状态（EDIT）下，用软件输入加工程序，并存入控制装置的存储器中，这种输入方法可重复使用程序。一般手工编程均采用这种方法。在具有会话编程功能的精工装置上，可按照显示器上提示的问题，选择不同的菜单，用人机对话的方法，输入有关的尺寸数字，就可自动生成加工程序。（3）采用DNC直接精工输入方式。把零件程序保存在上级计算机中，CNC系统一边加工一边接收来自计算机的后续程序段。DNC方式多用于采用CAD/CAM软件设计的复杂工件并直接生成零件程序的情况。2）信息处理：输入装置将加工信息传给CNC单元，编译成计算机能识别的信息，由信息处理部分按照控制程序的规定，逐步存储并进行处理后，通过输出单元发出位置和速度指令给伺服系统和主运动控制部分。CNC系统的输入数据包括：零件的轮廓信息（起点、终点、直线、圆弧等）、加工速度及其他辅助加工信息（如换刀、变速、冷却液开关等），数据处理的目的是完成插补运算前的准备工作。数据处理程序还包括刀具半径补偿、速度计算及辅助功能的处理等。3）输出装置：输出装置与伺服机构相联。输出装置根据控制器的命令接受运算器的输出脉冲，并把它送到各坐标的伺服控制系统，经过功率放大，驱动伺服系统，从而控制机床按规定要求运动。 伺服与测量反馈系统 伺服系统是精工机床的重要组成部分，用于实现精工机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自精工装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是精工机床的最后环节，其性能将直接影响精工机床的精度和速度等技术指标，因此，对精工机床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能，准确而灵敏地跟踪精工装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自精工装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。测量元件将精工机床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的精工装置中，精工装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较，并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。 精工机床辅助装置 辅助装置是保证充分发挥精工机床功能所必需的配套装置，常用的辅助装置包括：气动、液压装置，排屑装置，冷却、润滑装置，回转工作台和精工分度头，防护，照明等各种辅助装置。
加工中心零位信号选择 当刀库选择无零位信号功能时，设置TO_K=0。 当刀库选择有零位信号功能时，设置TO_K=1。 零位信号的位置要和一号刀的数刀信号位置相重合，否则只能设置为TO_K=0。主轴有无刀的判断 在使用前提前判断一次以后不用再次设定（包括断电情况）。D160.0=0 表示无刀。D160.0=1表示有刀。 第一次换完刀后，每次都认为有刀，如果主轴出现无刀现象，须将D160.0=0 重新设定。掉电保持功能 正常开关机：上电后，回机床零点后，可直接使用，能正常换刀。且不出现任何报警。 非正常断电：换刀中突然断电，再次重现上电会产生16号报警，报警内容为刀库当前刀号与主轴刀号不一致。直到两者一致时，报警会解除。解决办法为，将D27中的数值在MDI方式中，以刀号形式输入运行，即可解除警报。例：D27=15；须在MDI方式中输入T15，运行。报警就解除了。首先回零，然后可以正常换刀。 当刀库选转到位后，换刀为完成时断电，上电时将D160.1设置为1，即可开始换刀。 注：如果是单拔叉刀库换刀中断电或执行急停、复位操作，有可能出现到好混乱，应根据实际情况进行刀库调整。
加工中心之常用工程材料加工工艺特点类别：加工中心技术文章一、钢切削加工特性 钢材中碳的含量对材料切削加工性的影响较大。碳素结构的强度与硬度随着含碳量的增加而增加，而塑性与韧性随含碳量的增加而减小。当碳素工具钢含碳量大于0.9%时，硬度继续增加而强度下降。低碳钢的塑性和韧性较高，切削力和摩擦力相对较大，而且切削加工时产生的切削不易断屑，故切削加工性较低；高碳钢的强度、硬度较高。切削力大，而且刀具磨损较快，故切削加工性较低；一般情况下中碳钢的切削加工性较好。在钢中加入Cr、Mn等合金元素能提高钢的强度和硬度，改善钢的使用性能，这些元素含量高于一定值时，会是切削力增加，刀具磨损加剧，导致材料切削加工性降低。在钢中加入少量的硫、硒、铅、磷、铋和钙等元素可形成易切削钢，对提高切削加工性有利。它们能在钢中产生硫化物，质地柔软，降低切削力，使切削易于折断，且有润滑作用，减小刀具磨损，提高切削加工性，但降低了钢的使用性能。对力学性能要求较高的工件应避免使用此类钢材。1.高锰钢铣削加工的特点高锰钢是含锰量在9%~18%的含金钢。主要有高碳高锰耐磨和中碳高锰无磁钢两大类。高锰钢常用“水韧处理”，这时高锰钢将具有高强度、高韧性、高耐磨性。无磁性等较好的使用性能。常用的高锰钢主要有Mn13、ZGMn13、20Mn23A1、40Mn18Cr13、50Mn18Cr4、50Mn18Cr4V等，其中最难切削加工的是ZGMn13.高锰钢铣削加工的特点如下。（1）加工硬化严重，切削力大 高锰奥氏体钢的加工表层硬化严重，加工表面硬度比基体增加2倍，硬化层深度可达0.3mm以上，引起切削剧增。与正火45钢相比，单位切削力增加60%左右高锰钢热导率小，刀具热磨损严重 高锰钢热导率小，切削温度高。在相同切削条件下，切削温度比45钢高100~200℃，刀刃热磨损加剧。（2）高锰钢塑性大，韧性高，断屑、排屑困难 高锰钢的冲击韧度值高，约为45钢的8倍，伸长率较大，易产生磷刺，加工表面质量不易保证。切削强度大，硬度高，断屑困难。高锰钢线膨胀系数大，影响工件尺寸精度 高锰钢的线膨胀系数较大，约为20x10-6K-1。在高的切削温度下，易产生膨胀和变形，影响加工精度，同时，高锰钢的伸长率随温度升高有所下降，但超过600℃时又很快增加。因此，切削速度不宜过高，以避免切削温度过高而引起伸长率增加，使切削加工困难。
在加工中心上可进行钻孔、扩孔、镗孔和攻丝等孔加工，其加工具有中心钻、麻花钻（直柄、锥柄）、浅孔钻、扩孔钻、锪孔钻、绞刀、镗刀、丝锥等。1、 中心钻 用于钻引正孔，防止钻孔时钻偏和钻头折断。2、 潜孔钻 潜孔钻用于在实体工件上打孔，一般加工的长径比在3:1以内。这种钻头的刚性很好，可保证钻孔的精度，有易于排屑的容削槽，其加工效率很高。3、 麻花钻 在加工中心上钻孔，普通麻将钻应用最广泛，尤其是加工Φ30mm以下的孔时，以麻花钻为主。4、 扩孔钻 扩孔钻用于对铸造孔和预加工孔的加工，由于刀体上的容屑空间可通畅地排屑，因此可以扩盲孔，有些扩孔刀的直径可直接进行调整，可满足一定范围内不同孔径的要求。高档的扩孔刀还带有内冷功能，可使冷却液直接到达刀刃上，这样不仅可以有效防止刀具的升温，而且还可帮助排屑。5、 镗刀 有单刃镗刀、双刃镗刀、多刃组合镗刀等，用于孔的镗削加工。加工中心用的镗刀通常采用模块式的结构，通过高精度的调整装置调节镗刀的径向尺寸，可加工出高精度的孔。另外，镗刀还采用平衡模块调整其动平衡，以减少震动，从而保证孔的表面粗糙和尺寸精度。6、 丝锥 用于螺纹孔的攻丝加工。
加工中心加工工艺特点 加工中心加工工艺与普通精工铣床相比，在许多方面遵循基本一致的工艺原则。但由于 加工中心具有自动换刀的特有功能，使得加工中心加工工艺具有其特点，它的优点主要体现 在以下几个方面。 生产效率高。不仅可省去划线、中间检验等工作，而且由于其具有的自动换刀功 能，通常还可以省去复杂的工装，减少对加工零件的安装、调整及多次对刀等相对复杂而繁 琐的工作。加工中心能选用******工艺线路和切削用量，有效地减少加工中的辅助时间，从而 提高生产效率。另一方面由于加工中心的自动换刀功能，它可以非常容易实现复杂零件的批贵生产，因此加工中心的批量生产也能非常有效地提高整个加工效率。加工精度高、加工质量稳定。加工中心具有的自动换刀功能，可以非常有效地减少 工件的装夹次数，降低或消除因多次装夹带来的定位误差，提髙加工精度。当零件各部位的位置精度要求高时，加工中心具有的自动换刀功能，可以非常方便而有效地减少定位与对刀 误差，能在一次装夹与一次性对刀的过程中完成各个部位的加工，保证了各加工部位的位置精度要求。 对零件加工的适应性强、灵活性好。加工中心上可方便地实现对箱体类零件进行钻 孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻摞纹、铣端面和挖槽等多道不同的加工工序，因此能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如风扇叶片、汽车发动机箱体等零件。 能加工复杂曲线类零件以及非常复杂的三维空间曲面类零件，如凸轮类零件、汽车 覆盖件模具等。 加工中心一般在一次装夹后，可完成绝大部分的机加工工序，因此可有效地减少车 间的工序件和在制品，简化了生产调度和管理，为企业提高产品质量提供了一个非常有力的 保证。同时它也可减少工件周转次数和运输工作量，缩短了整个生，加工中心一台机床，集中了铣床、钻床、攻牙机等多种设备的功能，它可以减少企 业机床的数量，并相应减少操作工人，节省占用车间面积。加工中心加工零件也有不足之处，主要体现在以下几个方面。加工中心配套的夹具刚度、加工中心自身的刚度和精度保持性要求非常高。多工序的集中加工，要及时处理切屑。在将毛坯加工成为成品的过程中，零件不能进行时效处理，内应力难以消除。 技术复杂，对使用、维修、管理要求较髙。加工中心一次性投资大，需配置其他辅助装置，如精工刀具系统、刀具预调设备 等，机床的加工工时费用高。