数控车床加工范文1
关键词：几何精度；精度补偿；误差分析
数控机床是当前一种加工设备，代表着一个国家和地区的生产能力与水平。衡量机床质量的标准是其对金进行属切削加工时的精度是否达标。一个国家和地区拥有数控机床总量百分比能够有效衡量这个国家地区经济发展层次和工业制造整体水平，所以说，数控车床是先进生产力的代表，只有全面保证数控机床质量，才能提升产品质量，保证区域竞争力，赢得市场主动权。现代化，智能化的数控机床一直是世界各国非常重视的生产加工类设备，近年来，也随着科技的进步与发展而不断创新，形成了快速发展的良好态势。
1 数控机床精度分析
数控机床精度有多方面的体现，主要通过几何精度、位置精度以及加工精度来展现，任何一项不达标，则表明机床精度不符合要求。影响精度的因素也比较多，如果数控机床材质不合格，刚度不到位或者工作时间过长导致温度提升，均能对机床精度产生影响。
（1）数控车床几何精度。主轴几何精度和直线运动精度也对机床精度有着重要的影响。数控机床加工运作时，其工作过程主要是主动轴与回转轴之间的运行，二者需要在相对位置保持固定，可是，在实际生产过程中与设计情况有出入，两轴之间相对空间位置也并非固定不变，如果控制不好，构成主轴轴承零部件在制造环节中就会呈现一定的误差，这就直接造成了工作过程中受温度、工作强度、等条件影响，使主动轴轴承精度、主轴箱装配质量产生影响，导致主轴和回转部件出现严重的不平衡问题。主动轴支承轴颈生产加工时，圆度误差也是较大的问题，前后同轴度误差也难以控制，存在一定程度偏差，而加工生产过程中，主轴运转会出现热效应变形，任何一点控制不到，都会导致数控机床主轴几何精度不准。（2）位置精度问题。数控机床除主动轴产生几何精度问题外，还会出现惯量匹配的问题，摩擦力及机床所用伺服电机在生产加工时，都会有惯量匹配问题，这种现象对机床位置精度产生影响。因为数控机床中各个部位的组件如油缸油泵、电动机、液压机等在长期运转过程中，会通过相互摩擦产生一定的热能，如果热能不能转化，则会在长时间连续工作后造成摩擦热量，使内部一些主要部件发生受热膨胀，出现严重的形变问题，这也就直接形成了实际尺寸与设计尺寸存在误差情况，如果各个零件结构内部热应作用下不对称，也会使构件出现微小的形变，而这种数控机床运转部件受热形变问题，最容易造成机床位置精度不准。（3）加工精度问题。数控机床加工精度有其特殊性，和几何精度，位置精度存在本质上的区别，加工精度受综合因素影响大，是整台机床在操作过程中各种因素综合影响的结果，同时，也与机床几何精度和位置精度是密不可分的，在加工生a过程中，其加工的精度主要受到传动系统误差、检查校正系统误差、零件固定部件误差、刀具位置的误差等的影响大一些。另外，数控机床编程问题、生产工艺问题都能形成一定的加工精度影响，所以说，在生产过程中，需要不断提高加工精度，才能确保几何精度和位置精度准确，实现高质量加工作业。
2 检测数控机床精度
数控机床也存在老化的问题，特别是在使用一段时间后，与所有电气、机械设备一样，都有电子元件老化、零部件生锈、机械部件磨损等问题，只有全面做好数控机床铺检测，才能及时发现问题，通过定期的保养，确保设备运转良好，保养是否科学合理，对机床精度有着最直接的影响，能够对数控机床精度做进一步的补偿。
2.1 检测几何精度
几何精度对机床的影响较多，需要在运行过程中不断进行检测，确保运转良好。对机床几何精度检测工作中，需要对直线运动轴直线度进行检测，一般会用到平尺和千分表来检测，通过对部件在作业中的情况，科学测算垂直运动轴其他两个坐标轴线性偏差是否精准。对于普通立式数控加工设备而言，几何精度检测需要做到精细认真，一般检测项目有对机床工作台面平面度做检测，确保平整光滑；运动轴空间坐标不同方向移动产生角度是否保证垂直；主轴中心孔径，回转轴轴心线与机床工作台面是否保持垂直；机床运动轴X、Y坐标方向移动作业的时候台面平行度；X坐标方向移动台面T形槽侧面平行度；主轴箱延Z轴坐标移动直线度等，通过对各项目的检测，进一步确认机床铺几何精度是否达标，满足加工生产需求。
2.2 检测位置精度
数控机床位置精度受多方面因素影响，主要是定位精度、反向偏差精度和重复定位精度，不同的精度对机床造成的影响不同。定位精度就是数控机床工作台面或机床其他运动部件在实际运转过程中，是否在设定的运动位置，和编程指令有没有出入，是否达到位置一致。机床不同加工操作系统中，伺服系统、检测系统、进给系统出现问题，均会造成一定的误差，运动部件导轨几何误差容易产生位置精度不好的现象，定位出现误差就会加工生产出不符合设计的部件，零件尺寸就会不准确。
3 提高机床精度的措施
3.1 提高设计水平
从实际生产中看，目前我国使用的数控机床均是国产设备，一般机床加工生产企业都有研发能力，在自主研发，设计、制造、改进等方面有一定的水平，但是，还有一些部件是不能自主生产的，需要依靠进口，这就直接影响了整机质量。要想有效保证机床精准度，则需要在设计研发上下功夫。
机床主动轴是关键部件，在长期使用过程中，需要保证具备耐磨性和耐高温性，所以，在设计时，需要严格设计，保证满足对温度的适应性，对机床做好性能优化，确保机床加工精度。主轴系统设计需要对影响机床加工精度的构件安装到一个与主动轴中心相交的位置，与机床底座垂直安装，保持主轴箱两侧对称装配其余构件，只有这样，才能从理论上解决机床因受热对加工精度的直接影响。
3.2 提高机床几何精度
数控机床的几何精度对产品加工有一定的影响，如果控制不好，则会产生误差。几何精度对机床的生产精度起到决定性作用，只有全面做好几何精度控制，才能保证生产加工的精度。机床对零件加工生产时，主轴轴颈与轴承出现一定程度的摩擦，往往造成温度快速升高，与主轴箱箱体孔空间位置出现误差，则会导致轴承滚动，使轴承旋转变缓，影响设备的精度，只有全面控制好主轴轴承选配间隙，才能保证几何精度准确。
3.3 综合提高加工精度
数控机床使用是一个复杂的程序，需要严格把握各个环节，确保设计、制造、装配形成一个统一整体，实现机床的使用价值，加工精度合理控制，能够保证产品质量，需要综合性考虑，不能依靠改造一个部件来解决。需要充分考虑制造工艺中对机床精度影响的主要因素，通过对数控机床数控系统补偿值的重新设定，能够全面提升机床加工精度，保证机床良好运转。
4 结束语
采用数控机床加工大大提高了生产效率，但是，控制不力，也会造成生产加工的损失，只有全面做好数控机床检测与保养，才能确保机床生产质量，保持更高的加工精度，满足各方面生产工艺要求。
数控车床加工范文2
关键词：数控车床；车床加工；工艺处理
Abstract: In recent years, progress and industrial production development of science and technology in China, the NC machining technology has been widely used in the industrial production of hitherto unknown. Controlled by program instructions, CNC lathes, machining process runs automatically by the program instructions, it involves a wide range, to combine many aspects characteristics, numerical control lathe motion mode and so on in the process. The processing technology of classification of CNC machine tools, machining process and detailed study of CNC machine tools.
Key words: CNC lathe; machining process; fabrication processing
中图分类号：TU92 文献标识码：A 文章编号：
数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。随着数控机床的发展与普及，现代化企业对于懂得数控加工技术、能进行数控加工编程的技术人才的需求量必将不断增加。数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。
1.按加工工艺分类数控机床
1.1金属切削类数控机床
与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别，具体的控制方式也各不相同，但机床的动作和运动都是数字化控制的，具有较高的生产率和自动化程度。
1.2数控加工中心机床
在普通数控机床加装一个刀库和换刀装置就成为数控加工中心机床，加工中心机床进一步提高了普通数控机床的自动化程度和生产效率。例如铣、镗、钻加工中心，它是在数控铣床基础上增加了一个容量较大的刀库和自动换刀装置形成的，工件一次装夹后，可以对箱体零件的四面甚至五面大部分加工工序进行铣、镗、钻、扩、铰以及攻螺纹等多工序加工，特别适合箱体类零件的加工。加工中心机床可以有效地避免由于工件多次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率和加工质量。
1.3板材加工类数控机床
常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。
近年来，其它机械设备中也大量采用了数控技术，如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。
2.数控机床加工方案
数控车床所加工的零件一般与普通车床所加工的零件基本相同，但数控车床也有其加工的特点。应根据图样形状、大小、材料、刀具、批量等不同因素进行具体分析。制定数控加工方案一般遵守先粗加工后精加工，先近处后远处加工，先内表面后外表面加工，同时尽量使加工程序段最少的原则。
2.1先粗加工后精加工
在车削加工中，应先安排粗加工工序。目的是在较短的时间内，将毛坯的加工余量去掉，以提高生产效率，同时应尽量满足精加工的余量均匀性要求，以保证零件的精加工质量。在对零件进行了粗加工后，应安排换刀后的半精加工和精加工，目的是去除粗加工留下的表面缺陷、保证零件表面质量及尺寸精度。数控车床的精车加工工序，最后一刀的精车加工应一次走刀连续完成加工，尽可能不要对同一轮廓或连续轮廓安排多次进刀或退刀，以免产生变形或造成零件表面划伤或滞留刀痕及尺寸精度不一样等缺陷。
2.2先近处后远处加工
和普通车削加工一样，数控车加工过程中，为缩短刀具移动距离、减少空走刀次数和提高效率，通常先加工离刀具起点近的部位后加工离刀具起点远的部位。
2.3先内表面后外表面加工
由于受刀具刚性较差及工件刚性不足等因素的影响，一般应先加工内表面后加工外表面。这样可避免因振动加大而产生的内表面尺寸和形状精度等缺陷。
2.4在数控车加工中应尽量使加工程序段最少
用最少的程序段加工既可缩短编程和检查的时间，同时可以缩短走刀路线、减少走刀次数、减少机床磨损并大大提高经济效益。
3.数控机床的加工工艺分析
3.1零件图的工艺分析
3.1.1构成两件轮廓的几何条件
在车削加工手工编程时，要计算每个节点坐标，在自动编程时，要对零件轮廓所以的几何元素进行定义，因此在分析零件图时要注意：零件图上是否漏掉某尺寸，使其几何条件不充分，影响到零件轮廓的构成；零件图上的图线位置是否模糊或标注不清，使编程无法下手；零件图上给定的几何条件是否不合理，造成数学处理困难；零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床加工的特点，应以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。
3.1.2尺寸精度要求
分析零件图样尺寸精度的要求，以判断能否用车削工艺达到，并确定控制尺寸精度的工艺方法，在该项分析过程中，还可以同时进行一些尺寸的换算，如增量尺寸与绝对尺寸及尺寸链计算等等，在利用数控车床车削零件时，常常对零件要求的尺寸取最大和最小极限尺寸的平均值作为编程的尺寸依据。
3.1.3形状和位置的精度的要求
零件图样上给定飞形状和位置公差是保证零件精度的重要依据，加工时要按照其要求确定零件的定位基准和测量基准，还可以根据数控车床的特殊需要进行一些技术性的处理，以便有效的控制零件的形状和位置精度。
3.1.4表面粗糙度要求
表面粗糙度是保证零件表面微观精度的重要要求，也是合理选择数控车床，刀具及确定切削用量的依据。
3.2合理选择切削用量
粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。具体要考虑以下几个因素：切削深度ap、切削宽度L、切削速度V、主轴转速n（r/min）、进给速度Vf等。
3.3合理选择刀具
刀具的选择是在数控编程的人机交换状态下进行的，应根据机床的加工能力，工件材料的性能，加工工序，切削用量已经其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性，刀体一般均用普通碳钢或者合金钢制作，如焊接车刀，镗刀，钻头，铰刀的刀柄。尺寸较小的刀具或切削负荷较大的刀具宜选用合金工具钢或整体高速钢制作，如螺纹刀具，形成铣刀，拉刀等。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。
3.4夹具安装要点
目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的，液压卡盘夹紧要点如下：首先用扳手卸下液压油缸上的螺帽，卸下拉管，并从主轴后端抽出，再用扳手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。
3.5加工路线的拟定
3.5.1表面加工方法的选择
（1）加工经济精度。各种加工方法所能达到的加工精度和表面粗糙度是有一定的范围的。任何一种加工方法，如果由技术水平高的熟练工人在精密完好的设备上仔细的慢慢操作，必然使加工误差减小，可以得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，但却使成本增加。反之技术水平较低的工人在精度较差的设备上快速操作，虽然成本下降，但是得到的加工误差不然较大，使加工精度降低。
（2）选择表面加工方法应考虑的因素。选择表面加工方法时，首先应根据零件的加工要求，查表或根据经验来确定哪些加工方法能达到所要求的加工精度。
（3）各种表面的典型加工路线。确定了某个平面的最终加工方法后，还必须同时确定前面的预加工方法，形成一个表面加工路线，才能付诸实施。例如外圆表面的加工路线、孔的加工路线、平面加工路线等。
3.5.2加工阶段的划分
（1）工件上每一个表面的加工，总是先粗后精。粗加工去掉大部分余量，要求生产率高；精加工保证工件精度的要求。对于加工精度要求较高的零件，应当将整个工艺过程划分成粗加工，半精加工，精加工等几个阶段，在各个阶段之间安排热处理工序。工艺过程划分为几个阶段，必须根据工件的加工精度要求和工件的刚性来决定。一般来说，工件精度要求越高，刚性越差，划分阶段应越细。
（2）粗精加工分开，使机床台数和工序数增加，当生产批量较小时，机床负荷利率低，不经济。所以，当工件批量小，精度要求不太高，工件刚性较好时也可以不分或少分阶段。重型零件由于输送及装夹困难，一般在一次装夹完成粗精加工，为了弥补不分阶段带来的弊端，常常在粗加工工步后松开工件，然后以较小的夹紧力重新夹紧，在继续进行精加工工步。
4．结语
做好工艺处理工作，对于数控机床加工中程序的编制和零件的加工是非常重要的，掌握了加工工艺的处理方法，不仅能更大的发挥机床的效率，而且能更好的提高零件的加工质量，提高生产效率的同时也节省了刀具损耗。
参考文献：
数控车床加工范文3
【关键词】数控车床 PLC 影响因素
数控车床作为一种集成了自动控制技术、计算机信息技术、机械制造技术等现代高新技术的先进加工设备，以其高自动化和高效率的特性在工业制造等行业受到了广泛运用。其工作精度高，能够批量生产精密仪器，经济效益好。在数控车床加工制造的过程中，精度好坏往往直接决定了产品品质，为适应社会的高速发展，对数控车床精度的要求也在不断的提高。故而，对数控车床加工精度影响因素的分析以及通过对这些因素的提高成为当下工制造亟待解决的问题。
1 数控车床PLC加工的特点
与普通车床相比，数控车床加工更为精确，操作者只需要输入相应数据便可获得较为精准的产品，通过对计算机信息技术的应用，数控车床在加工复杂零件时能够达到普通车床所达不到的效果，即便是相当复杂的产品通过数控机床都能够精准的生产出来，除此之外，数控车床所需要的前期准备工作较少，只需安装待加工原材料以及输入所需参数即可简单生产，在生产制造的过程中，数控机床由于利用了较为先进的机械技术以及自动化技术，生产所需的时间也大大减少，操作人员的工作强度将得到很大程度的降低；然而，由于数控车床的科技性较强，对其操作人员相较普通车床也更高，原本操作普通车床的工人需通过一段时间的学习才能够掌握其使用技巧，而其维修人员也需要有更高的技术素质，并且数控车床的高精密性决定了其维修所需的成本也更高。企业在应用数控车床时应充分考虑到数控车床的特点，并根据自身的需要对车床进行挑选。
2 数控车床PLC加工精度的影响因素
现代的数控机床一般都是通过伺服电机对滚珠钢丝的驱动来实现的，采用半闭环控制和伺服进给控制的数控车床工作时，电机中反方向运动的丝杠会导致空隙的空运转，在轴承与轴承座之间的空隙中就会出现反向间隙误差，在外力的配合作用下，机床传动和运动部件将发生弹性形变，导致正向运转误差和反向间隙共同影响部件均匀受力，故而一旦滚珠钢丝出现传动误差，车床的加工精度将会受到较大的影响。除此之外，在数控车床加工的过程中，由于车刀和待加工材料间或数控车床在运行内部会摩擦产生热，热量积累导致车床发生形变，在此过程中车床的加工精度将会有很大的降低；有些数控车床在生产时由于技术不够精良等原因会导致车床本身出现较大的几何误差，这种误差易于发现但是对生产效率的影响较大；车床在加工过程中，刀具经过反复利用，难免会产生磨损，数控车床要求刀具硬度要高、耐磨性和耐热性要好，即便如此在经过反复多次的利用之后，刀具磨损是不可避免的，一旦刀具有所磨损，加工的精度就会在很大程度上降低；刀具上可能出现误差的另一个原因是刀具的几何参数本身就存在误差，这一点会导致同种类型的工件加工在更换了刀具前后会出现误差；待加工材料在加工之前需要由操作人员安装到车床上，人工操作的安装过程难免会出现误差，对工件的加工也会有一定影响；此外还有很多其他对车床加工精度有所影响的因素，这其中，伺服给进系统误差和刀具几何误差导致的精度降低最为常见，是主要的误差来源。而通过国内外的调查我们也可以看到，在正常的加工条件下，数控车床自身的精度不足是导致加工工件精度较低的主要原因，因此在提高数控车床加工精度的探索中，技术人员应当着重研究如何提高车床本身的精度，从制作和后期使用上提高车床精度。
3 数控车床PLC加工精度的优化改进
为减少数控车床在应用中可能产生的误差，提高产品精度，技术人员应当从各个会对产品精确度产生影响的因素的角度来分析。但首要的是要最大限度的降低刀具几何误差以及伺服系统给进误差。对于刀具几何误差，要优先选择硬度高、耐磨性好且耐高温的金属作为制作刀具的材料，并且定期更换已经因磨损而老旧的刀具，在此基础上，要注重运用技巧来尽力减小几何误差。
例如，技术人员可以采用“一刀多尖”的方法，将一把车刀在某一道工序中的运用从局限于某一表面扩展到多个不同的工件表面上，作为多把车刀来进行使用，这种方法不但能够提高工件加工的精度，还可以在很大程度上减少消耗在车刀上的成本，槭迪指霉程，需要操作人员对数控车床进行重新编程，明确每一把车刀和每一种刀尖都有不同的表示方法，即不仅对车刀编号，还要对刀尖编号，在使用时通过分别输入车刀和刀尖的编号来进行使用；此外，目前数控车床的数控系统正在推广的“刀尖圆弧半径补偿”的功能也在减少误差的程度上有很大的帮助，该功能通过对带有圆弧的刀尖的运用，可在很大程度上补偿可能会产生的误差，切实提高轴类零件圆弧表面的加工精度，这项技术将会减少当前工件的生产切割过程中某一边过切而另一边少切的情况，利用补偿的方法降低刀具几何误差。而对于伺服系统给进产生的误差误差，技术人员应当根据实际情况，依据轴向尺寸的变化改变轴向位移的长度，在此基础上进行被加工零件加工程度的重新编写。当然，类似的改进方法还有很多，但主要目的都是为了提供车床自身的精度，通过多种补偿或减少误差的方式来在一定程度上解决由于目前技术基础不足导致的车床本身精度不足的问题，从这个角度考虑，技术人员可以尝试研究如何生产出精度更高的数控车床，从根本上降低加工的误差，以便更好的提升数控车床的加工精度。
总之，为满足当下社会发展的需求，机械零部件的精度要求将飞速提高，数控车床需要应对其改变不断地更新换代，如何从各种角度提高数控车床加工的精度是整个工业制造行业所要面对的共同问题，企业不能拘泥于短期发展的需求，而是要放眼整个行业的发展，注重新革新的不断升级，提高车床的加工精度，做到走在发展地前列，才能充分地提升自己的经济效益，以获得更多利润，同时推动社会科技的进步，为社会的发展尽自己的力量。
参考文献
[1]丁美玲.数控车床加工精度的影响因素分析及对策[J].机电信息，2014（15）：52-55.
[2]陈方磊.提高数控车床加工精度的几点思考[J]科技咨询，2015，13（12）：80-83.
[3]贾东庭.数控车床加工精度的影响因素及提高措施[J]机械工程师，2015（09）：105-109.
作者简介
马海杰（1987-），男，河北省邯郸市人。硕士学位。现为山西机电职业技术学院数控工程系教师、助理讲师。主要从事数控机床装调与维修方面的科研与教学工作。
数控车床加工范文4
关键词：数控车床；加工刀具；优化改进
中图分类号：TG51 文献标识码：A
数控车床不仅能够提高产品的生产质量，而且能够控制生产成本，确保经济效益。但在实际数控车床生产过程中，其生产效率、产品质量在一定程度上受到加工刀具的影响。相对来讲，数控车床的加工刀具切削原理跟普通的车床并无差别，然而，结合数控车床的实际加工零件、车床性能，来对刀具进行有效选择，并科学地调整相关参数，是确保加工精度，提升生产效率的前提保障。本文以GSK980T经济型数控车床加工刀具为例，对其加工刀具存在的问题进行分析，并提出相应的优化改进措施，以提升刀具使用性能，确保加工精度与加工效率。
1.数控车床加工刀具应用现状
当前大部分数控车床所使用的刀具均为焊接式的合金车刀，在使用该种刀具进行产品生产加工时，由于轮轴盖零件材质为铸铁，其表面较为坚硬，因此容易导致刀尖磨损，使得被加工的轮轴盖零件表面精度受到较大影响。同时，在生产过程中，若是使用两把车刀进行，就会因反复换刀而大大延长了程序使用时间，并容易出现崩刀状况，使得刀具的使用成本增加。
2.数控车床加工刀具的优化与改进
2.1 加工刀具的有效安装
在数控车床的加工刀具安装中，若是安装位置不恰当，或是安装不牢固，会导致切削时发生振动，或致使工件表面存在振纹，容易导致刀具破损，严重影响到工作效率。因此，在安装过程中，要注意刀具的刀尖要与刀工件轴线保持等高水平。其中，精加工时，刀尖可以略低于工件轴线，而在粗加工以及车削大直径工件时，刀尖可以略高于工件轴线。同时，还要注意对车刀探出长度进行控制，以免过长而出现刚度差，使得加工件表面粗糙，或存在扎刀、打刀等问题。而刀杆底部要保持平整，且垫片前端要对齐，并用两个螺钉交替拧固的方式来确保车刀安装的稳固性。在使用机夹可转位的刀具时，要擦拭干净刀片、垫片，并用螺钉固定刀片。
2.2 加工刀具的正确选择
数控车床在加工中所使用的刀具种类较多，而为了确保刀具与车床的适应性，要选择通用化、标准化的刀具。在刀具的选择中，要保证其安装与调整的便捷性，且刃磨方便，刚度、精度较高，排屑性能好。其中，刀具的规格化与通用化能够便于刀具的高效管理，而可转位刀具能够有效增加刀具互换性。在整体式的车刀选择中，通常使用小型车刀与螺纹车刀，以及多功能车刀，且刃磨方便，抗弯与冲击韧性良好，刀口较锋利。针对焊接式车刀，该种刀具主要是将硬质的合金刀片采用焊接紧固形式，固定于刀体上，经刃磨而车刀。因此，在选用该种车刀时，要尽量选择结构简单，刚性良好，制造方便的刀具。
由于本次研究加工的产品为轮轴盖（具体如图1所示），其外形A与B已经加工完成，但内孔粗加工中产品精度较低，形状简单，需要批量生产，且使用的是GSK980T经济型数控车床，因此，数控车刀具可选择机夹可转位车刀。该种刀具的精确度较高，能够确保刀片重复定位时的精度，且定位相对方便，能够保障刀尖的位置，避免刀尖磨损时更换整个刀具。另外，在刀具优化中，可适当使用复合式夹紧结构，以便更好地适应刀架的快速移动与换位，并快速更换不同的切削部件，进行多种切削的高效加工，并确保刀具在自动切削过程中不会出现松动现象。
2.3 加工刀具的有效补偿
数控车床在更换加工ο笫保需要注意刀具的有效补偿，以免对加工零件质量产生影响，并降低机床功效。在编制加工程序过程中，进行刀具的补偿调整，是提升加工质量与加工效率的基础前提。通常来讲，刀具补偿是用于补偿刀具在实际安装位置上，与理论编程位置之间的差距，在刀具有效补偿之后，更换刀具时，仅需要改变刀具的位置补偿值即可，无须再变更零件的加工程序。刀具的位置补偿，主要分为相对补偿与绝对补偿两种。一般来说刀具的位置补偿功能，主要是由程序段内的T代码来加以实现。而T代码后4位数中，前两位表示刀具号，后两位表示刀具的补偿号。实际上，刀具补偿号为刀具补偿寄存器地址号，此寄存器内包括刀具几何偏置量、磨损偏置量。在设定过程中，要结合实际生产需要及刀具性能、精度等进行调整。
2.4 加工刀具的结构优化
在数控车床的加工刀具结构优化上，要尽量少用复杂结构的刀具，以减少装夹产生的误差，进而大大提升加工表面精度及相互位置的精度。而在刀的结构上，若是将加工轮轴盖两把刀，通过合并变为一把刀，则不再需要旋转刀架。在这种过程中，刀架就能够有效减少由于刀具的磨损而降低加工精度，同时也能够避免生产中断现象的发生，避免机器故障，并降低维修难度。同时，一把刀在定位过程中，仅需要一组定位销钉，若是使用了标准刀具，在换刀时，只需要在刀尖松、紧定位螺丝上调至，而无须松紧刀架定位销钉装，及拆刀杆，避免刀架定位销钉受到损坏。
优化改进之后的刀具，主要是将两把机夹可转位车刀，合并为一把机夹刀。而刀杆在通过热处理后，用螺丝固定刀尖的A、B位置，这样一来，刀具便可以完成之前两把刀的同样工作，且方便刀具的装、卸，大大提升了生产效率。另外，该种刀具改进，能够避免加工时频繁的转换刀架，并减少了因频繁旋转刀架、换刀所导致的故障。而刀具在磨损之后，仅需要松开螺丝，通过位移或更换不重磨刀片，进行简单刀补，便可以投入生产。
结语
在数控车床加工生产中，刀具的优化改进能够有效解决批量生产时刀具存在的问题，并提升了生产效率、产品质量，缩短了停产待修时间、调试时间、刀具换刀时间，让操作者的工作强度大大降低，经济效益良好。
参考文献
[1]周光辉，苗发祥，李彦广.数控加工中心任务与刀具集成调度模型与改进自适应遗传算法[J].西安交通大学学报，2014，48（12）：.
数控车床加工范文5
关键词： 数控车床； 机械工业； 螺纹类零件； 加工步骤
中图分类号： TG62 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）（11-12）-0032-01
1 引言
先进的技术装备与先进的制造技术在国民经济中起着重要的作用。随着科学技术的迅猛发展，特别是机械制造与微机技术的紧密结合，使现代制造技术和制造系统向着高度的自动化、集成化和智能化的方向发展，机械工业是基础工业，机械制造技术是机械工业为国民经济各部门提品和技术装备的重要手段，因此，机械工业技术装备的提高对制造质量、劳动效率和经济效益都有直接影响。机械制造技术发展的长远目标是：不断提高产品的制造质量，提高加工效率，降低成本，现代机械制造技术发展的趋势可以归纳为以下几点：
1.1向更高精度的方向发展；
1.2向高速度、高效率、自动化、特别是向数控化、柔性化和集成化的方向发展；
1.3向少切削和非传统加工的方向发展。
为了适应现代化机械制造技术的发展趋势，实现加工制造过程高度自动化、柔性化和集成化，数控技术在生产各个部门得到了广泛应用，随着科学技术的飞跃发展，机械制造技术发生了深刻的变化，传统的普通加工设备已难以适应市场对产品多样性的要求，难以适应市场竞争的高效率、高质量的要求，而以数控技术为核心的现代制造技术，以微电子技术为基础，将传统的机械制造技术与现代控制技术、传感测量技术、信息处理技术以及网络通信技术有机结合在一起，构成高度信息化、高度柔性化、高度自动化的制造系统。
2 螺纹零件的加工原理简介
在机器和部件中，螺纹零件广泛用来联接和传动。螺纹是在圆柱和圆锥表面上沿螺旋线形成的具有相同剖面形状的连续凸起（牙）。螺纹加工方法较多，通常在在车床和铣床上加工。螺纹的种类有多种：固定螺距螺纹和变螺距螺纹，单线螺纹和多线螺纹，外螺纹和内螺纹等。利用数控车床在原有螺旋线上进行螺纹加工的对刀方法是螺纹累零件加工的常用方法之一。车削加工是机械加工中应用最为广泛的方法之一，主要用于回转类零件的加工，车床是完成车削加工的装备。车削加工的主运动通常是工件的旋转运动，进给运动通常由刀具的直线移动来实现。螺纹加工是车床的基本功能之一。
3 数控车床加工螺纹零件的步骤
在数控车床中加工螺纹时，其加工进给不是采用机械传动链实现的，而是通过主轴编码器数控系统进给驱动装置进给电机丝杆刀架刀具来实现螺纹加工。数控系统依据检测到的主轴旋转信号，控制电动机的进给，实现车螺纹所要求的比例关系，切削出符合要求的螺纹。为此应解决3个问题：首先主轴转一圈，刀架带动螺纹车刀在Z向精确地移动一个螺距t；其次螺纹加工一般要经过多次切削才能完成，为了防止乱扣，每次进刀的位置必须相同；最后切削多头螺纹时，应能精确分度。为解决这3个问题，，数控车床是采用增量式光电编码器为主轴脉冲发生器，安装于车床的主轴箱内，由主轴经过齿轮或同步齿形带驱动，实现1∶1的传动。主轴旋转时，编码器与主轴同步旋转，同时发出与主轴转角相对应的脉冲信号，发出的这个信号是控制螺纹加工时刀具运动的重要信号。增量式光电编码器是一种将角位移转换成对应数字脉冲信号，集传感器和模数转换于一体的数字式测角仪，其输出的脉冲信号均为TTL电平，可与计算机接口电路兼容，增量式光电编码器主要由光电盘、光电元件、聚光镜以及发光源等组成。光电元件A和B错开90°安装，当光电盘旋转一个节距时，在光源照射下，光电元件A和B得到波形输出，为具有90°相位差的正弦波，经放大整形A相和B相可得到具有90°。相位差的输出方波。数控系统根据A相和B相的相位关系判别编码器的旋转方向，从而获得车床主轴的旋转方向。C相产生的脉冲作为基准脉冲，称为零位脉冲。编码器旋转一圈，在固定位置C相产生一个零位脉冲，此脉冲信号可作为螺纹多次切削加工的同步控制信号。车削螺纹时，主轴转一圈，编码器C相产生一个零位脉冲同步信号，在每次开始进刀切削前，扫描C相同步信号。数控系统检测到C相信号到来时开始切削，否则处于等待状态。这样就保证每次切削的初始位置在被加工工件圆周的某一定点位置上，防止了多次切削乱扣现象发生。对多头螺纹的切削，可以将A相信号与C相信号结合起来进行多头的分度。设主轴转一圈A相输出N个脉冲，若切削k头螺纹，则按N/k分度。其具体实施是，第一条螺纹以C相信号作为切削开始点切削完成后，切削第二条螺纹时，扫描到C相信号后，再接着扫描A相信号的第N/k个脉冲，以此位置作为第二条螺纹的切削开始点。依次类推，切削k条螺纹时，依据C相信号和A相的（k一1）・（N/k）个脉冲处作为切削开始点，直到k条螺纹全部切削完成。主轴脉冲发生器与主轴同步旋转，数控系统可根据螺纹导程t和主轴脉冲信号，控制刀具在Z方向进给，以确保主轴转一圈，刀具在Z向进给一个螺距，其原理是将对应主轴每转的编码器A相脉冲数N与对应螺距t所需的进给脉冲当量数L的比值N/L（由数控系统计算）作为计数常数，存入计数器中。车削螺纹时主轴旋转，数控系统每接受到主轴编码器送来的（N/L）值个A相脉冲，就发出一个进给脉冲，使刀具沿Z方向进给灯L，这样就实现了主轴转一圈，螺纹车刀精确地Z向进给一个螺距。数控车床进行螺纹加工时。车床主轴以某一固定速度带动工件旋转，数控系统根据螺纹切削工艺流程首先将刀架移动到某一固定坐标位置，然后发出X方向切削进给命令开始螺纹加工工作循环。循环第1步：刀架沿X方向进给到达切削位置。此时Z向伺服控制器等待由主轴编码器发来的零脉冲同步信号，刀架的X、Z伺服控制器均处于电气锁零定位状态刀架静止不动。第2步：CNC收到主轴编码器零位脉冲，Z向伺服控制器立即起动刀架，按数控系统发来的由主轴编码器A、B脉冲和螺距及螺纹长度计算出的Z向进给运动速度和位移量，进行螺纹切削加工。第3步：到达螺纹长度坐标时，Z向伺服立即制动停止，同时X向伺服驱动刀架快速退出。第4步：Z向伺服驱动刀架退回到加工起始坐标位置，准备进入下一工作循环。为获得较高螺纹加工精度，一般需进行多次循环。每一循环中四点的Z坐标不变，X坐标依次递增一个该循环的切削深度增量。零位脉冲同步目的在于保证使各循环螺纹切削的刀具切入点保持一致。
4 结语
利用数控车床加工螺纹零件，在保证加工零件精准度的同时可以成倍提高加工效率，数控车床在对螺纹零件加工时可以代替传统车床。
参考文献：
数控车床加工范文6
随着科学技术的迅猛发展,特别是机械制造与微机技术的紧密结合,使现代制造技术和制造系统向着高度的自动化、集成化和智能化的方向发展,机械工业是基础工业,机械制造技术是机械工业为国民经济各部门提品和技术装备的重要手段,因此,机械工业技术装备的提高对制造质量、劳动效率和经济效益都有直接影响。现代机械制造技术发展的趋势可以归纳为以下几点:
1.向更高精度的方向发展;
2.向高速度、高效率、自动化、特别是向数控化、柔性化和集成化的方向发展;
3.向少切削和非传统加工的方向发展。
为了适应现代化机械制造技术的发展趋势,实现加工制造过程高度自动化、柔性化和集成化,数控技术在生产各个部门得到了广泛应用,随着科学技术的飞跃发展,机械制造技术发生了深刻的变化,以数控技术为核心的现代制造技术,以微电子技术为基础,将传统的机械制造技术与现代控制技术、传感测量技术、信息处理技术以及网络通信技术有机结合在一起,构成高度信息化、高度柔性化、高度自动化的制造系统。
二、螺纹零件的加工原理简介
在机器和部件中,螺纹零件广泛用来联接和传动。螺纹是在圆柱和圆锥表面上沿螺旋线形成的具有相同剖面形状的连续凸起(牙)。螺纹加工方法较多,通常在在车床和铣床上加工。螺纹的种类有多种:固定螺距螺纹和变螺距螺纹,单线螺纹和多线螺纹,外螺纹和内螺纹等。利用数控车床在原有螺旋线上进行螺纹加工的对刀方法是螺纹累零件加工的常用方法之一。车削加工是机械加工中应用最为广泛的方法之一,主要用于回转类零件的加工,车床是完成车削加工的装备。车削加工的主运动通常是工件的旋转运动,进给运动通常由刀具的直线移动来实现。螺纹加工是车床的基本功能之一。
三、数控车床加工螺纹零件的步骤
在数控车床中加工螺纹时,其加工进给不是采用机械传动链实现的,而是通过主轴编码器数控系统进给驱动装置进给电机丝杆刀架刀具来实现螺纹加工。数控系统依据检测到的主轴旋转信号,控制电动机的进给,实现车螺纹所要求的比例关系,切削出符合要求的螺纹。为此应解决3个问题:首先主轴转一圈,刀架带动螺纹车刀在Z向精确地移动一个螺距t;其次螺纹加工一般要经过多次切削才能完成,为了防止乱扣,每次进刀的位置必须相同;最后切削多头螺纹时,应能精确分度。为解决这3个问题,,数控车床是采用增量式光电编码器为主轴脉冲发生器,安装于车床的主轴箱内,由主轴经过齿轮或同步齿形带驱动,实现1:1的传动。主轴旋转时,编码器与主轴同步旋转,同时发出与主轴转角相对应的脉冲信号,发出的这个信号是控制螺纹加工时刀具运动的重要信号。增量式光电编码器是一种将角位移转换成对应数字脉冲信号,集传感器和模数转换于一体的数字式测角仪,其输出的脉冲信号均为TTL电平,可与计算机接口电路兼容,增量式光电编码器主要由光电盘、光电元件、聚光镜以及发光源等组成。光电元件A和B错开90°安装,当光电盘旋转一个节距时,在光源照射下,光电元件A和B得到波形输出,为具有90°相位差的正弦波,经放大整形A相和B相可得到具有90°。相位差的输出方波。数控系统根据A相和B相的相位关系判别编码器的旋转方向,从而获得车床主轴的旋转方向。C相产生的脉冲作为基准脉冲,称为零位脉冲。编码器旋转一圈,在固定位置C相产生一个零位脉冲,此脉冲信号可作为螺纹多次切削加工的同步控制信号。车削螺纹时,主轴转一圈,编码器C相产生一个零位脉冲同步信号,在每次开始进刀切削前,扫描C相同步信号。数控系统检测到C相信号到来时开始切削,否则处于等待状态。这样就保证每次切削的初始位置在被加工工件圆周的某一定点位置上,防止了多次切削乱扣现象发生。对多头螺纹的切削,可以将A相信号与C相信号结合起来进行多头的分度。设主轴转一圈A相输出N个脉冲,若切削k头螺纹,则按N/k分度。其具体实施是,第一条螺纹以C相信号作为切削开始点切削完成后,切削第二条螺纹时,扫描到C相信号后,再接着扫描A相信号的第N/k个脉冲,以此位置作为第二条螺纹的切削开始点。依次类推,切削k条螺纹时,依据C相信号和A相的(k一1)·(N/k)个脉冲处作为切削开始点,直到k条螺纹全部切削完成。主轴脉冲发生器与主轴同步旋转,数控系统可根据螺纹导程t和主轴脉冲信号,控制刀具在Z方向进给,以确保主轴转一圈,刀具在Z向进给一个螺距,其原理是将对应主轴每转的编码器A相脉冲数N与对应螺距t所需的进给脉冲当量数L的比值N/L(由数控系统计算)作为计数常数,存入计数器中。车削螺纹时主轴旋转,数控系统每接受到主轴编码器送来的(N/L)值个A相脉冲,就发出一个进给脉冲,使刀具沿Z方向进给灯L,这样就实现了主轴转一圈,螺纹车刀精确地Z向进给一个螺距。数控车床进行螺纹加工时。车床主轴以某一固定速度带动工件旋转,数控系统根据螺纹切削工艺流程首先将刀架移动到某一固定坐标位置,然后发出X方向切削进给命令开始螺纹加工工作循环。循环第1步:刀架沿X方向进给到达切削位置。此时Z向伺服控制器等待由主轴编码器发来的零脉冲同步信号,刀架的X、Z伺服控制器均处于电气锁零定位状态刀架静止不动。第2步:CNC收到主轴编码器零位脉冲,Z向伺服控制器立即起动刀架,按数控系统发来的由主轴编码器A、B脉冲和螺距及螺纹长度计算出的Z向进给运动速度和位移量,进行螺纹切削加工。第3步:到达螺纹长度坐标时,Z向伺服立即制动停止,同时X向伺服驱动刀架快速退出。第4步:Z向伺服驱动刀架退回到加工起始坐标位置,准备进入下一工作循环。为获得较高螺纹加工精度,一般需进行多次循环。每一循环中四点的Z坐标不变,X坐标依次递增一个该循环的切削深度增量。零位脉冲同步目的在于保证使各循环螺纹切削的刀具切入点保持一致。
