实验五轴加工中心

实验五轴加工中心（精选9篇）

实验五轴加工中心 篇1

实验五轴加工中心

实验五轴加工中心顾名思义就是用于实验用的一种五轴加工中心也叫数控机床，可以是教学实验室，可以是企业开发新产品中心等。

现在在高校实训室慢慢被接受的一种实验设备---数控机床，特别是五轴机床，可以异性加工。

随着工业技术更新速度的加快，数控技术在现代工业中的应用越来越广泛，对数控技术应用型人才的需求不断增加。特别是能完成五轴加工等一些数控专业应用人才的需求十分紧迫。星辉数控设计研发和制造的E8 小型龙门五轴加工中心，占地面积小，系统易操作，非常灵活，设备可以五轴联动，针对三维加工及研究很有帮助，提供给广大大专院校、职业学校、创客和DIY爱好者实验使用。

在职业技术院校中，基于教学型五轴联动机床的教学模式，学习者不仅能够建设性地投入到课程中，而且有助于将知识转换为实践，进而不断提高实践能力。通过在教学中的实践，收到很好的效果。

为什么要使用五轴联动机床来加工呢？因为零件的形状很不规则需要从多方位去计算其运行坐标轨迹，所以通常用人工编程方式就完成不了程序的编制工作，这个时候就要借助于计算机软件编程了，也就是通过软件来人工绘制加工零件图形，然后让软件自动生成加工程序再输入进控制系统进行加工的，这是五轴数控机床的优势，也是发展的需要。

实验五轴加工中心 篇2

随着机械制造业的发展及自动化程度的提高, 弧面凸轮分度机构作为自动机械中实现高速、高精度间歇分度运动的新型传动装置, 需求量日益增大。弧面凸轮作为这种分度机构的核心零件, 由于其工作廓面具有空间不可展性, 且形状复杂, 使得设计与加工制造相对比较困难, 在一定程度上限制了它的发展。所以, 提高弧面凸轮的设计水平与加工品质是十分重要的, 而计算机技术的应用以及先进加工方法的出现为开展这项研究提供了条件。

目前弧面凸轮的加工多采用等价加工的方法, 等价加工理论上可以准确加工出弧面凸轮的复杂廓面, 但因不可避免的刀具磨损而出现误差, 只能进入修形、研磨工序, 凸轮廓面的不可展性给修形造成了极大的难度, 并造成了凸轮的不可互换性。圆柱滚子从动件对误差十分敏感, 误差使机构的啮合在边缘接触、点接触与线接触之间交替进行, 机构的动态性能很差, 寿命难以保证, 同时也满足不了机构高速、高精度的要求。在实际加工中经常遇到等价加工无法解决的情况:1) 刀库中刀具有限, 不一定有等价刀具可选;2) 加工时不可避免的磨损, 造成刀具半径发生变化;3) 对于从动件滚子半径较大的空间凸轮, 制造等价刀具不现实。由于弧面凸轮分度机构属于非标准机械产品, 一般是单件小批量生产, 制造等价刀具就意味着延长生产周期, 提高生产成本。这与现代制造快速响应市场需要、低成本制造的特点是不相适应的。

基于以上对弧面凸轮国内外研究现状的分析, 以弧面凸轮为对象, 对弧面凸轮分度机构的几何结构设计和动力学进行了研究, 根据空间啮合理论, 建立了弧面凸轮的廓面模型。以Unigraphics NX 4.0为平台, 建立了弧面凸轮啮合单体的三维CAD模型, 同时进行了装配和运动仿真, 提出了一种利用五轴联动加工中心加工弧面凸轮的方法, 并进行了凸轮的加工试验。

1 弧面凸轮CAD模型的建立

1.1 基本设计参数

文中作为实例所用的弧面凸轮根据企业的要求进行设计, 其主要运动参数如表1所示:

弧面凸轮的曲线型式为A型, 滚子直径为14mm, 中心距C=80mm, 凸轮分度圆半径为40mm, 分度盘分度圆半径为40mm, 滚子宽度b=13.7mm, 滚子与凸轮根部间隙e=6mm , 凸轮弧顶圆半径为40mm, 许用压力角[α]=50°, 分度机构具体几何尺寸如图1所示。

凸轮压力角的验算:

根据公式undefined可得:

undefined

凸轮的压力角小于许用压力角, 所以凸轮结构尺寸符合条件。

1.2 理论廓面的建模

自由曲面造型是现代产品设计的重要实现手段, 同时, 曲面造型也是三维造型中的难点。UG NX4.0软件提供了十分强大的曲面造型功能, 常用的曲面命令主要有直纹、通过曲线组、通过曲线网格以及扫略。

由于理论廓面属于直纹面, 将直纹面参数化, 可以较为方便和深入地讨论其几何属性由直线运动所产生的曲面。并且在数控加工中, 直纹面可用于控制加工刀具轴的方向, 在误差允许的范围内, 侧铣可以大大提高加工效率。所以在本文中采用直纹方式建立弧面凸轮的理论廓面模型。

表达式是一个功能强大的工具, 可以使UG实现参数化设计。运用表达式, 可十分简便地对模型进行编辑;同时, 通过更改控制某一特定参数的表达式, 可以改变一实体模型的特征尺寸或对其重新定位。表达式可分为3种类型:数学表达式、条件表达式、几何表达式。

在创建表达式时必须注意以下几点:

1) 表达式左侧必须是一个简单变量, 等式右侧是一个数学语句或一条件语句。

2) 所有表达式均有一个值 (实数或整数) , 该值被赋给表达式的左侧变量。

3) 表达式等式的右侧可认是含有变量、数字、运算符和符号的组合或常数。

4) 用于表达式等式右侧中的每一个变量, 必须作为一个表达式名字出现在某处。

根据滚子基准曲面的解析表达式, 设定表达式的变量, 并进行边界约束, 其分度段的约束表达式如下:

Pi=pi ()

t=1

x4t=38* (cos (-15+30/7.14159265359* (3.14159265359*0.125*t-0.25* (sin (0.5*180*t) ) ) ) ) * (cos (9*t) ) -80* (cos (9*t) )

x5t=38* (cos (-15+30/7.14159265359* (2+3.14159265359* (6*t+1) *0.125-2.25* (sin (180* (1+2*t) /2) ) ) ) ) * (cos (54*t+9) ) -80* (cos (54*t+9) )

x6t=38* (cos (-15+30/7.14159265359* (4+3.14159265359*0.125* (t+7) -0.25* (sin (180* (7+t) /2) ) ) ) ) * (cos (9*t+63) ) -80* (cos (9*t+63) )

x44t=60* (cos (-15+30/7.14159265359* (3.14159265359*0.125*t-0.25* (sin (0.5*180*t) ) ) ) ) * (cos (9*t) ) -80* (cos (9*t) )

x55t=60* (cos (-15+30/7.14159265359* (2+3.14159265359* (6*t+1) *0.125-2.25* (sin (180* (1+2*t) /2) ) ) ) ) * (cos (54*t+9) ) -80* (cos (54*t+9) )

x66t=60* (cos (-15+30/7.14159265359* (4+3.14159265359*0.125* (t+7) -0.25* (sin (180* (7+t) /2) ) ) ) ) * (cos (9*t+63) ) -80* (cos (9*t+63) )

y4t=-38* (cos (-15+30/7.14159265359* (3.14159265359*0.125*t-0.25* (sin (0.5*180*t) ) ) ) ) * (sin (9*t) ) +80* (sin (9*t) )

y5t=-38* (cos (-15+30/7.14159265359* (2+3.14159265359* (6*t+1) *0.125-2.25* (sin (180* (1+2*t) /2) ) ) ) ) * (sin (54*t+9) ) +80* (sin (54*t+9) )

y6t=-38* (cos (-15+30/7.14159265359* (4+3.14159265359*0.125* (t+7) -0.25* (sin (180* (7+t) /2) ) ) ) ) * (sin (9*t+63) ) +80* (sin (9*t+63) )

y44t=-60* (cos (-15+30/7.14159265359* (3.14159265359*0.125*t-0.25* (sin (0.5*180*t) ) ) ) ) * (sin (9*t) ) +80* (sin (9*t) )

y55t=-60* (cos (-15+30/7.14159265359* (2+3.14159265359* (6*t+1) *0.125-2.25* (sin (180* (1+2*t) /2) ) ) ) ) * (sin (54*t+9) ) +80* (sin (54*t+9) )

y66t=-60* (cos (-15+30/7.14159265359* (4+3.14159265359*0.125* (t+7) -0.25* (sin (180* (7+t) /2) ) ) ) ) * (sin (9*t+63) ) +80* (sin (9*t+63) )

z4t=-38* (sin (-15+30/7.14159265359* (3.14159265359*0.125*t-0.25* (sin (0.5*180*t) ) ) ) )

z5t=-38* (sin (-15+30/7.14159265359* (2+3.14159265359* (6*t+1) *0.125-2.25* (sin (180* (1+2*t) /2) ) ) ) )

z6t=-38* (sin (-15+30/7.14159265359* (4+3.14159265359*0.125* (t+7) -0.25* (sin (180* (7+t) /2) ) ) ) )

z44t=-60* (sin (-15+30/7.14159265359* (3.14159265359*0.125*t-0.25* (sin (0.5*180*t) ) ) ) )

z55t=-60* (sin (-15+30/7.14159265359* (2+3.14159265359* (6*t+1) *0.125-2.25* (sin (180* (1+2*t) /2) ) ) ) )

z66t=-60* (sin (-15+30/7.14159265359* (4+3.14159265359*0.125* (t+7) -0.25* (sin (180* t) /2) ) ) ) )

同理可得理论廓面各段的约束表达式, 利用UG NX的规律曲线命令绘制滚子两端点在空间的运动轨迹曲线, 如图2所示为等直径刀具刀尖轨迹, 也就是分度盘滚子加上安全间隙后中心点的轨迹, 同样可以得到滚子中心线上另外一点的轨迹。最后以滚子中心线为母线, 以轨迹线为引导线建立理论廓面的直纹面。

1.3 弧面凸轮实体建模

根据前述的弧面凸轮实体建模的设计思路, 在进行弧面凸轮实体模型的建立前, 应首先根据凸轮的结构尺寸 (图1) 建立凸轮毛坯, 在UG环境下建立如图3所示的毛坯。

在理论廓面上建立等距偏置面, 可以采用偏置面命令, 也可用片体加厚命令增厚片体, 从而直接建立实体, 不管是哪一种建模方式, 偏置面和增厚片体与原基础曲面相关联, 当原始曲面编辑修改后, 实体模型自动更新。

最后, 用获得的廓面实体与毛坯实体作布尔运算, 便可以得到精确的弧面凸轮实体模型 (图4) 。

2 弧面凸轮的装配与运动仿真

2.1 装配与运动仿真

利用UG提供的自底向上的装配建模方法建立装配模型。在进行弧面凸轮分度机构啮合单体的装配前, 需要对分度盘进行建模 (图5) 。打开分度盘的几何模型, 进入装配环境, 添加一个新组件弧面凸轮, 建立二者之间的一种链接关系, 利用配对组件命令将两个组件之间的位置关系进行约束, 在进行约束关系后的组件之间存在关联关系, 当一个组件移动时, 有约束关系的组件随之移动, 部件之间始终保持相对位置, 而且约束的尺寸值还可以灵活修改, 真正实现装配级的参数化。装配图如图5所示。

2.2 运动分析方案的创建

1) 创建连杆:UG可在运动机构中创建代表运动件的连杆。

2) 创建运动副:UG可创建约束连杆运动的运动副。在某些情况下, 可同时创建其他的运动约束特征, 如弹簧、阻尼、弹性衬套和接触。

3) 定义运动驱动:运动驱动驱动机构的运动。每个运动副可包含下列5种可能的运动驱动中的一种:无运动驱动、运动函数、恒定驱动、简谐运动驱动和关节运动驱动。

按照上述步骤创建弧面凸轮分度机构的运动分析, 其运动仿真如图6所示。

图6表明弧面凸轮分度机构可以正常运行, 说明凸轮与滚子之间不存在干涉, 从另一方面也说明了模型的精度是可靠的, 建模的方法是正确的。

运动导航器用于创建和管理分析方案的部件文件。

在本例中导航器窗口只显示一个节点, 该节点代表进入运动分析模块前的装配主模型, 当有多个运动分析方案时, 导航器窗口会显示多个节点。图7为本例的运动导航器。

3 弧面凸轮的加工工艺及过程

3.1 加工设备

本文采用的加工设备即为德国DMG公司生产的高速五轴联动加工中心 (DMU 70 eVolution) , 该设备的突出优点是可以实现一次装夹, 5面加工、5轴定位、5轴联动加工, 不仅减少了夹具成本, 而且提高了加工精度。另外, 该设备还可以进行高速切削加工。

3.2 毛坯准备及装夹方案

弧面凸轮的毛坯为凹鼓形, 在加工凸轮廓面之前加工弧顶面, 减小廓面加工量, 有利于提高精度;加工时的定位面为凸轮的轴孔和端面, 必须预先精加工。毛坯的外轮廓半径即为凸轮的顶圆弧半径, 凸轮毛坯的宽度等于凸轮的宽度, 凸轮的轴孔直径根据凸轮尺寸选取, 毛坯的具体尺寸可由图1得出, 图3所示为弧面凸轮毛坯。

图8所示为在五轴联动加工中心上加工凸轮的装夹示意图。加工时, 将工作台置为垂直方向, 凸轮用芯轴固定在工作台上, 芯轴与工作台回转中心同轴。

3.3 加工方案

1) 弧面凸轮参数:

右旋凸轮, 分度角72°, A型凸轮, 滚子直径r=14mm, 中心距C=80mm, 凸轮分度圆半径40mm, 分度盘分度圆半径40mm, 分度盘运动规律为修正正弦加速度规律:

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2) 加工参数:

粗加工时去除大部分余量, 选用直径为12mm的四齿端铣刀, 切削速度v=150m/min, 主轴转速n=3980r/min, 每齿进给量f=0.04mm, 进给量vf=318mm/min, 刀具总是以5°倾角, 以螺旋或倾斜方式进入工件材料, 径向进给量为7%刀具直径, 深度进给量为4%刀具直径。半精加工、精加工时必须采用球头铣刀, 否则在加工中会产生干涉, 切除已加工表面, 选用r=5.949mm的四齿球头铣刀, 切削速度v=200m/min, 主轴转速n=5307r/min, 每齿进给量f=0.02mm, 进给量vf=424mm/min。

3) 刀具控制方法:

凸轮毛坯以φ做匀速回转运动;

刀具中心联动坐标为:

加工槽的上表面时,

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加工槽的下表面时,

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式中:f (t) 为曲线方程。

4) 加工过程:

本试验凸轮材料选用40Cr, 采用高速加工工艺, 整个过程为:车顶圆—粗铣槽—半精铣槽—精铣槽—渗氮—抛光—检验。

将事先编制好的数控程序导入数控系统, 即可对弧面凸轮进行加工, 精铣后的工件进行渗氮处理、抛光加工, 即可检验、装配。现场加工如图9所示。

图10所示为在五轴联动加工中心上加工出的弧面凸轮。由于采用球头刀加工, 在槽的底部会形成一个刀具半径的圆弧底, 该缺陷不会影响凸轮的正常使用。弧面凸轮作为分度机构最为关键的部件, 其工作廓面加工品质的好坏直接影响着分度机构的分度精度、运转的平稳性、结构的紧凑性、噪声的高低及使用寿命, 所以弧面凸轮廓面品质的检测是对其加工品质进行评定的一个重要环节, 但是由于弧面凸轮的工作廓面具有不可展性, 无法采用常规仪器进行检测, 缺少有效的检测方法和误差计算方法, 目前还是一个薄弱环节。一般的做法是将弧面凸轮分度机构装配起来, 通过跑合检验分度箱是否能达到相应的要求, 并进行相应的调整。

图11所示为将加工后的弧面凸轮与其他部件装配起来的弧面凸轮分度箱, 实践证明, 利用五轴联动加工中心, 改进走刀方式, 采用高速铣削, 精加工凸轮廓面, 加工后的弧面凸轮经过检验装配, 分度箱能够达到相应的技术要求。该工艺的主要特点是加工的适应性强, 适用范围广, 可以加工各种尺寸参数的凸轮, 并且能够进一步提高加工精度和零件的互换性。

摘要：利弧面凸轮分度机构作为自动机械中实现高速、高精度间歇分度运动的新型传动装置, 被公认为目前最理想的分度机构, 需求量日益增大。但是由于弧面凸轮廓面形状复杂, 且为空间不可展曲面, 使得其设计与加工比较困难。借助Un igraph ics NX 4.0软件实现了弧面凸轮的参数化设计, 简化了设计过程, 并提出了一种利用五轴联动加工中心加工弧面凸轮的方法。结合实验室的五轴联动加工中心, 对弧面凸轮进行加工试验, 验证了加工方法的正确性。

五轴龙门加工中心的研究 篇3

关键词：五轴龙门加工中心 横梁 进给系统 底座和工作台 滑枕滑架 主轴的研究

中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（a）-0068-01

机床是制造各种机械的机器，机床工业科技水平的高低，是一个时代新技术综合发展水平高低的重要标志。现在机械行业是国民经济的重要支柱产业，随着社会发展进步，人们越来越重视机床的加工效率，这就要求机床行业必须努力提高机床的通用性及多用性。五轴龙门加工中心就是我公司为满足市场需求研发的一台高效率高通用性的设备。该台设备研制的成功，在提高生产效率的同时，提高加工精度，节约生产成本，减少人力浪费，可替代同类产品的进口，使我国的高端装备制造业上升到的一个新的水平，缩短与国外相关技术的差距。

1 主要研究内容

五轴龙门加工中心是借鉴国内外龙门加工中心机床的先进特点，自行研制的新一代工作台移动定梁式龙门加工中心。X轴行程为4200 mm，Y轴行程2800 mm，Z轴行程为1000 mm。本机床适用于汽车、建筑机械、工程机械中的3800 mm×2400 mm×600 mm箱体类零件的粗、精加工。控制系统配置为西门子840DSL数控系统，配有彩色液晶中文显示器，其测量过程实现全数控，并具有非常好的人机界面，高稳定性和高可靠性，操作方便。X、Y、Z轴均采用数字式交流伺服系统，可实现坐标轴联动加工，可进行直线和圆弧插补等操作，零件在工作台上一次装夹后可自动完成铣、镗、钻、扩、攻丝、曲面等多种工序的加工。

机床横梁、立柱、底座、滑枕、滑架、工作台为具有良好吸震性和精度保持性，均采用高强度铸铁材料铸造成形。主轴组件利用动态平衡校正设备，直接校正主轴动态平衡，避免主轴在高转速运转时产生共振现象，以确保最佳的加工精度。主轴采用智能控制恒温冷却系统，分别对主轴前轴承、主轴后轴承等进行强制恒温冷却，控制主轴滑枕部分的温升，抑制主轴的热变形。三个进给坐标中，各坐标轴全部采用高精度圆柱滚子直线滚动导轨，采用C3级高精度滚珠丝杠，快移速度X、Y、Z坐标轴均可达20 m/min。

1.1 横梁的研究

由于滑架和滑枕以及横梁本身的重量都会使横梁安装在立柱上后产生向下的弯曲现象，相同截面下横梁越长弯曲现象越明显。这样就会使Y轴直线导轨不再平行于工作台的表面，影响机床的加工精度，为了避免上面现象的产生，我们采取以下的方法来解决，横梁上良好的型腔布筋结构是横梁刚性的可靠保证，也是解决横梁弯曲的关键，我们采用合理布置筋板的位置以及V型筋的布置方式来保证横梁的刚性。在横截面积一定的情况下，最大限度的增大空腔面积，减小筋板厚度，降低横梁的总体重量，也可以进一步降低横梁重量对其弯曲的影响；在加工横梁导轨面时，为了防止横梁安装后向下凹，可以将横梁加工成稍微向上凸的形状；也就是说，按照横梁变形的相反方向加工横梁上的导轨安装基面，这也是解决横梁弯曲的关键。

1.2 进给系统的研究

龙门加工中心运动部件进给系统的传动方式常见为滚珠丝杠副传动和齿轮齿条传动。因滚珠丝杠副传动精度好，运动速度快，定位、重复定位精度高，而齿轮齿条传动结构较复杂，所以我们选用滚珠丝杠副的传动方式。

滚珠丝杠传动部分采用“固定—固定”的形式。此种安装方式使丝杠一般不会受压，丝杆稳定性高，使传动系统有较高轴向刚度和临界转速，使驱动部件实现了高的运动速度。伺服电机通过联轴器、精密减速机将电机驱动扭矩放大后传导给滚珠丝杠，使丝杠旋转来带动丝杠螺母作往复运动，从而实现滚珠丝杠大驱动力传动。我们选用丝杠专用角接触轴承安装在丝杠支撑上，该轴承能承受较大的轴向力，也就保证了驱动系统具有高刚性。此外，通过锁紧螺母、丝杠轴承和隔套以及滚珠丝杠固定支架可以实现对滚珠丝杠的预拉伸，来消除滚珠丝杠热变形对传动精度的影响，获得了高速传动下的高的传动精度。

1.3 底座和工作台的研究

在底座和工作台之间采用的是两根重载的滚柱直线导轨，并且每根导轨上安装有4个超重负荷的重型滑块。这种直线导轨的动静摩擦力小，使工作台运动时具有高灵敏度，做到高速时振动小，低速时无爬行，并且具有定位精度高，伺服驱动性能优等特点；同时该直线导轨承载能力大，切削抗振动性能好，可以改善机床性能特性，提高机床的精度和精度稳定性及机床的使用寿命。

为避免工作台滚珠丝杠因为两端支撑距离过远本身自重使丝杠中部向下产生挠曲而影响使用，为保证工作台的运动平稳，对滚珠丝杠增加浮动支撑机构。在丝杠螺母未处于浮动丝杠浮动机构位置时，有支撑辊直接支撑丝杠，而当丝杠螺母通过丝杠浮动支撑机构时，在工作台下部设置限位块和滚动支撑装置配合，将丝杠浮动支撑机构整体下压，便于丝杠螺母通过，此时滚动支撑装置和工作台下部设置的限位块配合支撑丝杠，实现丝杠工作过程的全程浮动支撑。（注：该机构已申请专利 证书号：ZL 2012 2 0497986.4）

1.4 滑枕滑架研究

滑枕与滑架采用了铸造滑台式结构；滑枕与滑架之间采用滑动导轨副，即铸铁-贴塑磨擦副，这样可以保证加工时切削平稳，特别适用于主轴强力铣削，大孔镗削加工。

设计滑枕时，采用空箱结构形式，内部可以装入采用高刚性、大直径主轴部件总成、宽幅调速交流伺服主轴电机+变速箱的主传动系统。为了实现滑枕20m/min的快速移动，滑枕部件上安装有双液压缸的平衡机构，压力油通过进口的优质平衡阀组作用在平衡油缸上来平衡滑枕及其内部部件的重量，这样做既能保证滑枕主轴箱运动的稳定性、靈活性以及快速响应速度，又大大降低了这部分部件对Z轴驱动电机性能的要求。

1.5 主轴的研究

五轴龙门加工中心主轴最高转速为18000 n/min，为保证该主轴高的转速及高的刚度，我们特采用高速角接触球轴承，并以前四后二的形式进行配置。考虑到主轴高速旋转的温升问题，采用智能恒温冷却系统对其进行了充分的冷却。此外，为保证主轴高速切削时的平稳性和良好的吸震性，采用主轴箱与滑枕一体式的结构形式，直接集成在滑枕上。

在主轴抓刀部分的设计上，采用传统的设计形式，即主轴内部的蝶形弹簧以拉紧力通过四瓣爪式拉刀机构作用在刀柄的拉钉上，使刀具与主轴锥孔紧密配合来实现抓拉动作。主轴松刀是采用液压油缸动作时碟形弹簧推动拉刀机构来实现的。

2 结论

通过设计计算以及产品的试生产及装配调试，该五龙门加工中心基本上能够满足当初的设计研发要求，现在已经形成批量产品，基本上满足了用户的使用要求。该机床目前在用户处使用效果良好，传动速度较快，运动较平稳，并保证了良好的定位精度和重复定位精度，具有较高的加工效率。

参考文献

[1]袁国梁.国产龙门加工中心和数控龙门镗铣床的现状及发展[M].2006.

[2]王爱玲，白恩远.现代数控机床[M].北京：国防工业出版社，2003.

[3]南京工艺装备制造有限公司滚珠丝杠样本.2013.

实验五轴加工中心 篇4

西门子SINUMERIK840D在五轴加工中的应用

西门子SINUMERIK 840D系统为五轴加工提供了独一无二的性能和功能,尤其对于加工飞机上非常复杂的`结构件和发动机部件,为客户带来诸多好处.

作 者：Dirk Rabeneck  作者单位：西门子自动化工程有限公司 刊 名：航空制造技术  ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(1) 分类号：V2 关键词： 

中国五轴数控机床的现状 篇5

五轴联动数控机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力。普遍认为，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。但是长期以来，以美国为首的西方工业发达国家，一直把五轴联动数控机床系统作为重要的战略物资，实行出口许可证制度，五轴加工技术和机床长期受制于国外。

近年来，我国五轴加工机床和技术突破了国外的封锁，取得了快速发展。五轴五联动加工机床国内生产厂家已增至20家。从1999年开始，在CIMT、CCMT等国际、国内机床展览会上，国内的五轴数控机床产品纷纷亮相，国内五轴数控机床的市场逐渐打开。

CIM T99、CCMT2000分别推出3台国产五轴联动机床；CIMT2001国际机床展览会上，北京第一机床厂和桂林机床股份有限公司分别展出了主轴转速10000r/min的五轴高速龙门加工中心；

北京市机电院的主轴转速15 000r/min 的五轴高速立式加工中心； 清华大学与昆明机床股份有限公司联合研制的XNZ63，采用标准Stewart平台结构，可实现六自由度联动；

大连机床厂自行研制的串并联机床 DCB—510，其数控系统由清华大学开发，该机床通过并联机构实现X、Y、Z轴直线运动，由串联机构实现A、C轴旋转运动，从而实现五轴联动，其直线快速进给速度可达80m/min。

这些机床均已达到国际先进水平，体现出我国机床工业为国防尖端工业发展提供装备的实力又有突破性提高。

国产五轴叶片加工机床目前已能批量生产，北京机电院高技术股份有限公司的五轴叶片加工中心已有十多台在东方汽轮机厂使用，替代了进口产品。

首台为航空发动机叶片加工的产品已通过使用方认可和验收。桂林机床股份有限公司十余台五轴加工铣床进入航空制造业。大连、沈阳、济二等机床厂的五轴五联动加工机床也进入了航空航天制造业和通用机械制造业。

沈阳机床集团有限公司最近自主研发的主轴A、B轴摆动的五轴立式加工中心和龙门加工中心，打破国外长期技术封锁，首台即得到了飞机制造业的青睐。

华中数控等公司已能生产和提供五轴联动数控系统和加工软件。

江西洪都航空工业股份有限公司购买的国产第一台五轴联动机床目前已调试完毕并正式用于加工飞机零件。笔者日前在洪都公司数控机加工厂采访时，公司总经理助理徐伟感慨地说：“多年来，我们一直梦想有一天用国产的五轴联动机床生产自己的飞机零件；如今，这个梦想终于变成了现实。

徐伟把笔者带到江苏多棱公司制造的我国第一台五轴联动加工中心旁，指着工作台上正在加工的一个羊角形的铝质工件说：“这个小东西也就500克重，但你看，它所有的面都是曲面。要是没有五轴联动加工中心，那是不可能加工出来的”。

航空航天、电力、船舶、军事工业等部门生产飞机机头罩、水轮机叶片、导弹壳体、潜艇螺旋桨等复杂曲面时，要保证质量只有用五轴联动加工中心。这是发达国家对我们禁运的设备。据介绍，国外飞机制造企业一般有400～8 00台数控机床，其中一半是五轴联动机床；而我国五轴联动机床的保有量还是凤毛麟角。

1998年5月，当时的国家机械工业局根据国家的需要，决定组织力量攻下五轴联动龙门加工中心，任务落到了江苏多棱数控机床股份有限公司(常州机床总厂)肩上。江苏多棱公司不到一年半时间就研制成功 TH42160B/5X型五轴联动龙门加工中心。经鉴定，各项指标达到设计要求。

这件事在我国机械制造业引起了轰动，这个零的突破让许多老专家激动不已，更让急需五轴联动机床的用户激动。在看到报道的用户中，江西洪都航空工业股份有限公司(南昌飞机制造厂)捷足先登，最早与江苏多棱公司达成购买意向，成为第一台国产五轴联动机床的第一个用户。

据中国机床工具协会总干事长于成廷介绍，江苏多棱数控机床股份有限公司在研制和完善龙门加工中心的过程中，带动了我国机床行业一批企业向世界一流水平发起冲击，企业也形成了自己的核心竞争

力。多棱数控机床公司所有机床产品升级换代，并实现了五轴联动机床系列化生产，现在已能批量生产多轴联动机床。据悉，上海航空发动机厂正在与江苏多棱公司洽谈购买该公司生产的第二台五轴联动机床。

数控加工实验报告 篇6

通过数控加工课程设计，掌握数控加工工艺的编制及加工方法，熟练运用CAXA软件进行三维造型设计及仿真。数控加工技术实验周实践内容主结合学生对知识的掌握情况，进行相关知识的再学习和再实践。

二 实践日期：2012年6月18日—2012年6月22日

实践地点：机电学院机床实验室（工程训练中心——桥下）

所用设备：XK5032数控铣床，机用平口钳，百分表和磁力表座，量棒，厚薄规，扳手，铜棒等。

三、画出加工工件工序图样（二轴加工图纸）；

四 工艺分析图纸分析

十字板形状如图所示，零件毛坯尺寸为76mm×76mm×23 mm；六面已加工过，粗糙度为Ra1.6，零件材料为45钢，按单件生产安排其数控铣削工艺。以加工过的底面为定位基准，用通用台虎钳夹紧工件前后俩侧面，台虎钳固定于铣床工作台上。先加工凸台，在加工槽，槽每次切深为四毫米，分2次完成。2 刀具与切削用量

选择端面铣刀T01，精加工余量为0.5，主轴转速S=600r/min,进给速度F=100mm/min.3 确定编程原点编程坐标系

编程原点设在零件上表面与其轴线的交点处，Z轴与工件中心线重合，X轴为水平。4 确定加工路线

选择端面铣刀加工完成，选用直径为10mm的铣刀完成粗加工和精加工。五 程序编写 00503 N05 G92 X100 Y0 Z50;N10 G90 G17 G00 Z2 S600 M03 T01 M08;N20 G03 X17 Y8 R8;N30 G01 X40 Z-10;N40 G42 G01 X27.5 Y0;N50 Y22.5;N60 G03 X22.5 Y27.5 R5;N70 G01 X-22.5 N80 G03 X-27.5 Y22.5 R5 N90 G01 Y-22.5;N100 G03 X-22.5 Y-27.5 R5;N110 G01 X22.5;N120 G03 X27.5 Y-22.5 R5;N130 G40 G01 X100 Y0 Z50;N140 G20 N01 P1.-4;N150 G20 N01 P1.-8;N160 G01 Z2;N170 G00 X1000 Y0 Z50;

N180 M02;N190 G22 N01;

N200 G01 ZP1 X40 Y8 F100;N210 X8;N220 Y27.5;N230 X-8;N240 Y8;N250 X-17;

N260 G03 X-17 Y-8 R8;N270 G01 X-8;N280 Y-22.5;N290 X8;N300 Y-8;N310 X17;

N320 G03 X17 Y8 R8;N330 G01 X40 Y0 Z50 M09;N320 M30

六 画出加工工件工序图样（三轴加工图纸）

七 进行工艺分析

八、数控编程

九 对工作过程进行叙述 1 数控加工的工艺准备

数控加工前应对数控设备进行调试，检查有无故障，参数有无变动，并做相应调整。检查润滑油供应是否正常。针对欲加工对象进行工艺准备，包括：刀具、夹具、量具、检具及毛坯等。2 工件工艺分析 要求学生针对给定工件进行充分的工艺分析：

首先理解工件的使用功能，分析哪些表面是“重要表面”需要重点对待； 分析哪些表面需要数控加工（结合批量、加工条件等）； 理出工艺路线，确定工艺基准以及基准的传递；

对重要工序进行详细设计（工步设计、刀具选择、切削用量选定等）。3 加工对象的加工造型

针对欲加工对象进行必要的加工造型，其造型也要考虑现有的工艺条件，实现加工的可能性，造型手法力求简单实用，避免华而不实。4 刀具轨迹生成及NC代码生成

选择适宜的加工方法生成刀具轨迹，加工参数应选择合理，针对加工部位的结构特点，尽量采用经济合理的方法生成刀具轨迹。合理设置后置处理，使NC代码得以优化。5 NC代码传输及加工过程实践

选择一款可靠的串口传输程序，协调机床端和计算机端的传输参数配置，将NC代码传输给机床的数控系统。如果NC程序小于系统内存容量，则可以在加工前将NC代码先传入，若NC程序大于系统内存容量，有两种方法解决：一是用CAXA制造工程师生成NC代码时将其分成若干小程序，分段加工，这种方法用于程序不太长，加工表面质量要求不是太高并且加工时机床旁不宜放置计算机的情况；另一种方法是采用DNC功能进行实时传输实时加工。

6、安装找正夹具，安装找正工件

选择适合的夹具，将其安装在机床工作台面上并找正。然后将毛坯安装在夹具中，并找正，以确立工件坐标系。

7、实施加工（加工仿真）

运行程序进行加工，加工过程中不断观察加工状况，对进给速度和主轴倍率进行适当的调整，以保证加工的顺利进行。若加工条件不具备，可采用计算机模拟加工仿真。十 心得

本次数控设计是铣床的零件编程以及零件加工实际操作，完成数控编程设计后，熟悉了加工 程序的编辑、输入、检查以及执行的方法，了解到更多有关于数控加工工艺的问题，如怎样选择 毛坏、数控加工零件工艺分析、加工方法怎样选择、加工方案怎样确定、刀具的 选择还有切削用量的确定，各方面知识都有所提高，特别是加工路线的确定。数控加工工艺与编程是一门以机械加工基本理论为基础，并与数控加工紧密结合 的专业技术课，我们应注意以下几点：

1、本课程与“机械制造基础”、“数控机床”、“公差与技术测量”等机械类 专业课程关系密切，应在巩固复习好这些课程的基础上，学懂弄通基本理论、基 本知识。

2、数控加工工艺同生产实际密切相关，是长期生产实践的经验总结。因此，学习本课程必需注意同生产实际的结合，要注意通过金工实习、生产实践，理解和 应用本课程的知识，提高工艺分析和工艺设计的能力。

实验五轴加工中心 篇7

数控机床是装备制造业的基础,现阶段五轴加工中心仍然是数控机床行业的主流,国外五轴加工中心的技术已很成熟,国内四轴加工中心技术比较成熟,五轴加工中心技术也取得了较大的进步,但是高精度五轴加工中心基本上还是购买国外整机或关键功能部件进行组装,尤其是摆动主轴头部件。提升摆动主轴头等关键功能部件的技术水平对国内五轴加工中心的发展具有重要作用。

伺服电机通过蜗轮蜗杆副减速器驱动主轴摆动是一种应用广泛的主轴摆动方式,可实现大扭矩传动,而且传动平稳,结构紧凑,但是蜗轮蜗杆副不可避免的存在传动间隙,导致摆动伺服系统迟滞、震荡,严重影响机床的精度,对此,研究人员进行了大量的研究。

文献[1]详细介绍了在蜗轮蜗杆副中常用的双导程蜗杆传动、双蜗杆传动和分体蜗杆传动等机械消隙方法。三种方法都需要手动调节蜗轮蜗杆副的传动间隙,通过磨垫片或调整螺母使蜗杆轴向移动靠紧蜗轮齿面以减少传动间隙,调整繁琐。文献[2]提出采用无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动实现无侧隙高精度传动,但是双滚子包络环面蜗杆设计复杂、加工质量和蜗杆传动副的装配精度要求都较高。机械方法可有效减小传动间隙,但是结构复杂,而且无法完全消除间隙,目前在高性能的传动系统中,常使用双电机驱动方式,通过对同一驱动轴施加大小相等、方向相反的消隙转矩达到消除传动间隙的目的[3~5],但是蜗轮蜗杆副能够自锁,无法通过施加反向力矩消除传动间隙。

本文在分析文献[3~5]所提出的双电机驱动消隙方法以及双蜗杆传动机械消隙方法原理的基础上,提出双电机驱动+双蜗轮蜗杆副的主轴摆动消隙方法,通过转角控制而不是力矩控制消除传动间隙,避开蜗轮蜗杆副自锁特性的影响,提高摆动主轴头的摆动精度。通过建立双电机驱动+双蜗轮蜗杆副消隙方法的数学模型并进行仿真分析,验证了该方法的正确性和可行性,结果表明该方案可有效消除主轴摆动的传动间隙。

1 消隙原理

双电机驱动+双蜗轮蜗杆副消隙方法原理如图1所示。主轴左、右侧各设一套性能相同的伺服电机以及蜗轮蜗杆副,伺服电机通过联轴器联接蜗杆,经蜗轮蜗杆副减速后驱动主轴摆动。左侧蜗杆紧靠左侧蜗轮正向旋转的齿面,右侧蜗杆紧靠右侧蜗轮反向旋转的齿面,消除传动间隙;工作过程中,需要正向驱动力矩时,左侧伺服电机驱动主轴摆动,右侧伺服电机随动,需要反向驱动力矩时,右侧伺服电机驱动主轴摆动,左侧伺服电机随动,无论主轴正向或反向摆动,随动的电机要求与主动电机同步协调,确保不因蜗轮蜗杆副的自锁特性导致电机卡死。

2 消隙方法建模

2.1 系统动力学模型

在忽略各部件阻尼特性的前提下,图1所示双电机驱动+双蜗轮蜗杆副消隙方法的动力学模型如图2所示。伺服电机通过联轴器直接驱动蜗轮蜗杆副,联轴器与蜗杆的转动惯量等效到伺服电机一端,使其简化为无质量的弹簧;蜗轮与蜗轮轴的转动惯量等效到电主轴一端,由于涡轮轴短而粗,因此近似认为涡轮轴是刚性的;蜗轮蜗杆副的啮合传动简化为无质量的弹簧和间隙δ。图2中,Jm1,Jm2分别为左、右两伺服电机的等效转动惯量,JL为电主轴端的等效转动惯量;Tm1、Tm2分别为左、右两伺服电机的输入力矩,T01、T02分别为左、右侧蜗杆的传递力矩,TL1、TL2分别为左、右侧蜗轮蜗杆副的啮合力矩;θm1,θm2分别为左、右侧伺服电机的转角;δ为左、右侧蜗轮蜗杆副的传动间隙;θg11、θg21分别为左、右侧蜗杆与伺服电机联接处蜗杆上端的转角,θg12、θg22分别为左、右侧蜗杆与蜗轮啮合处蜗杆下端的转角,θL为主轴摆动的转角;N为蜗轮蜗杆副的传动比;K01,K02分别为左、右侧蜗杆的抗扭刚度系数,K1,K2分别为左、右侧蜗轮蜗杆副的啮合刚度系数。

在工程应用中,主轴头摆动系统常采用交流伺服电机作为驱动元件,交流伺服电机的数学模型比较复杂,在伺服系统的动态研究和仿真过程中通常采用简化形式,即交流伺服电机(AC)简化为直流伺服电机(DC)作为驱动件,系统以旋转编码器作为测量反馈元件。

2.2 转角控制的数学模型

双电机驱动+双蜗轮蜗杆副消隙方法能否实现的关键是对θm1、θm2的控制;工作过程中,要求θm1=θm2,若θm1≠θm2,则左、右侧蜗杆转动不同步,由于蜗轮蜗杆副的自锁特性必然导致电机卡死。本文通过分别控制转角θm1和同步差Dq=θm1-θm2,实现θm1、θm2精确控制,工作过程中θm1=θm2,Δθ=θm1-θm2=0实现同步。θm1、Dq与θm1、θm2的关系如下所示:

式中,Q是转换矩阵,将各电机的控制信号转换成系统的控制信号,系统的控制信号需要通过变换,转化成各电机所需要的控制信号,转化关系如下所示:

Q-1是转换矩阵。

2.3 系统的数学模型

伺服电机的动态方程为:

式中,u、ia、e分别为伺服电机的电压、电流和感应电动势。La为电机电枢电感,Rm为电机电枢电阻,kt为转矩系数,kb为反电动势系数。

伺服电机运动学微分方程为:

伺服电机通过联轴器驱动蜗杆,所以:

左、右侧蜗杆的传递力矩T01、T02为:

又由力矩平衡方程知:

式中,u为蜗轮蜗杆副的传递效率。

由式(5)、(6)、(7)可得:

主轴的运动学微分方程为:

图2中,由于间隙δ的存在,传递力矩TL1和TL2的表达式为:

式中,Δθ1、Δθ2分别为左、右侧蜗轮蜗杆副转角传递的差值,。

2.4 消隙模型结构图

双电机驱动+双蜗轮蜗杆副消隙方法采用半闭环控制方式。消隙方法仿真模型如图3所示,与式(3)、(4)对应的左、右侧伺服电机的数学模型封装于MOTOR模块,该模块以伺服电机的控制信号以及蜗杆的传递力矩T01、T02作为输入,以θm1、θm2作为输出;与式(10)、(11)对应的间隙数学模型是Dead Zone模块;Q、Q1分别对应于转换矩阵Q、Q-1。

3 Matlab仿真分析

为验证双电机驱动+双蜗轮蜗杆副消隙方法的正确性和可行性,采用Matlab/Simulink对消隙方法的数学模型进行仿真分析,电机参数如表1所示。系统其他结构参数如表2所示。

3.1 传动间隙仿真

对单伺服电机通过减速器驱动主轴摆动时,间隙对摆动伺服系统的影响进行仿真,此时,蜗杆与蜗轮正向旋转的齿面啮合,而与蜗轮反向旋转地齿面存在0.1rad的间隙,间隙主要在主轴摆动方向变化时起作用,正弦输入作用下,主轴摆动方向变化较频繁,可更好的验证系统的性能,因此以伺服系统的正弦响应为考察对象,正弦输入信号周期为8s,系统正弦响应如图5所示。

由图4(a)知,在传动间隙的影响下,蜗轮蜗杆副的啮合有冲击震荡,由图4(b)知,传动间隙导致主轴摆动位移偏离系统给定位移,当进给方向反向时,蜗杆与蜗轮脱离啮合,而蜗轮在惯性作用下继续正向旋转,直到蜗轮的反向齿面与蜗杆进入啮合状态,此时主轴实际位移与系统指定位移偏离0.1rad。

3.2 消隙仿真

对图3所示的双电机+双蜗轮蜗杆副消隙方法进行仿真,同样考察正弦信号输入作用下,摆动伺服系统的输出响应,仿真结果如图5所示。

由图5(b)知,采用双电机驱动+双蜗轮蜗杆副消隙方法后,主轴的摆动位移可很好的跟随系统的给定位移,对比图4(a)与图5(a)可知,由传动间隙引起的啮合冲击也得到了很好的抑制,由图5(b)知,主轴摆动的位移为,其加速度为,所以主轴摆动的驱动力与主轴位移方向相反,对比图4(a)可知,在摆动位移为正时,主轴摆动加速度为负值,此时左侧蜗杆与蜗轮产生啮合变形起驱动作用,反之,右侧蜗轮与蜗杆产生啮合变形起驱动作用。

3.3 工作过程仿真

双电机驱动+双蜗轮蜗杆副消隙方案能否实现关键要保证双电机的同步运行,同样考察伺服系统的正弦响应,仿真结果如图6所示。

由图6知,左、右侧伺服电机的输出保持很好的同步性,可有效地避免蜗杆自锁性导致电机卡死。

4 结束语

1)该方法采用电气消隙方法,能够实现消除间隙的自动控制,而且采用半闭环控制方式,系统容易调节,易稳定,而且消隙效果良好。

2)该方法不需要双电机同向或异向驱动,工作过程中只需要保持同速随动,采用直接控制同步差的方法,控制相对准确。传动过程中,一侧电机起驱动作用,一侧电机同速随动而不是异向驱动,能量耗损相对较少。

参考文献

[1]王明海,邓效忠,杨桂香,等.数控机床中消除蜗轮副侧隙的几种结构[J].机械工程师,2009,7:55-56.

[2]王凯,王进戈,邓星桥.无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的啮合性能分析[J].机械传动,2009,6:12-14.

[3]梁任,方强.基于转矩补偿的双电机驱动消隙控制系统[J].机电工程2010,27(4):16-19.

[4]薛汉杰.双电机驱动消隙技术及其在数控设备中的应用[J].航空制造技术,2009,17:84-87.

[5]冯锦平,马文礼,黄金龙.望远镜双电机驱动消齿隙的动力学设计[J].光电工程,2009,36(11):64-69.

[6]陈庆伟,郭毓,胡维礼,等.多电机同步联动的动力学分析与建模[J].东南大学学报(自然科学版),2004,34:135-140.

[7]J.H.BAek,Y.K.KwAk,S.H.Kim.Backlash Estimation of A Seeker Gimbal with Two-Stage Gear.The International Journal Advanced Manufacturing Technology,2003,(21):604-611.

叶片五轴联动加工刀位轨迹的生成 篇8

复杂曲面的多轴联动数控编程是涉及众多领域知识的复杂流程,是数字化仿真及优化的过程。

针对大型混流式叶片各曲面的特点,进行合理的刀位轨迹规划和计算,是使所生成的刀位轨迹无干涉、无碰撞、稳定性好、编程效率高的关键。

由于五轴加工的刀具位置和刀具轴线方向是变化的,因此五轴加工的是由工件坐标系中的刀位点位置矢量和刀具轴线方向矢量组成,刀轴可通过前倾角和倾斜角来控制,于是可根据曲面在切削点处的局部坐标计算出刀位矢量和刀轴矢量。

从加工效率、表面质量和切削工艺性能来看,选择沿叶片造型的参数线作为铣削加工的方向分多次粗铣和一次精铣,然后划分加工区域,定义与机床有关的参数,根据以上所选叶片的加工部位、装夹混流式叶片的刀轨生成定位方式、机床、刀具及切削参数和余量分布情况将叶片分为多个组合面分别进行加工。通过对曲面曲率的分布情况的分析对于不同的区域采用不同的面铣刀。粗加工给出每次加工的余量,精加工采用同一直径的铣刀,根据粗糙度要求给定残余高度,根据具体情况选择切削类型、切削参数、刀轴方向、进退刀方式等参数。但是对于像叶片这样的曲率变化很大而又不均匀的雕塑曲面零件,还要根据情况作大量的刀位编辑,并且必须进一步通过切削仿真做干涉和碰撞检查修改和编辑刀轨。

二、叶片五轴联动数控加工仿真

数控加工仿真通过软件模拟加工环境、刀具路径与材料切除过程来检验加工程序并对其进行优化。在计算机上仿真验证多轴联动加工的刀具轨迹,辅助进行加工刀具干涉检查和机床与叶片的碰撞检查,取代试切削或试加工过程,大大降低了制造成本,缩短研制周期,避免加工设备与叶片和夹具等的碰撞,保证加工过程的安全。加工零件的代码在投入实际的加工之前通常需要进行试切,水轮机叶片是非常复杂的雕塑曲面体,开发利用数控加工仿真技术是其成功采用五轴联动数控加工的关键。在此,我们首先通过电子商务资料库进行工艺系统分析,明确机床系统型号、机床结构形式和尺寸、机床运动原理和机床坐标系统。用三维软件建立机床运动部件和固定部件的实体几何模型,并转换成仿真软件可用的格式,然后建立刀具库,在仿真软件中新建用户文件,设置所用系统,并建立机床运动模型,即部件树,添加各部件的几何模型,并准确定位,最后设置机床参数。接下来将叶片模型变换到加工位置计算出刀具轨迹,再以此轨迹进行叶片切削过程、刀位轨迹和机床运动的三维动态仿真。这样就可以清楚地监控到叶片加工过程中的过切与欠切、刀杆和联接系统与叶片、机床各运动部件与叶片和夹具间的干涉碰撞,从而保证了数控编程的质量,减少了试切的工作量和劳动强度,提高了编程的一次成功率,缩短了产品设计和加工周期,大大提高生产效率。如在数控加工行业进行推广,可产生巨大的经济和社会效益。

三、叶片刀位轨迹的后置处理

后置处理是数控编程的一个重要內容,它将我们前面生成的刀位数据转换成适合具体机床的数据。后处理最基本的两个要素就是刀轨数据和后处理器。我们应首先了解龙门移动式五坐标数控铣镗床的结构、机床配备的附属设备、机床具备的功能及功能实现的方式和机床配备的数控系统,熟悉该系统的编程包括功能代码的组成、含义。然后应用通用后置处理器导向模板,根据以上掌握的知识,开发定制专用后置处理器。然后将已得刀位源文件进行输入转换成可控制机床加工的代码。

以上介绍的大型水轮机叶片的多轴联动编程技术,已用于工程实际大型叶片的数控编程中,实现了大型转轮叶片的五轴联动数控加工的刀位轨迹计算和加工仿真,保证了后续数控加工的质量和效率,已作为大型水轮机叶片五轴联动数控加工的编程工具用于实际生产中。

实验中心工作总结 篇9

高校实验室建设是与学科建设、专业建设、课程建设紧密相关的重要基础建设，是开展科学研究、培养人才的重要基地，是高校办学水平的重要标志之一。高等职业技术教育培养的是职业性、技能型的适应生产、建设、管理和服务第一线的应用型的专门人才，实践教学是高职教育的重要特征。为此必须高度重视高职专业实验室工作，切实规范管理，提高管理水平。

一、对照我校实践教学评估指标，落实“以评促建”

我们对照《我校实践教学检查指标》并制定实施细目，查找实验室工作存在的不足和问题，制定了《高职学院实验室工作整改方案》，召开了专题实验室工作会，把任务分解到相关部门，把责任落实到个人，实验室评建工作取得了一定成效：（1）进一步完善并实施了实验室管理制度，如学生上机登记、教师实验项目登记、仪器维修登记、仪器设备借用审批等管理制度，各项实验室工作制度入框上墙；（2）理清了教学仪器和办公设备账目，建立了校、院、室三级管理账目，实施了仪器设备的归口管理；（3）建立了实验室管理档案。由于领导的重视，全体实验教师的配合，实验教学的认真工作，实践教学检查获校好评。

四、积极申报新实验室，更新设备。

利用暑假和节假日休息的时间，组织教师积极申报语音实验室和软件高职实验室设计室。今年我院获语音实验室18万元立项。目前，正在基础设施的准备中，在暑期来临之际，我院准备组织技术人员对学院所有的设备进行检修。

五、加强实践教学质量监控和评价体系。

1、建立科学的实践教学管理系统，完善监控和评价管理机制。要保证高 实验中心工作总结 职实践教学质量，必须理顺实践教学管理的各方面关系，形成一套完整的监控和评价管理机制。我院经过几年的探索，建立如下的实践教学质量监控和评价机构系统。一是成立了院长、教学副院长、专业系主任参与的高职实践教学工作指导委员会。该委员会负责实践教学指导、进行实践教学质量检查、评判与奖惩。二是设立高职实践教学中心。专门负责实践教学过程管理，落实实践教学质量管理的政策，解决实践教学中困难，反馈评估信息，对质量问题形成分析报告，向实践教学工作指导委员会汇报。三是成立实践教学督导小组。实践教学督导小组由退休的教育专家构成，随时下到实验室观察、听课，到见习、实习点检查教学工作，不定时发放实践教学评价表，召开学生座谈会，获得反馈信息，向实践教学工作指导委员会和高职实践教学中心汇报。四是建立学生信息员制度。由各专业认真负责的学生班干部组成，平时收集学生实践教学情况的反馈信息，及时向高职实践教学中心和教务处提供教学信息，学院定期召开学生信息员反馈会，较全面了解各专业实践教学信息。五是形成期初、期中、年终实践教学评估制度。实践教学工作指导委员会组织教师专家根据学院制定评估指标和评估侧重点，开展实践教学专项和综合评估。例如期初的实践教学文件检查（实践教学大纲、实践教学考试大纲、试卷、考核办法、实验报告，实践项目安排、教学工作手册等）；毕业班的毕业设计评估、实践教学质量专项检查；年终实践教学水平综合评估。

2、完善实践教学质量监控制度和制定科学的实践教学质量标准。完善实践教学质量监控制度是为了使得质量监控与评价有章可依，有利于对实践教学各个环节进行检查和督导。为此，学院制定了领导听课制度、学生检查制度、学生信息员制度、教学评估制度、实验教学登记制度、实验教学考核办法、实验项目检查管理办法、教学奖评审制度以及相关的实验教学文件（教学大纲范本、教学简案范本、考试大纲范本、实验报告范本、实训报告范本）。

根据高职人才培养目标和专业培养要求，构建基本技能、专业技能、综合技能实践教学模块，制定相应的实践教学质量标准。如高职电子商务专业：计算机基础、英语组成基本能力，必须通过国家或省高校计算机水平等级考试二 级以上，英语必须通过高职英语应用水平考试或大学四、六级考试；办公应用、网站建设、电子商务管理、财务管理等组成专业技能教学模块，必须通过相关职业技能鉴定或模拟实训软件的考核；电子商务师考证实训、毕业设计等组成综合技能教学模块。学生必须通过电子商务师三级考试，毕业设计由学院组织专家审查并评定成绩。并制定每个技能的实验项目数，明确实验名称、面向专业、分组人数、每组人数、主要仪器名称、耗材数量等，强化实践过程管理，根据实践教学质量评价表，由领导、专家、同行、学生多方对教师的实践教学质量客观评价。

3、实行技能训练与考核分离，改革实践教学考核办法。

改变过去学生成绩大多按课程记分，教师把实践教学与理论考试合为同一张考卷。学生的实践成绩只其中很小的比例，这样扼制了学生训练的兴趣，不利于学生职业技能的培养，也导致教师对实践教学不够重视，影响了实践教学质量。为了改变这种状况：一是理论考核与实践考核明确分离，实践考核成绩应占课程成绩50%以上。二是学生技能考核与社会职业技能鉴定机构接轨，技能鉴定成绩直接记入学籍。三是对于无法参加职业技能鉴定考试的实践教学，由高职实践教学中心组织专门人员，对学生进行考核。四是校外课程实训或毕业实训，由学院聘请企业高级技术员或高级管理员为实训指导教师（实训教员），把实训考核权交给企业或指导教师，由他们对学生进行定性评定或定量评定成绩。

4、建立实践教学质量的反馈系统。

实践教学质量是一个不断提高的过程，需要不断加强管理，不断进行教学探索。就需要一个科学的实践教学质量的反馈系统。一要有实践教学过程情况的反馈。可采取日常督导、综合督导、专项督导、跟踪督导等多种形式，对实践教学过程实行全程督导监控，及时发现问题，解决实践教学不足的方面。二要有实践教学结果的反馈。可通过毕业生毕业前职业技能大检验和企业对我院学生工作表现的反馈情况和学生就业反馈表，研究实践教学问题，提出解决问题方案。

以上是我们一年来的工作总结，由于客观条件的限制，我们的工作还有许多方面需要改进，还存在不少问题。主要表现在：高职专业实验室的建设被重视的程度与建设的需求不协调，资金投入明显不足；实验室的管理体制不完善，尙未设立专职的实验室管理人员不足；校内实训基地没有专用场地，多数专业的实验室或模拟实验室尚未规划设计，已建专业实验室（特别是软件高职实验室）未形成规模；实验室技术人员的数量不足，电脑和网络的维护和维修人员的素质有待提高；实验教学管理缺严格少规范，实验教学质量有待提高等。争取在今后的工作中，进一步扬长避短，取得更好的成绩。

新学年工作计划

新学年是学校的整改年，也是学校实验室工作的质量年，在新的一年中，要认真落实科学的发展观，加强我院实验室的内涵建设，推进实验室工作上新的台阶。

1、加强学习，提高管理水平。新的一年，我院的实验室规模有所扩大，人员有所变化，要继续组织有关人员学习国家、省和学校有关实验室工作文件，进一步提高实验室工作人员的管理意识和素质。

2、加强实践教学管理的研究，探索高职实践教学体系探索。有条件时，举办高职实践教学研讨会。

2、改革实验室管理模式，让学生参与机房管理。在崇福校区设立试点，组织20名软件高职学生参与机房管理和设备维修维护，依照《高职学院微机室技术部管理条例》进行督促检查和奖惩等过程性管理。

3、加强实验室制度建设，完善实验室评估与考核措施。根据《高等学校实验室工作规程》结合我院教学实验室的发展现状和建设需求，加强我院实验室规范化建设，并对实验室进行科学化、现代化管理。

4、在建立校内实训基地（或实训工厂）的同时，加强校外实训基地建设，充分利用社会资源，拓宽实践教学渠道。

5、加强实验教学的质量监控，进一步抓好实验大纲等文件的制定和实施，定期开展实验教学工作检查，确保实验教学各环节工作落实到位，积极开展实验教学观摩活动，推广典型经验，实现整体水平提高。

6、初步建立实践教学—实训—职业资格认证、技能鉴定一体化的体系。适应我院的实践训练体系，基本能满足培养目标中对能力培养标准的要求，各专业的训练内容与国家职业技能鉴定全面接轨。