机床加工

机床加工（共12篇）

机床加工 篇1

重庆机床 (集团) 有限责任公司是中国专业制造圆柱齿轮加工机床的国有大型企业, 是国内最大的成套制齿装备生产基地, 是世界上齿轮加工机床产销量最大的制造商, 也是ISO9001:2000国际质量管理体系和CE认证企业。现介绍三种新产品。

1. Y31320CNC6大型数控滚齿机。

该机采用当今世界主流设计思想, 集现代数控技术、机械高刚性设计、平衡对称抗变形理论以及值得信赖的安全功能、完美的外观和人机协调功能为一体, 是适合于大模数齿轮加工的全数控加工机床。X、Y、Z轴采用全新高强度、高刚性的大件结构, 并配置有光栅尺。床身的对称结构使排屑器能从床身中部迅速将炙热的切屑排除, 而冷却油的对称循环保证了机床的热稳定性。机床具有最短的滚刀主轴传动链和滚动、静压主轴支承结构及消除间隙机构, 满足了滚刀主轴系统高转速、抗振动的要求;以高精度双蜗杆蜗轮副和工作台静压支承、卸荷导轨结构来实现工作台无间隙传动, 满足切齿精度的要求;液压管路、电缆行线采用拖链系统, 结构紧凑, 布置合理, 充分保证了机床控制系统的可靠性;循环油润滑系统和压缩空气的强力输入减少了由于切削力大、切削时间长而产生的热量, 提高了大批量生产的工艺能力。

该机床可供大模数齿轮加工使用, 能高质量地完成圆柱直齿轮、斜齿轮 (轴齿轮、盘齿轮) 、蜗轮、小锥度齿轮、鼓形齿轮、花键、不同模数和螺旋角 (大小及方向) 的双联齿轮或多联齿轮等齿类零件的加工。在机床标准配置基础上, 可配FANUC-18i控制系统、工件夹具、小立柱等零部件。

2. YS3140CNC6六轴四联动数控高效滚齿机。

该机为六轴控制, 1个主轴, 5个伺服轴, 四轴联动, 各运动轴均采用交流伺服电机驱动。采用电子链完成切齿时的分齿运动、差动补偿和进给补偿, 最短的传动链和可靠的传动方式使得机床紧凑、高效、可靠;机床按展成法原理, 用于加工圆柱直、斜齿轮, 小锥度齿轮, 鼓形齿轮, 少齿数齿轮和花键。还能采用单分度方式铣直槽或螺旋槽。机床能承受高负荷强力切削和高速切削, 当采用涂层滚刀时, 其切削速度可达120m/min。机床主要用于工程机械、船用减速箱、重型汽车、电梯等行业的齿轮加工。该机床标准配置为FANUC 18i数控系统。

3. YD4232CNC4/YD4240CNC4四轴数控剃齿机。

该机是一种高效的齿轮精加工机床, 适用于外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮和连轴、台阶齿轮的剃削加工。它可通过仿形机构完成鼓形齿和小锥度齿轮的剃削加工。机床刚性好, 调整简单, 生产效率高, 特别适用于汽车、摩托车、拖拉机、载重汽车、工程机械等行业的批量齿轮加工。该机的4个控制轴分别是径向进给运动 (Z轴) 、工作台轴向进给 (X轴) 、刀架转角运动 (A轴) 和刀具转动 (B轴) 。径向 (Z轴) 采用数字式伺服电机+滚珠丝杆带动滑板做垂直进给和快速运动。径向进给速度可自动转换, 并实现微量回程。其伺服电机前端配有一减速机 (减速比1∶5) , 提高了Z轴的切削扭矩。刀架转角 (A轴) 采用数字式伺服电机驱动高精度修形分度副, 以绝对编码器作为反馈元件, 不用回参考点, 任何时候都可以按程序设定值精确地转角。主轴采用高精度轴承支承, 剃刀的锁紧采用了快换装置, 省时、省力;针对大规格工件, 也可带辅助支承, 增加主轴刚性。主轴通过数控系统程序设定实现无级调速。机床带鼓形及锥度调整机构, 且由双支承直线滚动导轨支承工作台;调整时配有标尺和百分表, 工件采用液压油缸驱动顶尖夹紧;机床具有半自动加工循环, 循环动作可通过零件加工程序进行变换;主要导轨采用贴塑处理;机床具有定量集中润滑系统、自动润滑导轨副和滚珠丝杆, 采用外置式大容量磁力排屑冷却油箱;机床液压系统、定量润滑系统、冷却系统完全独立, 主要电气、液压元件、关键轴承采用进口产品。机床可配盘齿、轴齿机构的上下料装置, 加工细长轴齿时可带浮动辅助支承。X09.10-04

机床加工 篇2

5、开机时首先打开机床总电源开关，再打开操作面板上的电源开 关，最后打开系统开关。加工前必需热机 5~10 分钟.6、零件加工前，应认真检查加工程序，确保程序正确无误。着重 检查工作坐标系是否正确，刀具长度补正 H 代码是否正确以及 H 代码后面是否有 Z 值。

7、8、加工过程中不得打开防护门，以免发生危险。机床出现异常或出现故障时，应立即按下紧急停止按钮，并报 告指导教师，指导教师应及时上报部门。

9、两人或两人以上操作一台机床时，应注意相互之间的协作配合。

10、确保机床在运行时有足够的润滑油和润滑脂（润滑油和润滑脂 牌号及使用的油量应符合机床要求）。

11、工作结束时，先关闭系统电源，再关闭操作面板电源，最后关 闭机床总电源开关。

简析数控机床加工与操作方法 篇3

【关键词】数控技术概念；加工方法；分类；刀具补偿

【中图分类号】TH17 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0278-01

一、数控加工技术概念与特点

简单的说就是利用数字化控制系统在加工机床上完成整个零件的加工。这一类的机床称为数控机床。这是一种现代化的加工手段。同时数控加工技术也成为一个国家制造业发展的标志。利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工，而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证。总体上说，和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下特点（既有优缺点）：

（一）数控机床优点1、加工效率高。利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。而加工过程是由计算机控制，所以零件的互换性强，加工的速度快。2、加工精度高。同传统的加工设备相比，数控系统优化了传动装置，提高分辨率，减少了人为误差，因此加工的效率可以得到很大的提高。3、劳动强度低。由于采用了自动控制方式，也就是说加工的全部过程是由数控系统完成，不像传统加工手段那样烦琐，操作者在数控机床工作时，只需要监视设备的运行状态。所以劳动强度很低。4、适应能力强。数控加工系统就像计算机一样，可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式，因此加工的范围可以得到很大的扩展。5、工作环境好。数控加工机床是机械控制、强电控制、弱电控制为一体高科技产物，对机床的运行温度、湿度及环境都有较高的要求。

（二）数控机床的缺点

数控机床的主要缺点如下：价格较高，设备首次投资大；对操作、维修人员的技术要求较高；加工复杂形状的零件时，手工编程的工作量大。

二、数控机床零件加工前的准备要求

1.机床位置环境要求机床的位置应远离振源、应避免阳光直接照射和热辐射的影响，避免潮湿和气流的影响。

2.电源要求一般数控车床安装在机加工车间，不仅环境温度变化大，使用条件差，而且各种机电设备多，致使电网波动大。因此，安装数控车床的位置，需要电源电压有严格控制。电源电压波动必须在允许范围内，并且保持相对稳定。否则会影响数控系统的正常工作。

3.温度条件数控车床的环境温度低于30摄氏度，相对温度小于80%。过高的温度和湿度将导致控制系统元件寿命降低，并导致故障增多。温度和湿度的增高，灰尘增多会在集成电路板产生粘结，并导致短路。

4.按说明书的规定使用机床用户在使用机床时，不允许随意改变控制系统内制造厂设定的参数。这些参数的设定直接关系到机床各部件动态特征。只有间隙补偿参数数值可根据实际情况予以调整。用户不能随意更换机床附件，如使用超出说明书规定的液压卡盘。制造厂在设置附件时，充分考虑各项环节参数的匹配。盲目更换造成各项环节参数的不匹配，甚至造成估计不到的事故。

数控车削的工艺与工装数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似，但由于数控车床是一次装夹，连续自动加工完成所有车削工序，因而应注意以下几个方面：

1.合理选择切削用量对于高效率的金属切削加工来说，被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。切削条件的三要素：切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高，刀尖温度会上升，会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%，刀具寿命会减少1/2。进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大，切削温度上升，后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大，但在微小切深切削时，被切削材料产生硬化层，同样会影响刀具的寿命。用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。

2.合理选择刀具1）粗车时，要选强度高、耐用度好的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。2）精车时，要选精度高、耐用度好的刀具，以保证加工精度的要求。3）为减少换刀时间和方便对刀，应尽量采用机夹刀和机夹刀片。

3.合理选择夹具1）尽量选用通用夹具装夹工件，避免采用专用夹具；2）零件定位基准重合，以减少定位误差。

4.确定加工路线加工路线是指数控机床加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹和方向。

1）应能保证加工精度和表面粗糙要求；2）应尽量缩短加工路线，减少刀具空行程时间。

5.加工路线与加工余量的联系目前，在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则需注意程序的灵活安排。

6.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，再用搬手卸下卡盘固定螺钉，即可卸下卡盘。刀具上的修光刃指的是在刀具刀刃后面副偏角方向磨出的一小段与刀尖平行的刀刃主要用于刀刃切削后进行一次二次切削相当于精加工过程去处毛刺等伤痕目的是提高工件的表面粗糙度多应用于进行精加工的刀具上。

三、数控机床的初学者要求

对于数控机床操作初學者，经常发生碰撞。常听别人说，不碰机床，就学不会机床操作，这一种非常错误有害认识。机床碰撞对机床精度很大损害，对于不同类型机床影响也不一样。一般来说，对于刚性不强机床影响较大，对于刚性较强龙门结构机床，同等撞击力下影响较小。如果机床悬臂式得结构，以及机床主轴装一回转轴上机床结构，一旦机床发生碰撞话，对机床精度影响致命。所以对于高精度数控机床来说，碰撞绝对要杜绝。只要操作者细心掌握一定防碰撞方法，碰撞完全可以预防避免。以下几点心得或许对数控机床初学者预防碰撞有所帮助。

碰撞发生最主要原因：一对刀具或者砂轮直径长度输入错误；二对工件尺寸其他相关几何尺寸输入错误以及工件初始位置定位错误；三机床工件坐标系设置错误，或者机床零点加工过程被重置，而产生变化。

机床碰撞大多发生机床快速移动过程，这时候发生碰撞危害也最大，应绝对避免。所以操作者要特别要注意机床执行程序初始阶段机床更换刀具或砂轮时候，此时一旦程序编辑错误，刀具或砂轮直径长度输入错误，那么就很容易发生碰撞。程序结束阶段，各数控轴退刀动作顺序错误，那么也可能发生碰撞。

为了避免上述碰撞，第一次使用刀具砂轮时，要仔细进行对刀，不能轻视该问题。为了避免碰撞，操作者操作机床时，要充分五官功能，观察机床有无异常动作，有无火花，有无噪音异常响动，有无震动，有无焦味。发现异常情况应立即停止程序，待机床问题解决后，机床才能继续工作。同时操作之前，操作者应该接受机床操作安全培训，每类机床应有安全操作规程，操作人员应经系统操作安全培训，持有培训合格上岗证后才能上机床工作。工作前，应知道灭火器位置，并且操作者要掌握灭火器方法，机床气压开关位置，机床输入电源开关位置，液压工作站位置，都因掌握应急关闭方法，对于使用冷却油磨床应将灭火器放置机床三米之内。

复合加工,挖掘机床潜能 篇4

公司的经营活动涉足多个业务领域, 包括设计、研制、核算、发动机试验、样机制造、汽车改装以及批量生产。公司之所以能够获得成功, 无疑与它的高创新能力、精湛的制造技术、可靠的信誉以及灵活及严谨的工作态度等因素密不可分。但最根本的一个因素还应该是:无论是从部件尺寸精度还是从表面质量方面来说, 该公司生产的发动机零件质量都非常高。正因为如此, 公司的客户中有许多著名的汽车制造商和工业客户, 还有一些知名的赛车队。

目前, 特别是在金属切削方面, Schrick公司可以小批量生产内部研制和外部客户订购的产品。公司气门机构部件与曲轴生产部门负责人斯泰范·维特考普 (Stephan Wittkop) 博士介绍说:“我们的业务主要集中在样机制造、汽车改装及汽车运动部件的加工上, 因此我们的平均生产批量为50个部件, 只加工一两个部件的订单也是常有的事。”他的部门主要负责加工由旋转对称的原材料制成的工件——主要是凸轮轴和曲轴, 有时也帮助其他部门切削加工大型的气缸盖。主要使用德马吉公司的DMU 100 T monoBLOCK®型机床加工。

2008年秋天, 公司为了在曲轴加工领域中大有作为, 专门添置了车铣复合加工中心新型GMX 400 linear (含D M G 3D车削编程软件) 。正如这位生产负责人解释的那样:“随着公司逐渐发展成为发动机工艺领域内拥有全面技术的供应商, 我们理所当然地会接到越来越多高要求曲轴加工的订单。虽然这些订单通过我们现有的机械设备也能够完成, 但是因为工序太多, 我们将会在时间、后勤和效率方面面临越来越多的压力。”负责气门机构部件与曲轴领域的生产技术员麦克·迪廷格 (Mark Ditinger) 对此也有深刻了解:“我们不批量生产部件, 只生产单件样品零部件。但我们也不是任何原型都生产, 而是为发动机 (有的带有10个以上的气缸) 生产高复杂性的曲轴, 这些曲轴必须在多个不同的机床上, 利用很多夹具, 由整块原材料通过高精密度的加工过程生产出来。普通机床在编程时间、调试时间、装备时间和停机时间上都存在很多问题, 由于客户要求的供货时间太短, 这些问题令人再也无法忍受。”

能不能有一台工艺一体化的机床?答案是:车铣复合加工中心成为当然的选择。斯泰范·维特考普博士回忆说:“在车铣复合加工领域, 考虑到我们对各种功能的高要求, 并没有多少有实力的供应商能够成为我们的合作伙伴。在对两种最好产品的最后比较中, 最终发现GMX 400 linear机床不但能够满足我们的技术要求, 而且具有最优的性价比。另外, 此机床还带有一个适配的编程系统和模拟工具——D M G 3D车削编程软件, 可以对复杂的加工特别是样品试制应付自如, 毕竟曲轴加工可以称得上是切削加工的尖端工艺。”

事情的发展说明了问题。到目前, GMX 400 linear机床通过一体化的编程和过程模拟功能, 已能够满足所有的使用要求, 但这并不是说, 人们已经将该机床所有使用功能都发挥出来了。麦克·迪廷格认为:“尽管我们都是有经验的车工和铣工, 但GMX 400 linear机床的所有功能, 尤其是通过一体化B轴进行五轴加工的复杂功能, 在很大程度上对于我们来说还是一个新的技术领域, 其潜力还没有得到充分使用。我们与吉特迈 (GILDEMEISTER) 保持高效的沟通。当我们在刀具选用、铣削工艺或编程软件方面提出问题时, 都能够迅速得到他们的帮助和支持。这对于我们来说非常重要。”斯泰范·维特考普博士补充道:“事实上, 我们尚未完全掌握该机床的所有功能和使用特点。”但他并不想贬低已经取得的成就。在谈论已经取得的成果时, 他十分自豪地谈到了利用车铣复合加工机床在加工制造工艺上实现的第一次飞跃, 整个调试时间和准备时间大大减少, 从目前来讲相对于在单个机床上按顺序加工, 节省了1/3的时间。

另外还实现了后勤工作的简化, 并由此降低了停机等待时间。由于所有的加工步骤:从车削到切入操作和铣削操作, 再到钻深孔和曲柄轴颈的偏心铣削, 现在均可在一台机床上完成, 自然也降低了出现加工缺陷的可能性。可以确定的是:尽管质量要求很高, 但至今为止, 此机床还从未生产过存在缺陷的曲轴。这在样品试制领域意义非同小可。这是因为:在生产件数为两件时, 若一件有缺陷就代表着50%的废品率。至此, A V L Schrick公司借助吉特迈的车铣复合工艺实现了曲轴的最优化加工。

然而所取得的这些生产合理化成果并不能单纯归功于机床, 正如麦克·迪廷格作为实践参与人员所提到的那样:“所有成就都是这台高科技机床和我们合格的员工共同创造的, 尤其是我们的技术人员, 他们都怀着极高的责任心进行工作:从编程到刀具准备、调试和工件生产, 再到机床自动控制。”在这里他又一次赞扬了吉特迈公司专业的、反应迅速的支持, 认为没有这种支持他们不会在这么短的时间内达到目前的成就。

下一步应该怎么走?斯泰范·维特考普博士表达了十分明确的计划:“关键的一点是要继续保持员工的积极性和学习状态, 更好地了解GMX 400 linear机床。因为除了加工曲轴以外, 我们还想通过此机床达到其他目的。比如在齿轮滚削领域、在自由面的五轴同步加工领域 (这里GMX 400 linear机床的可控制B轴给我们保留了最大的选择空间) , 都存在一定的发展潜力。所以我们希望, 不久的将来我们也能够为涡轮增压器进行叶轮加工。”这正是两个重要的方面, 不仅使现有过程链实现最优化, 而且还能在总体上对AVL Schrick公司的产品系列进行根本性地扩展, 给公司带来生产技术的提升和明显的经济效益。

数控机床加工质量影响因素 篇5

1 机床的因素

加工精度和表面的质量主要由两个方面决定，一个是数控机床的精度，一个是内置CNC软件的性能。

而产生加工质量差异的重要因素就是加工精度、等位精度以及重复精度等出现了非常明显的不同。

机床在裕兴当中的联动轴数、可控轴数和运动性能等多方面的指标也影响着加工的质量和效果。

按照相关的标准和要求一定要选择合适的参数和先进的装置设备来完成零件的加工工作。

2 原始误差的因素

数控机床工艺系统由四个部分组成，一个是机床，一个是夹具，一个是工件，最后一个是刀具。

因为工艺系统结构和运行状态的影响使得操作和加工过程中产生刀具或者是工件的相对位移现象就叫做原始误差。

它主要是对原始的工件进行放大和缩小处理，这样一来就使得一些误差对加工的精度产生了一些不利的影响。

一些原始误差和系统运行的初始状态也有着十分密切的联系。

而这种误差通常有两种形式。

一种是原理误差，一种是工艺系统几何误差。

这些误差对零件的加工质量都会产生十分明显的影响。

3 加工方法因素

加工方法对机床加工制造的影响主要体现在设计、工艺、检验方法及编程等诸多方面。

在设计上，一定要保证设计的质量符合相关的标准和要求，此外还要为制造和成本控制提供比较好的条件。

在工艺角度上，进行编程工作追钱，一定要严格按照三维数据以及工艺文件上的额具体要求来对零件的加工工艺进行全面的分析，同时在这一过程中还要拟定一个更加科学合理的方案，合理的设定加工的具体流程。

在加工制造的过程中，工装和夹具是否合适恰当也会对零件的加工质量产生非常重大的影响。

刀具在进行切削的时候一般都会出现一些磨损的问题，同时由此也出现了一些工件尺寸以及形状方面的变化。

所以在这一过程中应该选择一些材质比较好的刀具，同时还要对刀具自身的几何参数和切削的用量加以调整和控制，这样一来就可以有效的降低切削过程中对道具的磨损。

当前也出现了很多性能比较出色，形状也比较复杂的刀具，这也为数控加工技术的发展提供了良好的条件。

在进行精加工处理的过程中，一定要重视切削用量的选择，它也可以非常好的去提升加工的质量和水平。

此外在工作中还要重视质量检验工作，选择科学的检测工具以及检测方法，这样才能得到准确的数据，从而提升加工的质量和水平。

编程主要可以分成两种形式，一种是手工编程，一种是计算机自动编程。

在数控编程当中，首先要建立一个标准的加工坐标系，同时还要科学的选择对导电。

选择的编程原点一定腰围测量检查和编程操作提供一定的便利。

此外还要将误差控制在最低的水平。

在工作中要按照数控工艺的操作方案来对刀具运行的轨迹加以编制，之后坏要做好试验工作，保证其具有较强的可行性。

此外还要采取有效的措施对程序进行科学有效的优化处理。

4 现场因素

质量管理在企业运行和发展的过程中永远都是十分关键的一个问题，数控加工质量控制在现场管理当中是一个十分重要的组成部分，按照相关标准的要求，对各项影响加工质量的因素加以有效的控制，保证生产出来的产品能够完全符合设计的要求和质量规范的规定，同时还要满足消费者对产品的实际需要。

在这一工作中，应该积极地开展过程质量控制，加工时必须要严格按照设计的要求来处理，同时还要按照质量标准的要求去执行每一个加工的`环节，这样才能更好的保证加工的质量符合质量保证的要求，工序的合理性也得到了非常有效的控制。

此外还要在这一过程中建立起一个相对比较科学稳定的，符合质量标准与要求的统一性生产系统。

在现场管理的过程中，一定要重视重要工序质控点建立的科学性和合理性，尤其是对一些规模比较大的工件或者是成组加工的构件予以高度的重视和全面的控制。

在加工中应该对所有环节都做到了如指掌。

在数控加工的过程中，其质量会受到加工场所的环境、材料环境等诸多因素的影响。

质量检验是数控机床加工当中质量保证环节不容忽视的一个非常关键的因素，对首件检验而言，其更是具有十分积极的意义。

5 操作者素质因素

在普通机床加工工作当中，主要凭借的是操作者个人的经验和能力，而在数控机床加工的过程中，其对操作者的素质要求更加严格，因为数控机床加工的过程中出现了数控加工城程序化和自动加工的重要特征。

这也就要求操作者在操作的过程中必须要具备良好的编程能力，同时还要熟练的操作相关的设备，此外，在机械制图、公差和加工工艺以及刀具方面都要有一定的知识储备。

另外，在实际的工作中，操作人员还要能够根据实际的情况来完成软件建模工作，生成符合标准和要求的数控代码和仿真加工技术等等，这样一来也就使得比较复杂的零件加工变得更加的简便。

在操作的过程中，工作人员还需要具备一丝不苟的精神和高度的责任心，此外还要做好合作工作，这样一来也就更好的保证了数控加工的质量及水平。

6 效益因素

为了更好的保证数控机床的运行质量和运行水平，保证生产任务能够根据质量方面的要求进行有效的控制和处理，同时在这一过程中创造出更多的工业附加值，在购进设备和数控引用软再到人员培训等多个方面进行控制，只有这样，才能更好的保证企业的经济利益。

例如在高速数控加工机床应用的过程中，其设备的价格相对比较高，同时在生产的效率方面也有着非常大的优势，但是，从整体上来说，其设备的价格相对较高，加工的成本比较低，同时零件的质量也比较好，因此我们也可以看到，质量和效益是存在着十分紧密的联系的。

结束语

数控机床加工的过程中，很多因素都会对其质量产生较大的影响，所以，为了更好的保证加工的质量和水平，必须要针对不同的因素采取有针对性的措施对其质量加以控制。

从技术和工艺等方面对加工质量加以提升，从而也改善了整个企业的经济效益。

参考文献

[1]葛付存.模具数控加工质量的因素分析[J].信息与电脑(理论版)，(1).

数控机床非圆曲线的加工 篇6

一、宏程序编程特点

将一组命令所构成的功能,像子程序一样事先存入存储器中,用一个命令作为代表,执行时只需写出这个代表命令,就可以执行其功能。这一组命令称做用户宏主(本)体(或用户宏程序),简称为用户宏(Custom Macro)指令,这个代表命令称为用户宏命令,也称作宏调用命令。使用时,操作者只需会使用用户宏命令即可,而不必记忆用户宏主(本)体。

用户宏的特征有以下几点:一是可以在用户宏主(本)体中使用变量;二是可以进行变量之间的运算;三是用户宏命令可以对变量进行赋值。使用用户宏的方便之处在于可以用变量代替具体数值,因而在加工同一类的零件时,只需将实际的值赋予变量即可,而不需要对每一个零件都编一个程序。用户宏程序功能有A、B两种类型,笔者主要研究B类宏程序编写非圆曲线的加工方法。

二、抛物线的加工

加工如图1所示的抛物线,方程为Z=-。设工件坐标系统如图1所示,抛物线的原点为工件坐标系统的原点。设刀尖在参考点上与工件系统原点的距离为X=400mm,Z=400mm。采用线段逼近法编制程序。

该零件是由两个周期的正弦曲线组成,总角度为720°(-630°~90°)。将该曲线分成1000条线段,用直线段拟合该曲线,每段直线在Z轴方向的间距为0.04mm,相对应正弦曲线的角度增加720°/1000。根据公式,计算出曲线上每一线段终点的X坐标值,X=34+6sinα。

工件两端外圆加工好后,采用一夹一顶的加工方式加工正弦曲线。精加工正弦曲线前,先用G73指令粗加工去余量,去余量时,用R10圆弧拟合,每个节点处留单边0.5mm的精加工余量。

使用以下变量进行运算。

四、结束语

通过对非圆曲线编程的实例介绍,我们可以看出,使用宏程序编程比较灵活方便,形式自由,具备了计算机高级语言的表达式条件,逻辑运算及类似的程序流程具有很大的优点,使加工程序简练易懂,实现了普通编程难以实现的功能,如非圆曲线的轮廓加工,特别是模具产品的

加工。

数控机床加工工艺研究 篇7

1 数控机场具有高速加工的技术优势

高速加工突破了传统意义上对切削原理的认识。有资料表明, 如果在切削速度超过600 m/min的速度以后继续增加切削速度, 切削速度不升反降, 工件会将切削过程中产生并进入将切削的热量带走, 这个观点已经被国外高速加工实验证实。测试证明在大多数实验条件的应用情况下, 工件在进行切削时温度不会升高3℃以上。如此相对应, 金属切除率已定的情况下, 实际切削实力在切削速度达到一定速度后基本保持不变。工件在进过高度切削的理想加工后, 切屑变形及其收缩加工的实现与应用对航空制造业有着重要的意义。各种相关要素之间要相互协调才能构成高速加工系统, 它综合了多项先进技术, 机床厂商因此大力进行开发并推出各种关于高速加工的新技术设备。

高速切削技术可以加工较为薄壁的零件, 对一些脆性材料也可以进行加工, 原因与切削速度快有直接的关系。高速切削深度及厚度都相对小很多, 切削量也非常少切削力大大减弱, 因此在加工薄壁零件、脆性材料等非常适合, 并且速度的提升使同一时间内加工的量增加, 带来了加工效率的提高。同时加工精度也受其高速加工的影响, 在减少切削热、内应力和热变形等因素后, 加工的精度自然有所很大程度上的提高。加工工件表面的粗糙程度也较传统工艺有很大降低, 这与高转速减少加工过程中的振动有关, 振动减少后加工表面不再像以前一样粗糙, 增加了工件的美观程度。

1.1数控高速加工机床的关键技术

想要高速切削加工得到良好实现, 高速机床是前提和关键。而高速机床的关键有以下两点: (1) 高转速主轴要具有高精度; (2) 使用的轴向进给系统的主轴要拥有高控制精度可以提供进给速度和进给加速度。分述如下。

(1) 高速主轴。高速切削的最关键零件之一就是高速主轴。现在使用10000~20000 r/min主轴转速的加工中心得到广泛普及, 并且开始进行主轴转速高达100000r/min、20 000 0r/mi n、250000 r/min实用高速主轴的研发。主轴零件在主轴高转速的情况下, 受离心力作用发生震动和变形, 所以要严格控制因为主轴高速运转摩擦和大功率内装电机产生的热量所引发的高温和变形。因此高速主轴的性能要满足以下要求: (1) 高转速及其范围; (2) 刚性要强且回转精度够高; (3) 热稳定性比较良好; (4) 功率够大; (5) 润滑和冷却系统要足够先进; (6) 株洲检测系统要够可靠。

(2) 快速进给系统。高速切削时, 为了保持刀具每齿进给量基本不变, 随着主轴转速的提高, 进给速度也必须大幅度地提高。目前高速切削进给速度已高达50~120 m/min, 要实现并准确控制这样的进给速度对机床导轨、滚珠丝杠、伺服系统、工作台结构等提出了新的要求。而且, 由于机床上直线运动行程一般较短, 高速加工机床必须实现较高的进给加减速才有意义。为了适应进给运动高速化的要求, 在高速加工机床上主要采用如下措施: (1) 采用新型直线滚动导轨, 直线滚动导轨中球轴承与钢导轨之间接触面积很小, 其摩擦系数仅为槽式导轨的1/20左右, 而且使用直线滚动导轨后, “爬行”现象可大大减少; (2) 高速进给机构采用小螺距大尺寸高质量滚珠丝杠或粗螺距多头滚珠丝杠, 其目的是在不降低精度的前提下获得较高的进给速度和进给加减速度; (3) 高速进给伺服系统已发展为数字化、智能化和软件化, 高速切削机床己开始采用全数字交流伺服电机和控制技术; (4) 为了尽量减少工作台重量但又不损失刚度, 高速进给机构通常采用碳纤维增强复合材料; (5) 为提高进给速度, 更先进、更高速的直线电机己经发展起来。直线电机消除了机械传动系统的间隙、弹性变形等问题, 减少了传动摩擦力, 几乎没有反向间隙。直线电机具有高加、减速特性, 加速度可达2 g, 为传统驱动装置的10~20倍, 进给速度为传统的4~5倍, 采用直线电机驱动, 具有单位面积推力大、易产生高速运动、机械结构不需要维护等明显优点。

(3) 高速切削刀具技术。 (1) 刀具材料。刀具在数控机床高速切削技术中使用, 将要满足下列要求, 例如:良好的机械性能、较高的热稳定性、较强的抵御冲击能力、耐磨损等, 并且要具有较小和加工材料的亲和力。 (2) 刀具结构。为了确保加工人员及数控机床的安全性, 高速切削刀具的机构要有严格的要求, 必须同时满足静平衡和动平衡两种要求。动平衡对大直径或盘类的刀具要求相对于小直径的刀具要严格很多, 刀具外伸较长必须动平衡。要求进行平衡的元件为刀具、主轴和夹头, 刀具和夹头组合、刀具与主轴也要进行平衡。虽然目前对刀具结构进行平衡的要求比较严格, 但是统一的平衡标准并不明确, 这需要在以后的高速切削技术加以制定及明确。 (3) 刀具的几何参数。高速切削刀的加工质量、刀具的耐用度等因素都与刀具的几何参数有直接的关系。 (4) 刀柄系统。刀柄系统影响刀具和主轴的连接刚性, 必须随高速切削技术的发展而不断提高质量。

(4) 高速切削工艺。数控机床高速切削技术和传统的工艺有着较为明显的不同之处, 传统加工技术已经不再适应社会的发展需求, 高速加工是新切削方式的代表, 为提高加工精细度、提高加工效率、降低加工成本等做出了巨大的贡献。需要在以后的数控机床加工中不断完善加工细节, 改进相关技术。

2 数控机床高速加工的发展前景

目前数控机床高速加工技术受到先进数控生产线的引领, 在机械制造业发展状况良好, 相关机械制造行业很多都引进了高速加工技术。但是引进的比例相对较小国家和企业对该技术的认识程度相对较浅, 投入的关注、资金以及政策等较少, 未能对该技术与本企业的工艺技术有机结合起来, 高速加工技术运用程度还是不够普遍。在未来, 随着高速加工技术的不断完善与发展, 必然会对机械制造相关行业产生更为广泛的影响, 国家、企业对高速加工技术的关注会更加密切, 引进该项技术更为普遍, 利用高速加工技术为本企业创造更多的价值。

3 结语

综上所述, 数控机床高速切削加工工艺有着其独特地技术优势, 切削原理是现代切削技术发展的基础, 提高了加工质量, 确保了加工精度, 节约了加工成本。高速切削加工的关键技术科学及实操性非常强, 为数控机床高速加工工艺的操作提供了有利支持。在未来高速加工技术将会不断得到完善, 更多的应用到机械制造行业当中去, 为国家带来巨大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]李彦.数控机床高速电主轴技术及应用[J].精密制造与自动化, 2011, 3.

[2]徐岳.数控机床高速化发展趋势介绍[J].职业, 2010, 3.

慢走丝机床加工精密齿轮 篇8

齿轮的加工有很多方法, 一种典型齿轮加工方法是利用齿轮的啮合原理来加工齿轮齿形的叫范成法, 滚齿和剃齿是比较典型的齿轮加工方法, 另一种方法是在齿坯上适用于齿轮齿槽法向截面相一致的刀具加工出齿形的方法。

滚齿加工一般可以加工出8级精度的齿轮, 如果利用精密滚齿机和精密滚刀可以加工出4-5级精度的齿轮。在滚齿加工中常出现误差幼齿圆和径向跳动误差、公法线长度误差、齿形误差、齿向误差、齿面粗糙度, 只要我们找到误差来源, 再生产和加工过程中加以控制, 就可以提高齿轮的精度。

剃齿加工是齿轮一种常用加工方法, 工作原理如同螺旋齿轮副啮合原理, 被加工齿轮可以看成是有齿圆柱齿轮, 加工刀具可以看成是螺旋齿轮, 剃齿刀与被加工齿轮啮合, 回转轴线构成一个角度, 剃齿刀可以分解成两个运动, 一种运动带动工件旋转, 另一种运动是剃削的切削运动, 剃齿刀可以在工件表面上切0.01-0.05mm切屑, 因此切削加工广泛运用在齿轮精加工。

对齿轮进行精加工可采用磨削、珩磨、研磨、抛光等精加工工艺, 其中磨齿工艺最为广泛应用。

1 齿轮加工工艺方案

在齿轮泵中, 最关键的部件是一对相互啮合的齿轮, 齿轮加工精度基本决定了齿轮泵性能。国外许多著名的齿轮的齿轮泵生产厂家, 都是伴随着齿轮泵加工成精密级不断发展壮大的, 齿轮泵越精密销售量猛增市场占有率越高。制造精密齿轮泵一直是齿轮泵研究的一个重要方向。本文考虑到材料的热处理, 还考虑到本单位的设备状况, 提出里齿轮加工两种工艺方案如下:

方案一:下料———粗车———调质———精车———粗磨———线切割———磨齿———氧化

方案二:下料———正活———粗车———精车———渗碳淬火———粗磨———精磨——线切割———磨齿

2 齿轮坯制作

本单位有数控慢走丝线切割机床, 由于本文齿轮的模数较小, 必然为最后工序磨齿做出高精度齿轮坯, 所以利用数控慢走丝线切割加工齿轮坯, 这样加工出齿轮坯为磨齿提供了高精度齿形和定位精度。

数控满走丝线切割加工齿形应在齿坯外形留5-10mm装夹余量, 还必须考虑到钢丝的入丝点和出丝点, 由于齿轮外形不能有痕迹, 所以本文入丝点和出丝点选在齿根处。

慢走丝线切割在加工过程中使用多次切割的先进工艺, 采用多次切割工艺时第一次切割主要进行高速稳定切割, 可选用高峰值电流, 第二次切割主要是修光, 选择较小的脉冲电流和脉冲宽度, 第三次切割主要是精修。

数控慢走丝线切割机床采用编程方式是交互式图形编程, 以Pre/E软件画出一件齿形图, 然后利用数控慢走丝的切割机床进行编程, 编制程序如图1。

利用数控慢走丝线切割加工高精度齿轮坯, 齿轮的精度见表1。

参考文献

[1]徐茂功, 主编.公差配合与技术测量[M].机械工业出版社, 2003.

[2]齿轮手册编委会, 主编.齿轮手册[M].机械工业出版社, 2002.

数控机床加工大型曲轴方案 篇9

工艺方面

曲轴是发动机的重要零件, 其连杆颈与连杆的大头孔相连接, 而连杆的小头孔与气缸的活塞连接, 形成一个曲柄滑块运动机构, 因而对曲轴的加工要求很高, 以确保这一运动机构运转平稳、无噪声等要求。

1.加工难点分析

小型曲轴零件加工相对较易, 而大型曲轴零件 (见图1) 会带来一系列加工难题。

加工部位为铣左、右端面、面上的中心孔及周边孔, 腹板上的面、周边孔、配重面及其上孔等, 曲轴全长为5860mm, 直径598mm, 轴颈290mm。诸如此类大型的曲轴零件, 在原有数控设备上根本无法将上述加工部位一起加工。原来用的加工方式为用一台专用机床来加工曲轴两端面及其上的各孔, 配重面及其上孔等垂直于轴线的加工部位由一台卧式数控机床来加工。

2.解决方案

如果从机床附件、工装及工具角度进行开发利用, 就会化解加工大型曲轴的难题, 将只能用专用机床加工的问题, 转成为普通数控设备配以相应机床附件的方式完成。这样即使更换被加工零件 (比如要加工机体零件) , 只要在设备加工的范围内, 设备即可转为对换型零件的加工。并且由于组合而成的加工方式可适用一系列零件加工, 同时由于在机床附件及工装工具上的投入较少, 因而减少了用于采购专用设备等带来的高生产成本。因为采购专机设备的成本往往高于通用机床的成本, 并且产品一但变形, 专用机床也就没有了使用价值。

刀具方面

选择加工刀具分为三部分, 一部分采用传统的刀柄加标准的刀具, 这一部分为刀具直接放在机床主轴上 (见图2) 。

第二部分选用深孔钻刀具 (见图3) , 加工端面中心孔时, 先用钻头钻35~40mm深的导向孔, 然后再利用枪钻钻刃的独特结构起到自导向作用, 使枪钻钻头通过导向孔进行曲轴端面中心孔的钻削。用枪钻加工的优势在于它能够连续进给, 转速较高, 在高压内冷 (此刀具用的是外冷转内冷) 的作用下刀具无需中途退刀排屑, 切削液通过钻头中间的通道到达切削部位, 并将切屑从排屑槽带出工件表面, 这样的切削加工既保证了曲轴零件的加工精度, 又缩短了切削时间。

最后一部分是放在扁形动力直角铣头上加工的刀具 (见图4) , 这时将机床主轴收回, 在滑枕上安放直角铣头, 将刀具放在直角铣头上, 刀具柄部适应直角铣头的夹持刀具。

机床方面

至目前国内曲轴生产线许多仍由普通机床和专用机床组成, 生产效率和自动化程度相对较低。传统曲轴制造模式, 有的是用专用机床, 比如两端钻孔的专用机床, 这种加工方式被加工零件的加工位置比较有局限性, 并且零件的品种只能在小范围变动, 然后再用专用机床或其他机床加工另外一面, 这样各被加工位置相互位置度精度不高。

曲轴制造技术在数控加工技术提升的带动下得到了迅猛发展, 为了提升企业的竞争力, 越来越多的曲轴加工选择以数控加工为主体, 取代了以普通机床加专用机床为主的加工模式。数控加工曲轴精度高, 制造周期短, 可以加工批量系列曲轴 (专机只能加工一种至几种曲轴) , 使得加工范围很广泛。

然而数控机床加工中小规格的曲轴, 由于其规格大小在机床加工范围内, 工作台可360°回转, 机床可加工曲轴件在回转范围内的任意加工部位。在使用诸如SIEMENS840D CNC控制系统, 通过输入曲轴的基本参数, 即可自动生成加工程序, 可以对曲轴进行自动加工 (见图5) , 这样加工后的曲轴效率高、精度好。

若曲轴零件结构较大, 形状复杂, 技术要求高, 它很难在一般数控机床上回转加工, 为了解决这些问题, 我们特制定并实施了曲轴的两端、腹板及配重面等的整体加工方案。

1.方案的组成及特点

本方案主要由一台TK6913B数控落地式铣镗床, 机床左侧为动力滑台, 右侧为立式转台及动力直角铣头、扁形动力直角铣头、工艺装备、加工用刀具、测头等组成 (见图6) , 这样数控机床可负责配重面及其上的孔, 再配动力直角铣头加工曲轴两端面及其上各孔、扁型动力直角铣头用以加工腹板面及其上的孔等, 动力滑台负责两端面上中心孔的加工, 这种组合后的加工方式可实现一次装夹多工位加工, 缩短了加工辅助时间、加工时间, 而且也使曲轴加工质量得到了提高, 精度很好的满足了曲轴图样的加工要求。

2.数控加工设备及附件

为了满足曲轴各工序的加工要求, 我们采用TK6913B数控落地式铣镗床 (见图7) , 工作台采用两块2000mm×4000mm平台组成。可加工曲轴件的大小要依据TK6913B机床技术参数而定。X轴行程8000mm, Y轴行程2000mm, Z轴行程700mm, W轴行程700mm。

夹具方面

1.夹具的设计

夹具以曲轴的主轴径定位, 用测头找轴向位置, 用测头找曲拐轴直径确定转角。由夹具两侧的中心架调整定位曲轴中心, 以满足一系列不同规格的曲轴加工需求, 中心高调好后, 曲轴在V形定位架上定位, 液压缸带动压板夹紧。制造夹具时要求几个V形定位架一起加工, 确保中心高一致, 公差为0.02mm, 夹具如图8所示。

1、3.自定心中心架2.V形定位架

2.夹具的调试与使用

首先测出工作台面至转台高度、V形定位架中心高, 然后修正夹具调整块进行调整, 调整至符合夹具设计图样要求后, 放上工件并找正找, 夹紧工件。主机加工曲轴的腹板面、配重面及上的各孔, 加工腹板、端面的孔时要用到角度头, 用立式转台回转分度加工圆周上各孔, 动力滑台加工左端面中心孔, 工件调头用动力滑台加工右端面中心孔。

测量方面

测量手段非常重要, 是解决加工质量的环节之一, 为了能够高效、精准地检测工件, 引用了测头 (柱状探针和球头探针, 见图9) , 用以测量曲轴轴向位置、测量连杆颈确定曲轴的角向位置, 测量曲轴大小头外圆确定法兰的中心位置和测量曲轴法兰端面及铣后平衡块的表面以确定孔的深度。雷尼绍测头安装在机床主轴上, 通过测头内的无线电反馈信号到接收器, 用以准确的反馈测量数据。此测头很好满足了曲轴的测量需求。

结语

通过对加工完后的曲轴进行检测, 完全达到了图样设计要求, 很好地解决了大规格曲轴在国产数控机床上的加工问题。用此方案加工与用普通方法加工相比较, 既很好地保证了曲轴的加工质量, 又提高了加工效率。

机床加工精度与修复的探析 篇10

1 主轴箱体孔的修复

主轴箱体孔磨损不太严重的, 通常采用研磨和涂镀的工艺方法来解决。对于磨损非常严重的主轴箱体, 就必须采用换新来解决。换新的箱体孔, 首先采用坐标镗床调头镗削前、后轴承孔。放留研量需在0.005mm~0.01mm之间。

研磨棒采用可调式铸铁研磨棒。由于欲留研量甚少, 不宜多加研磨剂。研磨时研磨棒微量轴向移动, 并作整周沿同一方向旋转, 待几何精度合格后, 再用氧化铬研磨膏精研。

2 主轴的修复

主轴磨损严重或发现裂纹, 则应更新。主轴轴颈磨损超差, 一般是采用镀铬法加大尺寸后, 按轴承轴承内圈尺寸公差配磨修复。配磨时, 用内径百分表在标准量规的校准下测量出轴承内孔的实际尺寸公差。再将主轴恒温4小时后, 对其轴颈部分在恒温条件下测量外径尺寸, 分别在上、中、下三个位置上进行测量数值, 并取其平均值做好记录。通过以上两个数据便可计算出主轴轴颈的修磨量。

3 机床主轴的振动与平衡

导致机床主轴产生不平衡或振动原因, 是由机床主轴表面凸凹不均而引起的, 不平衡或振动位置和大小不容易确定, 随意性大。如何解决不平衡或振动?振动一般采取与轴的旋转相同周期的办法来识别得到解决。主轴不平衡一般采取调整质量的办法, 在主轴不平衡的方位上选择两个校正面加以消除。参照ISO平衡标准规定, 分刚性轴动平衡和柔性轴动平衡, 把转速80%作为第一临界, 在以下的旋转轴叫刚性轴, 其平衡法命名刚性轴动平衡;在80%以上的转速转轴动平衡命柔刚性轴动平衡, 或称挠性轴动平衡。机床主轴几乎完全在低于临界转速的范围内旋转, 这就意味着工作转速最高值都能明显地在弯曲固有的一阶频率之下。机床主轴大多数是刚性轴动平衡, 要保证机床主轴在所有工作转速下都能平衡, 必须认清在一定转速下刚性轴动平衡的特征后才能得到保证。且挠性轴的动平衡如汽轮机转子的动平衡一样, 则需要在整个转速范围内亦包括几个临界转速下, 把不平衡所引起的干扰力与振动减少到最低程度。

4 主轴轴承的润滑

精密旋转机械和高速的轴承润滑是十分重要的, 对于数控机床支承比其他通用机械制造用的支承更为重要, 这一点设计润滑时需使润滑油膜完全隔开相对运动的表面。保证主轴轴承的完好, 保持较长的使用寿命, 减少摩擦, 必须使油质清洁, 不能有断油现象。主轴轴承润滑脂的选择必须符合国家标准, 常见的主轴轴承润滑脂有锂基润滑脂、特种锂基润滑脂、钙基润滑脂和精密机床主轴润滑脂等几种。

定时更换, 才能起到保护其相配表面作用, 减少磨损。同时主轴组件的性能和精度以及使用寿命与主轴轴承的装脂量有关, 应尽量多些, 不得少于容器的1/3。在高速运转中, 装脂量不足必将导致所有接触处滚道和滚动体完全隔开的事故, 进而导致磨损加剧, 使用寿命和支承的精度将受到严重的影响。装脂量过多就会使温升过高, 轴承发热, 进而影响主轴支承的精度及寿命。最合适的装脂量为轴承滚动体空间的1/3~2/3之间。

5 主轴轴承的预紧

对于精密机械特别是数控机床的主轴均应消除轴承的游隙, 其目的是为了增加轴承组合的刚性, 减少振动及噪声, 提高回转精度, 提高切削零件的表面质量。

当前, 消除轴承的游隙通常是采用预紧的方法来实现。这种预紧方法被称为定压预紧, 通常是这恒定不变的, 没有热膨胀的预加负荷下进行;另一种预紧方法被称为定位预紧, 在相对位置不改变的情况下使用, 并采用不同长度的内外圈预紧结构。刚性和旋转精度受两套轴承内、外环垫圈的厚度尺寸影响极大。所以根据给定其中一件的尺寸设计内、外环垫圈厚度大小, 根据轴承内、外环端面的轴向名义尺寸差计算而另一件的厚度大小。

6 影响主轴组件精度的措施

首先采取减小箱体孔的同轴度和主轴箱轴颈的同轴度的办法, 再对敏感方向类主轴组件, 可以利用前后轴承的外圈径向跳动。使得前轴承外圈沟槽轴心线与后轴承外圈沟槽轴心线的相对偏移量变为Δ (即同轴度为2Δ) 。

进行定向装配主轴箱部件两孔的同轴度误差值为定量。对于旋转敏感方向类主轴组件, 则可用前后轴承的内圈径向跳动 (Kia) 来校正同轴度误差和主轴前后轴颈, 使得装配后 (轴承内圈装到主轴上) , 前后轴承内圈的偏移量将最小。

7 影响主轴组件精度的措施

采取减小轴承内圈或外圈的径向跳动的办法, 无论是主轴远端还是近端, 影响主轴组件的径向跳动的主要因素有3个, 一是主轴端部或主轴锥孔外锥面对前后支承轴颈的径向跳动;二是后轴承的外圈跳动或内圈跳动;三是前轴承外圈的径向或内圈跳动跳动。以上三个因素所引起的主轴组件的主轴远端或近端轴线偏移量分别为δ1、δ2、δ3。一般情况下, δ1、δ2、δ3的值能构成三角形的三边, 通过合理的定向装配使得δ=δ1+δ2+δ3=0。

8 影响主轴组件精度的措施

采取减小轴承内圈端面对滚道的跳动的方法, 主轴周期性的轴向窜动是由轴承内圈端面对滚道的跳动 (δia) 所导致的。应尽量减小由δia而引起的主轴轴向窜动, 特别是对由δia产生的轴向窜动要求很高的机床或由几个轴承组成的一个支承。

9 影响主轴组件精度的措施

采取减小轴承内圈基准端面对内孔跳动及主轴轴肩端面跳动的方法, 主轴轴肩轴承与内圈端面出现接触不良的情况是轴承承受较大的轴向力造成的。通常采用主轴轴肩轴承与内圈端面的定向装配的办法, 用主轴轴肩端面跳动的高点对接轴承内圈端面跳动的低点, 主轴轴肩与轴承的接触得到改善。遇到不能进行定向装配的情况, 常采用修磨隔套端面的办法来完成。

主轴箱在修复或装配完成后, 必须严格按照试车规程进行试车。试车的主要目的是全面掌握主轴组件前后支承轴承在高速运转时的温升规律及主轴运转时的工作性能。

摘要：本文主要对主轴组件 (主轴、主轴箱体、主轴轴承等) 修复方法的描述, 并对减少主轴组件精度影响的措施进行了探析。从而提高机床加工精度, 保证机床的工作质量。

关键词：修复,平衡,润滑,预紧,措施

参考文献

[1]机械制造维修手册.机械工业出版社.

机床加工 篇11

关键词：加工机床;定位设计;数控装置

对于专用加工机床定位支撑方案的优选需要从技术性指标、经济性指标和社会性指标相融合的角度进行优选分析，需要对定位支撑方案设计过程中的多层次、多因素和多类型的优选指标进行决策分析，因此专用加工机床定位支撑方案的优选是一个复杂的系统决策分析过程。目前，国内外已有很多学者对复杂的系统决策分析方法进行了研究，并取得了一定的研究成果。但是，目前的多属性系统决策分析方法对于处理含有不确定性设计信息的处理还具有一定的局限性，如在决策分析前已将设计决策信息精确化不能有效地对模糊问题进行决策分析; 不能够有效处理模糊区间内设计信息的相关性决策分析等等。

一、专用加工机床定位方案

专用加工机床一般包含有承载装置、定位支撑装置、夹紧装置、传动装置、执行装置等关键组成部分，一方面定位支撑装置与承载装置关联，将系统载荷有效地传递到承载装置，进行系统载荷的平衡和减震;另一方面定位支撑装置与夹紧装置和执行装置进行关联，通过对夹紧装置和执行装置的有效定位和支撑，减少和降低工件夹紧和加工变形，在保证定位精度的条件下实现工件加工精度的要求，因此，定位支撑装置在整个加工机床系统中起到承上启下的关联枢纽作用，定位支撑方案设计的好坏将直接影响到专用加工机床的加工性能。一旦加工机床定位支撑系统发生故障和将会造成巨大的损失，不仅仅会使得加工机床的加工精度降低，严重时将使得加工机床整体功能失效。因此，提高加工机床定位支撑系统的可靠性与安全性，特别是对于面向高速、高效和复合加工型式的专用加工机床设计，是保证加工机床关键性能参数的最重要的环节。论文从技术性准则、社会性准则和经济性准则三个方面对工机床定位支撑方案设计性能进行分析，并通过与相关的加工机床设计专家和工程设计师进行技术交流，对不同准则层下的具体优选指标进行了分析与细化，从而建立了专用加工机床定位支撑方案优选指标体系。

二、加工机床方案优选模型

本文针对专用加工机床定位设计方案的多属性、多层次、多类型指标的优选决策分析问题进行了研究，给出了一种改进的专用加工机床定位设计方案可拓优度模型与算法。论文首先对专用加工机床定位设计方案实施过程中的性能约束参数进行了分析，并基于此建立了对应的多定位实施方案的优选指标体系，通过构建优选指标体系下的不同类型优选指标理想域，并获取改进的定位实施方案与各优选指标理想域之间的可拓距与可拓关联函数，并在此基础上构建出了定位实施方案的可拓优度，从而获得最优的定位实施方案。该模型物理意义明确，分辨能力高，同时计算较为简单，具有较好的可执行性和可操作性，为计算机辅助加工机床智能化设计的顺利实施提供了有力的支持。

（一）多类型定位设计

专用加工机床定位支撑方案的设计需要基于特定的设计需求参数进行分析和论证，同时，在其方案设计和论证阶段具体的性能参数并不是一个确切的数值，往往具有模糊不确定性;并且，在专用加工机床定位支撑方案设计阶段，有的性能参数对于定位支撑系统的性能起到正向支持的作用，而有的性能参数对于定位支撑系统的性能起到逆向制约的作用，有的性能参数可以通过定量数值描述，而有的性能参数则只能给出定性的描述。因此，对含有多层次、多属性、多类型的优选指标需要进行统一标度的规范化处理。若优选性能参数为具有模糊不确定性的定性描述，则采用模糊评语的形式给出对应的模糊隶属程度。由此，经过上述的优选指标规范化处理后，所有定位设计方案优选指标参数值、对应的经典域和节域具有统一测度标准，消除了不同类型优选指标之间的差异性，从而更利于定位设计方案优选分析的准确性。

（二）定位设计方案

可拓学是一门用形式化的模型去研究事物之间或事物内部矛盾问题的规律和方法，属于一门新的智能设计学科，具有形式化、逻辑化和数学化的特点，在很多领域都有着相应的工程应用成果，形成了具有工程特色的可拓工程方向。关联距作为可拓逻辑的核心对多属性优选决策分析具有较好的借鉴意义，本文通过对经典的可拓距进行改进，给出一种定位设计方案优选可拓优度计算模型。本文以某大型圆形薄壁加工工件的专用加工机床定位设计方案为例进行模型和算法的分析和说明。该大型薄壁圆形加工工件的专用加工机床的设计需要能够加工圆形薄壁工件的不同端面，能够保证加工后具有较高的加工粗糙度和加工坡角，能够实现直径尺寸和高度尺寸变换范围很大的圆形薄壁工件加工，其定位设计方案的难点在于圆形薄壁工件重量较大、加工过程中容易受力变形、加工精度要求较高以及为了保证加工工件的力量生产要求具有操作方便性和可维护性。针对上述需求，通过相关设计专家和工程设计人员的技术方案设计，初定了三种可行的母线定位支撑方案，即轨道式、立式和卧式三种型式。

三、结束语

专用加工机床的设计一般需要满足特定的加工设计需求，其总体结构布局方案和定位支撑方案往往具有独特的和严格的技术要求，在其设计过程中需要综合考虑多种设计制约因素，特别是其定位支撑方案的选取对专用加工机床整体设计具有重要的影响。专用加工机床定位支撑方案的确定需要综合考虑到专用加工机床的设计需求、结构型式、承载特性、加工性能、维修维护性、设计成本、工作环境等各种因素，因此，对于满足特性设计需求的专用加工机床定位支撑方案的优选问题研究将具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]郭莉.数控非接触式超光滑光学元件加工机床的设计[J].江西社会科学，2014（7）.

数控柔性加工机床改善性修理 篇12

柴油机机体加工制造的数控专用机床, 主要加工机体轴承盖安装面及推力面定位孔, 单台加工节拍<6min。机床电器部分由发那科0M数控系统及外置PLC控制。机械部分由X, Y, Z三轴滑台组成主机, 由光栅反馈形成全闭环定位控制。鼓轮式刀库, 可安装20把刀具, 夹具部分可使零件自动翻转、输送、定位并夹紧, 达到机床全自动连续加工。

二、存在问题

加工尺寸不稳定, 达不到工艺加工精度要求, 生产节拍7.2min, 滞后于工艺节拍要求, 重复故障高。

三、故障分析

1. 滑台部分问题

主滑台X轴, 底座两导轨同为铸件, 加工后表面淬硬, 导轨副采用贴塑耐磨材料减少摩擦因数, 滑台重量3t, 由于滑台仅以一条导轨为定位 (用来消除侧面间隙) , 因此两条导轨摩擦力不同, 当滚珠丝杠拖动滑台运动时, 作为定位消除侧面间隙的导轨面及斜楔受力过快而磨损, 磨损后滑台水平方向晃动, 引起主轴相对于工件位置产生偏差, 晃动造成光栅反馈定位偏差, 使零件加工不稳定, 同时使加工出的零件表面粗糙度达不到工艺要求, 刀具过快磨损, 刀片耐用度应为每套刀片加工800～1000个零件, 现仅加工400个零件。

2. 设备保养问题

机床润滑是延长机床精度寿命的重要手段, 设备保养缺失造成润滑管路不畅或堵塞, 以至滑台及导轨磨损加快而丧失精度, 这是使用设备过程中人为造成设备故障的重要原因。

3. 主轴部分问题

主轴采用的是铣削类主轴结构, 加上主轴拉刀机构, 再使机床具有换刀功能, 仅类似于铣镗类加工机床。若此类主轴仅完成铣加工工作, 其结构尚属于成熟产品。但主轴拉刀机构和设计上的缺陷, 使该类主轴部件在使用过程中的缺点马上显现出来。 (1) 主轴拉刀机构无卸荷作用, 每次换刀作用力作用在主轴轴承上 (拉紧弹簧预紧力2.5t, 每一循环更换4把刀具) , 轴承精度过快丧失。 (2) 拉刀机构上的异形零部件磨损且制作修理调整困难, 使得刀具拉紧力不够, 致使刀具在工作时产生晃动, 引起刀具过快磨损, 零件表面粗糙度达不到工艺要求。

三、修理方案

设备修理方案中, 应该重点解决滑台的平稳运行问题, 特别是要减少磨损。因此, 将床身导轨镶入淬火钢条, 提高导轨表面硬度 (材料Gr15, 热处理后达到58～62HRC) , 原先一条导轨作为基准定位面, 现将另一条平面导轨两侧面用导轨磨床修平, 使两条导轨侧面相互平行 (全长允差0.02mm) , 以两导轨内侧为导轨基准定位面, 提高了滑台刚性。滑台导轨副两侧安装直线轴承, 最大程度地延长导轨使用寿命和减少磨损。滑台受力均匀运动平稳, 对滚珠丝杠、轴承的平稳运行起到了良好作用。水平滑台导轨副, 选用承载力较大的6S导轨软带, 耐磨损情况有较大改善。

主轴部分主要解决拉刀装置的卸荷问题, 并且使其拆卸简单, 维修方便, 避免异形零件的制作。 (1) 改用铣镗类加工中心主轴, 采用双角接触轴承配合, 增强主轴轴向刚性。 (2) 拉刀装置原结构是用四个钢球靠在刀钉上, 弹簧受力拉紧刀具工作, 现改用同类型大小加工中心主轴的内拉刀机构, 仅需要做部分修改后即可使用。

四、发生费用

以上方案中, 床身导轨部分的总费用2万元左右。对滑台导轨副两侧面进行加工并安装12副直线轴承, 每副只400元左右。水平导轨副安装6S导轨软带, 费用不高。主轴部分使用旧汉诺260加工中心上的主轴系统, 若新购买主轴系统需人民币30～40万元, 现在将因精度不好而更换下来的一套旧主轴系统进行修复, 完全可达到所需精度。另外, 松刀油缸经过改造后完全杜绝了漏液现象, 可替代现有加工中心上的油缸 (进口油缸5.5万元, 现制作油缸1.6万元) 。一些零部件加工修复及原材料费用, 电气元器件采购委外修理等费用7～8万元 (不含人工工时) 。

在初步调试生产过程中, 撤掉了光栅反馈系统。在仔细研究机床零部件加工工艺要求后, 用半闭环系统进行加工完全可以达到工艺要求, 不会发生机床该类报警和振动, 不但费用可降低 (一根光栅尺、电缆线、控制模块1万多元) , 而且对今后设备维修保养带来方便。

五、小结

用现有的技术手段和设备对生产中在用设备进行改善性修理, 将生产过程中所发现的设备设计缺陷和问题进行改善性修理, 投入费用较低, 预期效果明显。