加工中心范文

導語：如何才能寫好一篇加工中心，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：VDL-600A型立式加工中心 球閥閥座 CAXA 加工工藝

中圖分類號：O441.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（a）-0075-02

球閥是以球體作為開關件的一種閥門，用于流體的調節與控制，在航天、石油化工、長輸管線等許多方面都得到了廣泛的應用，而球閥閥座主要起到控制閥芯全關位置，是球閥主要關鍵零件之一，球閥閥座制造工藝對其性能影響很大，所以生產制造出物美價廉的球閥座產品，提高市場競爭力至關重要。

1 球閥座零件分析

球閥閥座主要由兩大部分構成，一是上面的半球；另一個是立方塊，立方塊上面由圓弧過渡、斜邊、螺紋孔、深孔等結構組成，球閥座零件圖如圖1所示。

2 制造工藝分析

（1）外輪廓加工：首先毛坯粗加工，設置加工參數，避免撞刀、斷刀、損壞零件或機床；

（2）半球加工：采用球銑刀，分粗、精兩步加工；

（3）孔加工：鉆孔：首先鉆中心孔，再鉆底孔，最后擴孔，加工深孔時，需要多次排屑；鏜孔：鏜孔時轉速一般在2000～2600 r之間，在加工過程中不可間斷進刀，當鏜刀進到位時應首先關上電源再提刀，否則會在工件表面產生一條條線痕。鏜孔時最多一次可進刀0.20 mm；

（4）螺紋加工：首先要孔口倒角處理，倒的角應為一個螺距；其次選擇銑削螺紋。

3 球閥座加工工藝路線

根據設計計算確定各加工部位加工參數以及選擇的刀具，編制的加工工藝路線如表1所示。

4 應用CAXA軟件編程與仿真加工

4.1 設置刀具軌跡、加工參數、編程

外輪廓選擇平面區域粗加工即可，如圖2所示。進刀設置為圓弧進入切削，設置下刀距離的安全高度25，防止發生撞刀的可能。

半球粗加工，選擇等高線粗加工，如圖3所示，此法適用于不規則型腔或凸模的分層去除大量材料。半球精加工選用的是輪廓導動精加工，其實方法類似等高線加工。

平面輪廓精加工主要在設置加工參數、切削用量數據上區別于粗加工，其加工方式相同。

加工螺紋選擇銑削螺紋加工，首先將螺紋孔鉆好，必須倒角，在銑螺紋參數里面主要設置好內外螺紋、螺紋旋向、螺紋長度、螺距以及頭數，在切削用量里面設置主軸n、下刀v、切削v以及退刀v。

4.2 仿真加工

通過模擬加工能判斷刀具的軌跡，能發現刀具是否會撞刀等一些問題，模擬加工的零件圖如圖4所示。

5 VDL-600A型立式加工中心加工球閥座

采用手工對刀方式。

5.1 對x軸

先將刀移動到工件的最左端或者最右端，留下一點距離即可，將刀往下調節適當位置，再將刀具剛好觸碰到工件邊緣，將刀抬到安全高度，按下操作面板里pos按鈕，輸入x，進行x軸清零；然后將刀再搖到另一邊，下刀，刀具再剛好觸碰到工件邊緣，將刀抬到安全高度，看操作面板里此刻x軸的坐標，將數值÷2，反向搖動手輪，搖到計算過后的數值，此刻按下操作面板上的ofs/set鍵，輸入x0，測量，即可確定x軸x0的坐標了。

5.2 對y軸

方法同對x軸。

5.3 對z軸

只要將刀輕輕在工件上端面接觸，按下ofs/set鍵，輸入z0，點擊測量，即可確定z0的坐標。

加工出的球閥座如圖5所示。

6 結語

該文研究設計了應用VDL-600A型立式加工中心加工球閥座加工工藝。設計了球閥座制造工藝路線，使用 CAXA設計制造軟件設置刀具軌跡、加工參數、編程，并仿真加工；最后應用VDL-600A型立式加工中心加工球閥座。該文對生產制造出物美價廉的球閥座產品，提高市場競爭力具有實踐指導意義。

參考文獻

[1] 田萍.數控機床加工工藝及設備[M].北京電子工業出版社，2010.

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教學工作的開展是為了讓學生在教師的引導和帶領之下不斷地增長見識，掌握科學知識，提高學生的專業素養以及各方面的技能，并在教學過程中升華教師的理念，進而推動教學效率的提高。為了達到高效率的教學效果，教師需要在教學的過程中理論聯系實際，考慮不同的教學方法及教材的合適性、教學設計的合理性等，從而不斷提高學生的學習質量和效率，加快數控加工中心鉆孔加工一體化教學的進程。為此，需要充分運用任務驅動教學的思維，并結合一體化教學的方式深入思考，為教學工作的順利開展做好鋪墊。

關鍵詞：

數控加工中心；鉆孔加工；一體化教學；教學方案

本文的研究目的是設計一堂適合學生發展，適用于培養學生實踐能力的高標準、高質量、高效率的數控加工中心鉆孔加工一體化教學課程。

1教學工具

通過運用多媒體、教材及其他輔助工具等實現對課本內容學習的圓滿完成，從而不斷提高學生的實踐操作能力和專業水平，最終促進教學效率的提高。

2教學對象

學生正處在一個身心不斷發展、變化的階段，他們的思想、行為等比較活躍，雖對社會有一定的認知能力，但還需要正確的人生觀、價值觀和世界觀作指引。另外，學生對實際動手操作的興趣非常濃厚，也具有一定的實踐操作能力，但是真正運用所學知識進行操作的能力仍然較差，有待提升。3教學目標教學目標主要為：①讓學生在學習過程中掌握操作技能，在學習中了解生活常識，最終提高他們的實踐能力。②使學生與教師彼此協同作戰。在教學的過程中，要以學生學習為主，教師指導為輔，師生共同努力，營造和諧、積極的課堂氣氛。另外，教師在傳授知識的過程中，不能只是單一地教給學生專業知識和專業技能，而是要將學生培養成德、智、體、美、勞全面發展的綜合型人才，使學生在步入社會后為國家奉獻自己的一份綿薄之力。

4教學重點和教學難點

4.1教學重點教學重點就是為教學目標而服務，讓學生在不斷學習的過程中逐步了解、學習數控加工中心鉆孔加工的一些專業知識，并且慢慢地鍛煉他們掌握專業知識的能力，快速學習鉆孔技術、零部件加工等操作技能。

4.2教學難點讓學生在數控加工中心鉆孔加工一體化教學過程中逐漸學會運用相應的操作工具和循環指令，及時完成數控加工過程中需要完成的任務，以促進學生實際操作能力的提升，并且使他們時刻保持高度的責任感和強烈的時間觀念，從而使他們在這樣的思想觀念下完成數控加工相關操作。

5教學方法

針對本課程注重實踐操作能力、鍛煉學生動手能力的特點與發展特性，我們采用了實際操作的方法，即教師布置一項具體的操作作業，讓學生在模擬車間實踐操作，并讓學生在規定的時間內完成工作任務，從而在實踐操作過程中不斷提高學生的鉆孔加工專業技能，提高他們操作的熟練程度，讓他們更好、更快地完成工作任務。這樣，就可以培養學生的生存技巧，提高其生存技能，為他們在以后的企業發展中占有一席之地贏得先機。

6教學全過程

6.1教師分配工作任務教師把學生帶到具體的操作實驗車間，讓學生自行組合，然后分配具體的工作任務。

6.2自主研究、探討工作任務在實際操作過程中，應先讓學生自主探究，教師在旁邊加以引導，然后在車床上進行鉆孔技術的實際操作。通過不同的實踐操作方式，讓學生通過親自動手操作掌握切割、鉆孔時選用哪種刀具，掌握刀具的規格和鉆孔縫隙的尺寸等。如此反復實踐，師生共同作戰，在交流與溝通的過程中逐步達到鉆孔加工一體化教學實施的最佳效果。

6.3對工作任務作出總結在完成一系列操作以后，教師需要引導學生不斷思考，比如具體該從哪個環節開始，使用哪種工具更合適，哪種鉆孔方式更適合鉆井工作的開展和企業的發展等。

7布置作業任務

整個教學過程的順利完成，意味著教學課堂的結束。當然，這還不算全部完成，還需給學生布置一些作業任務，以期不斷加深學生對課本知識的理解，提高動手操作的能力，使學生不斷探索與追求新的知識。具體的作業內容包括以下三點：①學生要回味并細細地揣摩本節課所學的專業知識，思考自己對哪個環節還掌握得不夠，從而不斷提升自己的操作技能，有效把握操作的尺度。②認真、客觀地填寫教師發放的學習報告，不能弄虛作假。這在一定程度上可以檢驗學生實踐操作的能力和對專業知識的了解程度，讓學生對自身的情況有個基本的認識。③學生需要自主探索新的知識，自行研究與分析數控加工過程中可能遇到的問題，預估技術含量等。這種新的教學模數能夠促使學生不斷思考與探索，逐漸提高對自身的要求；培養了學生孜孜不倦追求知識的精神，提高了學生在實踐中處理問題的能力。

參考文獻

［1］肖建瓊.高校計算機公共課課程體系改革探索與實踐［J］.教育信息化，2005（10）.

［2］陳麗瓊.任務驅動型教學法在中技計算機教學中的應用［J］.教育導刊，2006（04）.

［3］李鋒，孫莉.任務驅動式方法在離散數學教學中的運用［J］.計算機教育，2006（03）.

篇3

關鍵詞：加工中心；回轉工作臺；結構設計

1 回轉工作臺機械總體結構

數控回轉臺由轉臺鎖緊裝置，組合支承結構（選用轉臺軸承），蝸輪蝸桿傳動裝置（剖分蝸桿結構），托板定位與夾緊裝置，圓光柵檢測裝置，分油結構組成。轉臺鎖緊裝置的作用：保證轉臺分度到準確位子時，轉臺與轉臺座有足夠的剛度。組合支承結構作用：承受轉臺的靜壓力又要承受動壓力，還要保證較小的摩擦力。蝸輪蝸桿傳動裝置作用：傳遞動力和連續分度。托板定位與夾緊裝置作用：固定托板，增加剛度。圓光柵檢測裝置作用：檢測旋轉位置精度。

2 加工中心轉臺工作原理

回轉工作臺有兩種狀態：工作臺進行圓周進給完成切削工作；工作臺進行分度工作。數控回轉工作臺由伺服電動機驅動，采用無級變速方式工作。所以定位精度主要由控制系統決定。

（1）圓周回轉進給

回轉工作臺的運動由伺服電機接聯軸器，帶動蝸輪蝸桿系統，使工作臺旋轉。當數控回轉工作臺接到數控系統的指令后，首先松開回轉臺部分的油缸剎緊裝置進而松開剎緊片。然后啟動交流伺服電機。按數控指令確定工作臺的回轉方向、回轉速度及回轉角度大小等參數。

（2）定位分度過程

剎緊油缸內油壓減小到不足于克服蝶形彈簧4的彈力時，由于回轉臺3是固定不動的，缸體5在蝶形彈簧彈力作用下抬起，剎緊片7與缸體3分開，不再產生剎緊力。剎緊油缸缸體與剎緊片脫離后，交流伺服電機經聯軸器連接蝸輪蝸桿，從而帶動回轉臺回轉。當圓光柵尺12確認轉動到位后，回轉臺停止轉動。剎緊油缸進油，回轉臺剎緊，分度過程完成。

3 托盤的定位與夾緊裝置設計

加工中心轉臺與托板的鎖緊裝置結構如圖3-1所示，在此結構中，定位錐銷4、定位錐套l組成結構完成該裝置的定位功能；夾緊拉爪2、鋼珠3和活塞6的活塞柄組成的結構完成該裝置的夾緊功能。該結構依靠四處錐銷及銷套的圓錐曲面、平面定位.利用夾緊拉爪以及鋼球在活塞桿的凹槽中隨活塞桿運動，在液壓油的作用下進行工作臺的夾緊，定位點與夾緊點重合。

當裝夾好待加工工件的托盤運行到工作區準備連接NMC夾緊前，氣壓通過氣路5供給，進行各定位圓錐面及夾緊結構的清潔。此時托盤開始落下，在此過程中，錐銷錐套進行自導向，當四套定位錐銷與定位錐套的錐面緊密結合時，定位夾緊完成。

控制系統接收到定位完成信號后，進行油路7的液壓油供給，活塞在油壓的作用下而向下運動，夾緊拉爪因受到鋼珠向下的推力產生彈性變形而向下拉抻擴張，最終上端定位錐銷與定位錐套靠緊，完成托盤被夾緊的動作。工作時由以下三種狀態循環出現：

（1）準備狀態：

托盤準備進入時（托盤準備搬出時），油路8有油壓活塞處在上端，氣路5處于供給狀態，噴氣口噴氣，清潔定位錐面及夾緊結構，防止碎屑進入結構。油路7處在釋放狀態，此時活塞桿在油壓作用位于其行程最上端位置作用下，鋼珠3處在活動狀態。

（2）定位狀態：

托盤在落下（或抬起）過程中，油路8的油壓、氣路5的氣壓保持供給狀態，銷套與錐銷的定位園錐面及定位平面留有適當的縫隙，以防止表面被劃傷或因切屑滯留而擠死工作臺的現象，從而保持精度。

（3）夾緊狀態：

托盤準備夾緊時，液壓系統油路8處在釋放狀態，油路7加液壓，活塞在液壓油作用下向下運動，鋼球隨著活塞柄移動，在向下運動期間，堅硬的鋼珠3表面壓緊拉爪2上端斜面，把定位錐套拉向定位錐銷定位圓錐面。當氣路中的氣壓達到一定的值時，氣壓傳感器發出信號，從而托盤完成中心定位與夾緊的動作。

4 鎖緊裝置設計

轉臺鎖緊裝置的作用：保證轉臺分度到準確位子時轉臺與轉臺座有足夠的剛度。此設計是由液壓力提供鎖緊力，而恢復自由運動所需要的松開力由蝶形彈簧的變形力提供，回轉體上的剎緊液壓缸直接頂緊，用剎緊液壓缸的缸體與剎緊片的摩擦力來鎖緊。鎖緊力計算過程如下：已知輸入油壓，液壓缸活塞面積是環形面積：

S=π（r12-r22）

液壓缸頂緊力：F1=P?S；

液壓缸鎖緊力：Fr=F1μ；

其中P為輸入油壓，S為液壓缸活塞面積（環形面積，外圓半徑為r1，內圓半徑為r2），摩擦系數為μ

5 轉臺軸承選取

與滑動軸承相比，滾動軸承具有摩擦力小，功率消耗少，啟動容易等優點。在選用上要考慮軸承的承載能力以及與軸承的安裝、調整、、密封等問題。本文考慮到軸承各個方面的誤差會直接傳遞給加工工件時的加工誤差，因此選用調心性能比較好的精密轉臺圓錐滾子軸承。此類軸承可以是將雙向推力軸承與一個向心球YRT精導軸承緊固在一起，這些快速安裝的預單元具備極高的剛性和承載能力，并且有特別高的旋轉精度。

6 蝸輪蝸桿設計

（1）蝸桿傳動的類型

根據蝸桿的形狀，蝸桿傳動可分為圓柱蝸桿傳動、環面蝸桿傳動和錐面蝸桿傳動。圓柱蝸桿傳動，按蝸桿軸面齒型又可分為普通蝸桿傳動和圓弧齒圓柱蝸桿傳動。

普通蝸桿傳動多用直母線刀刃的車刀在車床上切制，可分為阿基米德蝸桿（ZA型）、漸開蝸桿（ZI型）和法面直齒廓蝸桿（ZH型）等幾種。

車制阿基米德蝸桿時刀刃頂平面通過蝸桿軸線。該蝸桿軸向齒廓為直線，端面齒廓為阿基米德螺旋線。阿基米德蝸桿易車削難磨削，通常在無需磨削加工情況下被采用，廣泛用于轉速較低的場合。

車制漸開線蝸桿時，刀刃頂平面與基圓柱相切，兩把刀具分別切出左、右側螺旋面。該蝸桿軸向齒廓為外凸曲線，端面齒廓為漸開線。漸開線蝸桿可在專用機床上磨削，制造精度較高，可用于轉速較高功率較大的傳動。

（2）蝸桿傳動的特點

①傳動比大，結構緊湊。單級傳動比一般為10-40（

（3）蝸桿傳動結構設計及尺寸參數

蝸輪蝸桿副的回程誤差是影響工作臺精度的重要因素。本文設計的蝸桿傳動結構，將蝸桿分為兩部分，一部分為空心套，另一部分為蝸桿，空心套與蝸桿通過脹緊套固定安裝，使蝸桿與蝸輪左右工作面始終處在嚙合狀態，不存在反向間隙所以無論正轉，反轉都不會產生回程誤差。為了保證蝸桿和蝸輪左右工作面的嚙合，就需要對這兩工作面施加預緊力，他們是由蝸桿兩端的止推軸承提供，同時達到消除間隙的目的，因此能夠減小機械部件對回轉臺精度的影響。

蝸輪參數：當量模數mk=2.44，當量壓力角ask=16.174°，齒數Z=120，當量圓直徑d2k=292.8，當量圓齒厚Sz=3.84±0.15，精度等級5h，蝸輪材料ZQSnl0-1-2，蝸桿頭數Z1=2工作面模數ms=2.3833工作面壓力角as=10.5°，非工作面模數ms=2.385，工作面壓力角as=20°，材料31CrMoV9

7 轉臺其他部分設計

托盤功能：承重以及作為基準，要滿足裝夾方便等，通常轉臺托盤設計為正方形。托盤面采用T形槽，便于裝卸零件。

轉臺的密封：回轉部分的采用循環噴油，可以沖掉傳動過程中齒輪嚙合區的磨粒、減少磨損、延長使用壽命、對渦輪蝸桿進行很好的冷卻與等。密封裝置：為防止工作過程中切屑與雜質進入旋轉臺，回轉部分與下箱之間要用密封圈封好。

結論

本文對加工中心回轉工作臺關鍵部分進行結構設計，尤其是蝸輪蝸桿副結構上的創新，使得機械部分對轉臺精度的影響降至最低。

參考文獻

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【關鍵詞】加工中心；主軸；故障分析；維修措施

0.引言

加工中心是高速、高精密、高自動化、結構異常復雜的先進加工設備，在現代制造業生產中發揮著巨大的作用，一旦發生故障，極大的影響企業的生產效率，雖然加工中心都具有著很好的故障自診功能，在加工中心發生故障時大部分都會有報警信息提示，但有時候加工中心的故障是綜合形式的，沒有報警信息，無法區分是機械問題、電氣問題，還是液氣壓問題、CNC系統，需要維修人員具有較多的知識和綜合判斷能力和豐富的維修經驗。本文根據生產實踐經驗，對加工中心常見的主軸故障進行了詳細的分析，并提出了相應的維修措施，為加工中心的維修和維護提供了有效的借鑒。

1.加工中心主軸的常見故障分析

加工中心的主軸通常使用伺服調速電動機調速，其結構相對簡單，但是加工中心有刀具自動夾、和切屑自動清除裝置以及主軸準停裝置，常見的主軸故障也多發生在這些部位，下面對其進行具體的分析。

1.1主軸發熱、旋轉精度下降問題

故障發生的現象：加工出來的工件孔精度偏低，圓柱度很差，主軸發熱很快，加工噪聲很大。

故障原因分析：經過對機床主軸長期觀察可以確定，機床主軸的定心錐孔在多次換刀過程中受到損傷，主要損傷原因是使用過程中換刀的拔、插到失誤，損傷了主軸定心孔的錐面，仔細分析后發現主軸部件的故障原因有四點：（1）主軸軸承的脂不合要求，混有粉塵雜質和水分，這些雜質主要來源于該加工中心用的沒有經過精餾和干燥的壓縮空氣，在氣動清屑時，粉塵和水氣進入到主軸軸承的脂內，導致主軸軸承不好，產生大量熱河噪聲；（2）主軸內用于定位刀具的錐形孔定位面上有損傷，導致主軸的錐面和刀柄的錐面不能完美配合，加工的孔出現微量偏心；（3）主軸的前軸承預緊力下降，導致軸承的游隙變大；（4）主軸內部的自動夾緊裝置的彈簧疲勞失效，刀具不能完整拉緊，偏離了原本位置。

針對以上原因，故障處理措施：（1）更換主軸的前端軸承，使用合格的脂，并調整軸承游隙；（2）將主軸內錐形孔定位面研磨合格，用涂色法檢測保證與刀柄的接觸面不低于90%；（3）更換夾緊裝置的彈簧，調整軸承的預緊力。除此之外，在操作過程中要經常檢查主軸的軸孔、刀柄的清潔和配合狀況，要增加空氣精濾和干燥裝置，要合理安排加工工藝，不可使機器超負荷工作。

1.2加工中心的主軸部件的拉桿鋼球損壞問題

故障發生的現象：主軸內刀具自動夾緊機構的拉桿鋼球經常損壞，刀具的刀柄尾部錐面也經常損壞。

故障原因分析：經研究發現，主軸松刀動作與機械手拔刀動作不協調，具體原因是限位開關安裝在增壓氣缸的尾部，在氣缸的活塞動作到位時，增壓缸的活塞不能及時到位，導致在夾緊結構的機械手還未完全松開時就進行了暴力拔刀，嚴重損壞了拉桿鋼球和拉緊螺釘。

故障處理措施：對油缸和氣缸進行清洗，更換密封環，調整壓強，使兩者動作協調一致，同時定期對氣液增壓缸進行檢查，及時消除安全隱患。

1.3主軸部件的定位鍵損壞問題

故障發生的現象：換刀聲音較大，主軸前端撥動刀柄旋轉的定位鍵發生局部變形。

故障原因分析：經過研究發現，換刀過程中的巨大聲響發生在機械手插刀階段，原因是主軸準停位置有誤差問題以及主軸換刀的參考點發生漂移問題。加工中心通常采用霍爾元件進行定向檢測，霍爾元件的固定螺釘在長時間使用后出現了松動，導致機械手插刀時刀柄的鍵槽沒有對準主軸上的定位鍵，故而會撞壞定位鍵；而主軸換刀的參考點發生漂移可能是CNC系統的電路板發生接觸不良、電氣參數變化、接近開關固定松動等，參考點漂移導致刀柄插入到主軸錐孔時，錐面直接撞擊定心錐孔，產生異響。

故障處理措施：調整霍爾元件的安裝位置，并加防松膠緊固，同時調整換刀參考點，更換主軸前端的定位鍵。除此之外，在加工中心使用過程中要定期檢查主軸準停位置和主軸換刀參考點的位置變化，發生異?，F象要及時檢查。

除此之外，加工中心還會發生一些其他的故障，在進行維修時，要本著先后內部、先軟件后硬件、先機械后電氣的原則，根據加工中心的相關資料和加工工藝，對故障進行仔細的檢查，逐步縮小故障范圍，最后確定故障原因，在可行的范圍內提出處理措施并記錄下來供以后維修使用。

2.結論

加工中心主軸是加工中心的核心部件，在使用過程中要對它細致的維護和保養，對于一些常見的機械故障要通過日常的檢查及時發現并處理，減少加工中心的故障停機次數和維修時間，保證加工中心日常運轉，延長加工中心的使用壽命，為企業的生產節省成本。

【參考文獻】

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關鍵詞 加工中心 MELDAS M64系統第四軸 參數設定

根據公司開發新產品的需要，現有的三軸加工中心已經不能滿足產品加工的要求，需要對加工中心增加第四軸，下面通過實例介紹三菱MELDAS M64系統加工中心增加第四軸的具體設置與操作方法。

1、CNC分度盤的部分參數

公司購置的CNC分度盤（臺灣譚興精工企業有限公司制造）部分參數（表1）。

2、伺服放大器的安裝

將MDS-B-SVJ2-20伺服放大器安裝于加工中心電器柜內，安裝完畢后，重新調整伺服放大器的軸編碼開關，順序依次為：X軸0、Y軸1、Z軸2、第四軸3、S主軸4。圖1為第四軸伺服放大器接線示意圖（虛線部分）。

3、CNC參數設定

硬件連接完畢后，打開加工中心電源（此時會出現“Y03輔助軸未安裝”報警），然后進行相關參數的設定。

（1）第四軸啟用參數設定

按下CNC機床功能選擇鍵“MONITOR” 菜單鍵“PLC開關”，顯示“PLC開關”畫面（圖2）。輸入#（8），按下“INPUT”鍵，則對應開關的標志向上，表示PLC8號開關處于ON狀態。輸入#（20），按下“INPUT”鍵，使對應開關的標志向下，表示PLC20號開關處于OFF狀態。

按下CNC機床功能選擇鍵“TOOL/PARAM” 菜單鍵“加工”，顯示“加工參數”畫面。輸入#8201（軸取出），將第四軸參數設定為1，則在“MONITOR”畫面將顯示第四軸，第四軸名稱是由#1013（軸名稱）參數設定的，可按用戶要求設定，這里設定為“A”軸。

（2）準備（機械）參數設定

按下CNC機床功能選擇鍵“TOOL/PARAM” 菜單鍵“準備”，顯示“開啟準備參數”畫面。為防止誤操作，同時使顯示更簡化，系統的基本參數通常隱藏在準備參數中。通過畫面上開啟準備參數的對話框的操作，可顯示準備參數（圖3）。

在#（）中，鍵入“Y”鍵，再按“INPUT”鍵。菜單畫面將顯示隱藏的機械參數菜單。選取所需的菜單，設定相關的機械參數（表2）。準備參數設定后，通常需要關閉電源。

注：以上參數需與分度盤參數相匹配，部分參數可根據用戶需要設定，參數內容參閱《報警/參數說明書》。

4、氣油壓轉換器安裝

利用M40、M41（要求機床廠家開啟需要的M指令）指令控制氣油壓轉換器來實現第四軸的夾緊和松開。注意要確認輸出給分度盤電磁閥松、夾用的電壓是110V還是24V。具體的接線方法根據機床的電氣圖而定，這里不做詳細介紹。

注：當M40夾緊分度盤時，執行分度盤旋轉動作，機床會出現M01操作錯誤報警。

5、調試

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關鍵詞：數控機床；數控中心；系統設計；人性化設計

中圖分類號：TG659文獻標識碼：A文章編號：2095-6363（2015）12-0082-02

1數控加工中心概述

數控加工中心是一套綜合性的機電一體化產品，它涵蓋技術范圍較廣，其中包括信息處理技術、電子技術、計算機技術、檢測技術及測量技術等多項先進技術。數控加工中心具備高精度、高效率、高穩定性、高適應性、高度開放性、高智能性等特征，這使其在機械制造行業普及面愈來愈大[1]。相對于歐美發達國家而言，我國數控加工中心研發起步較晚，但近年來取得了較大的進展。數控加工中心最初由普通機床演變而來，通過計算機控制實現生產自動化。從產業發展角度來看，數控機床增強了基礎管理，改變了生產方式，擴大了利益鏈，對于行業整合以及產業鏈結構調整而言都具有重要的意義。在技術不斷迭代的情況下，數控機床的主軸轉速、進給速度及識別率水平均有了大幅度提升?，F代數控機床系統在保持數控補償功能的同時，還加入了傳感器系統，可對溫度、空間誤差進行補償，進一步提升了定位精度。目前，多數數控機床定位極度可達1um，重復定位精度高達0.5um[2]。數控系統是決定數控加工中心可靠性的關鍵部分。目前，主流的數控系統均采取模塊化方式構建，結合不同的需求，可篩選不同功能的模塊進行自由化組合。除基礎加工功能外，人機交互水平較以往有了大幅度提升，同時還具備了負載識別功能、編程功能、自動保護功能等[3]。強大的計算能力保證了系統運行的穩定性，基于柔性化與智能化特征，讓數據信息集成度有所提升，進一步提高了生產效率。

2數控系統設計分析

本研究中，數控加工中心設計具體如下：主軸1個，工作臺交換裝置1個，進給軸4個，刀庫1個，排屑器1個。進給軸包括三維方向的X軸、Y軸及Z軸及環繞軸B軸，具體如圖1所示。其中，X軸、Y軸以螺母不動絲杠方式進行旋轉，Z軸以螺母旋轉絲杠不動的方式旋轉。三根絲杠安裝時一端為固定端，另一端為自由端。由于Y軸為垂直移動軸，將電磁制動器置于其尾端，可保持機床功率維持正常狀態。于絲杠帶輪位置設置一個安全剎車裝置，可有效避免工作臺出現自由下落。絲杠自由端處安裝一個機械擋塊，避免部件滑動而脫離極限位置。將主軸變動箱設計為人工調速與手動調速共存（分4個擋位）。利用感應開關對主軸位置進行定向，采取液壓驅動銷釘鎖定定位。刀庫可根據實際需求進行自由選擇，由直流電機帶動。系統設計需滿足以下幾點要求：便于拆裝、維護；對惡劣環境具有較好的抵抗力，工作環境區間為0至45℃，可在濕度不超過75%的情況下穩定工作；具備保護電路；可讀取PMC信號、功能指令；具備高速DNC功能。加工中心控制系統主要設計為以下模塊：顯示模塊、主軸控制模塊、儲存器模塊、電源模塊、測試模塊、進給軸控制模塊等。通過這些模塊的共同調節，達到上述要求。

3數控中心人性化設計分析

數控系統設計過程中，如何實現人性化是一個難點，以下通過工作臺設計、顯示器設計及控制器設計對其進行闡述。

3.1工作臺設計

工作臺是人機交互過程中的重要界面，設計時需考慮使用者舒適度。中小型機床數控中心加工時間較短，作業姿勢多為站姿；大型機床數控機床中心加工周期較長，作業姿勢以坐姿為主?？紤]到上述情況，可將工作臺設計為站、坐兩用式。可在控制臺下部增加踏腳板，達到較高坐姿操作的要求?？刂圃O定在人手可及范圍內，控制臺本身應當留出充足的闕量作為操作者活動空間，預留水平臺面作為文件書寫區域。安裝顯示設備時結合視覺幾何參數進行設定，使操作者可對顯示信息進行清晰辨別。

3.2顯示器設計

顯示器是實現人機交互的重要窗口，其視覺元素會對人機關系產生直接影響。在設計這些視覺元素的過程中，除了需要滿足顯示精度、顯示穩定性等硬性指標需求外，同時還要使其與人的視覺生理特征相吻合。從人機工程學角度來看，應當遵從“機器適應人”的原則。將顯示面板設計為多面形，當顯示信息量較大時，可減少邊緣處的觀察偏轉角度，降低眼球旋轉范圍，為使用者眼睛“減負”。將顯示器面板置于使用者正前方，面板平面與使用者視線保持垂直，降低使用者的頭部運動頻率與眼球運動頻率。顯示器設計為動態可調節模式，通過動態支架對顯示器位置進行調整，從而滿足不同體型使用者的需求。儀表盤色彩以白色背景、黑色字體進行設計，降低數據誤讀率。人體工程學認為，人眼運動與認知習慣具有密切的關聯。為滿足這種潛在性需求，在設計過程中，要讓功能分區排列保持一定的邏輯關系，常用信息置于顯示器中心位置，其他功能信息以重要程度不同，依次由中心向周圍擴散且各功能區可采取不同顏色分界或不同顏色背景以示區別。

3.3控制器設計

盡管數控系統可讓機床中心實現自動化生產，但依然會避免不了基礎人工操作。系統的調試、參數設定等通過控制器達成。因此，控制器的人性化設計從側面反映出了系統對操作人員的親和力?？刂破髦饕譃槿悾窗磯菏娇刂破鳌⑿o及腳控制器。按壓式控制器是最為常見的控制器類型，其工作原理為典型的二進制，即“開”與“關”，在控制器按下的瞬間已經實現了擊發動作，并將信號傳遞于設備，使其工作。由于數控機床功能多樣，采取按壓式控制器這種直接性操控方式，可有效降低誤控幾率。旋鈕控制器選擇多倍旋轉旋鈕，此類旋鈕連續性較強，旋轉范圍較大，便于旋轉。外形以錐臺形為主，可與操作者手形相貼合，周圍可設計為齒紋，起到增加摩擦力的效果。腳控制器主要是緩解手部操作負荷，以腳踏板較為常見，起到輔作用。

4結語

目前，機械制造加工正朝著自動化、智能化方向發展。在這個過程中，數控系統發揮了重要的作用，為實際生產提供了有力支持。數控中心作為一個綜合性產品，除了需要數控系統支持外，還需充分考慮將人性化設計元素賦予其中，通過對人機交互的不斷完善，為使用者提供更好的操作感受。

參考文獻

[1]羅敏.HCFHD80A臥式加工中心控制系統設計[J].伺服控制，2008（03）：40-42.

[2]黃敏高，萬勤.西門子840Di數控系統在CW630臥式加工中心改造中的應用[J].制造技術與機床，2008（04）：149-151.

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關鍵詞：熱軋剪切；MES；研發

前言

首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司目前共建設了 2 條熱軋帶鋼生產線。熱軋生產線設計能力 940 萬t/a，每年共 438.23 萬t熱軋鋼卷通過鐵路、汽車、海運運出。為了帶鋼配送滿足更多的用戶需求、增加帶鋼產品附加值，公司決定建設熱軋帶鋼剪切加工中心。剪切加工中心共包括1條30萬t橫切線、1條40萬t橫切線、1條酸洗線及1條罩退線。首先進行試生產的是30w萬噸橫切線。

熱軋帶鋼剪切加工中心MES系統（以下簡稱剪切加工中心MES系統）是熱軋帶鋼剪切加工中心工程的信息化配套工程。配套中心MES系統的核心功能是建立產銷一體化系統，把鋼鐵企業的生產和銷售一體化，由信息化系統來綜合平衡、優化設定生產銷售的模式，由信息化系統來進行生產計劃排程，最終目的是實現企業效益最大化。

剪切加工中心MES系統另外一個核心功能是質量管理和控制，通過質量標準，質量設計，質量追蹤，質量判定，質量分析，實現在線過程質量控制和管理，最大限度地滿足客戶訂單質量要求，支持新鋼種的開發，實現產品質量的持續改進。對生產線的橫切、罩退、酸洗等各工序進行一貫質量設計，同時根據生產過程數據和實績數據能夠判定生產過程中發生的異常的品質，及時發現產品質量問題，達到對產品質量的全面掌控。

1 工藝簡介

依據市場上越來越多高強板需求，帶鋼剪切加工中心橫切機組需要能夠生產出高強鋼板。40萬t橫切機組為采用德國 SUNDWIG公司先進技術，可剪切屈服強度 1250MPa的高強鋼板；30萬噸橫切機組由國內自主集成，可剪切屈服強度 850MPa鋼板； 酸洗機組則采用國內最先進的推拉式酸洗技術，生產出高質量的熱軋酸洗鋼卷；另有罩式退火機組，除生產罩退卷之外，部分罩退卷還作為橫切線的原料，可加工為熱軋罩退橫切板。工藝流程示意圖如圖1所示。

2 系統架構

熱軋帶鋼剪切加工中心MES系統的系統框架如圖2所示。

從縱向上，剪切加工中心MES分為3層：分別為生產計劃層、作業計劃層和生產執行層。上層對下層具有指導作用，層次越高，時間周期越長，層次越低則相反；上層的輸出即為下層的輸入，下層計劃調度不能得到滿意解時返回上一層重新調整控制參數進行求解，然后再往下進行，層與層之間構成反饋閉環系統。

在生產計劃層，主要制訂生產和質量計劃，包含訂單管理、生產計劃管理。它是以銷售訂單為原始數據，經過質量設計和材料設計將其轉換為生產訂單，根據生產訂單交貨期、物料計劃和各主要生產工序的生產能力情況，制訂能力計劃和短期生產計劃。根據生產計劃制定能源需求計劃。

在作業計劃層，主要依據生產計劃層下達的生產計劃，進行各產線排程/排序，制定各產線的作業計劃。一般為日班作業計劃。作業計劃層還包括質量管理的質量跟蹤和能源管理的能源平衡計劃。

在生產執行層，把產線排序結果轉換為生產指令（PDI）向生產線L2下達，并收集各種生產實績信息，該層為在線實時調度系統，需要與生產線不斷交換信息。實時監控生產過程的各種設備狀態、工藝運行參數、計劃執行情況、物流情況等，并進行生產狀態判斷；當發現生產異?；蚬收蠒r對生產過程進行干預和調整，使生產能夠重新順利進行。

在生產執行層還包括質量管理的質量判定和能源管理的能源調度。倉庫運輸管理系統是管理和協調鋼卷、板包的庫管理，以及相關的運輸作業指令，以協作生產執行系統完成物流調度，成品庫管理根據ERP下達的發貨計劃進行配車和發貨。實驗室管理系統（LIMS）接收檢化驗指令，并把檢化驗結果上傳給質量管理模塊，進行質量判定。

3 系統功能

熱軋帶鋼剪切加工中心的生產組織的對象包括兩條橫切產線，以及酸洗和罩退線，同時在上下游的產線之間還存在協作生產的可能性。在這種情況下，需要由信息系統來協調和幫助業務人員實現對于生產的組織：（1）根據業務規則對訂單進行技術展開，為訂單選擇工藝約束允許的工藝路線和設備。（2）能夠對系統內的生產能力進行計劃，為訂單選擇合適的產線，這種選擇還應該可以根據生產實際情況的變化進行調整。（3）將產線選擇和平衡結果發送給執行系統，由其執行生產。（4）將生產執行的結果與訂單進行匹配并將結果反饋給ERP系統。

系統的功能主要包括質量管理、計劃管理、生產控制管理、倉儲運輸和綜合管理5個模塊。

3.1 質量管理

技術展開模塊接收ERP系統下達的計劃訂單，計劃訂單中包括基本的銷售訂單的客戶要求和產品信息，并提供基本的工藝路線和物料清單信息。

技術展開模塊根據預先配置的工藝參數對計劃訂單進行技術展開，形成最終的生產訂單，生成后的生產訂單包括如下內容：（1）基本的產品要求；（2）可用工藝路線；（3）每個工序的可用設備；（4）面向各個工序和設備的物料形變信息；（5）PDI等其他信息

在上述信息中，前面4項信息是與后續的產線平衡和分配有直接的關聯。除了基本的業務要求外，對于后續的業務操作，技術展開需要滿足：（1）能夠根據基本的原料和成品的規格品種要求，為生產訂單選擇可用的工藝路線和設備組。過濾掉無法使用的工藝路線和設備組。（2）如果因為工藝路線的不同而使得物料形變有所不同，技術展開應該在相應的設備和工藝路線中指出其中的差異。

3.2 計劃管理

MES計劃系統接收到技術訂單展開后的生產訂單，將生產訂單存入相應對應邏輯中。

（1）生產計劃管理

在計劃員配置了產線能力參數、工廠日歷后，系統可以根據目前產線的能力，考慮訂單的交貨期，來自動分配訂單所在產線。這個結果是一個參考值。此訂單上的物料最終在哪條產線上面生產，取決于最終此物料被編入哪條產線的序列里面。

（2）作業計劃管理

軋制序列的創建在作業計劃中完成，作業計劃在創建軋制序列時，可以充分考慮當前系統產線前的可用物料，并可以自由地在可用的產線前選擇所有當前類型產線可以使用的物料。通過這種方式，用戶可以自由的確定產能分配的結果，同時在產線情況發生變化的時候，還可以隨時地進行調整。在創建序列成功后，將序列發送到MES生產執行系統。其中的信息包括為MES生產執行系統指明序列對應的工廠和產線信息。

3.3 生產控制管理

MES生產執行系統在接收到產線序列后，根據產線序列中指定的產線來匹配執行，并根據需要與對應的訂單進行匹配。

在生產完成后，MES生產執行系統要將產出結果與相應的訂單匹配。如果在某一工序的產出完成后，還需要確認其后續的生產步驟，以便對物流等信息進行協調。

根據ERP的要求，組織產出信息，并發送給ERP系統。

3.4 倉儲運輸

倉儲運輸系統主要分為兩個部分：

（1）倉儲系統

倉儲系統主要包括鋼卷入庫、鋼卷倒垛、鋼卷投料、鋼卷卸料、廠際間轉儲、生產與銷售間轉庫、廢料管理、運輸工具管理、庫跨區位配置管理、成品發運、歷史信息查詢、庫存查詢與統計、天車指令管理、質保書打印、成品標簽打印、報表管理和圖形化倉儲功能。

（2）天車系統

天車指令模塊：接收倉儲系統發來的天車作業指令，并指導天車工完成吊裝作業，待天車工完成吊裝指令或發現吊裝指令有誤時，在天車管理系統上可確認指令完成情況。

天車定位模塊：定位模塊根據定位設備傳來的物理地址轉換成庫內的邏輯地址以達到輔助天車工精準吊裝的目的。

3.5 綜合管理

根據首鋼京唐公司產線發展需求，結合熱軋帶鋼剪切加工中心產線的投產，在現有LIMS平臺基礎上，拓展軋鋼分析中心及綜合管理區功能，完善LIMS平臺，為剪切加工中心MES和ERP系統提供服務。

結合目前實時數據采集平臺，采用OPC SERVER和采集器相結合的方式，采集廠際間能源數據和工序生產數據，為生產管控中心展示平臺和計量專業管理提供依據。

收集物資計量和能源計量數據，進行分析、整理、各維度統計，為計量專業管理提供服務。

4 系統實現

系統采用北京首鋼自動化信息技術有限公司信息事業部的SGMES升級版架構，該架構使用J2EE+Flex技術，其技術特點為：（1）通過服務層的抽象，簡化IT的繁雜基礎架構，允許業務人員通過業務組件去組合應用。（2）使用標準的技術與接口，兼容異構系統，在組織級內實現標準的服務調用方式。（3）構建可重用、可組合的業務服務組件，通過松耦合接口方式支持業務變化。

以該架構為原型，結合首鋼京唐公司的軋鋼業務組件，使用XQL語言在系統中對各個業務功能的輸出內容進行配置。如圖3所示。

在具體的業務功能界面，通過對已配置的XQL表達式的調用，則可根據業務需求實現具體的業務邏輯，以訂單概覽功能為例，其功能界面如圖4所示。

5 結束語

本文對首鋼京唐公司熱軋帶鋼剪切加工中心MES系統進行介紹。該系統于2011年11月上線。目前，30萬t橫切產線正在進行試運行，該MES系統為產線的試車與正式投用提供了有效的系統支撐和保證。該系統實現了業務組件的可配置與可組裝性，在業務發生變化時，只需要在線更改業務組件配置，即可以實現變化的業務需求，系統響應用戶需求的能力被大幅提升。同時，系統對從訂單下傳、產品生產到成品發貨的整個生產管理流程進行了全生命周期的有效跟蹤和管理，為產線未來的達產和穩產、產品質量的跟蹤和提升提供了有效的保障，并具有很大的推廣價值。

作者簡介：

劉木剛，1980年3月出生于遼寧撫順。工程師。2003年7月獲得昆明理工大學熱能工程學士學位，2012年1月獲得北京科技大學冶金工程碩士學位。現為首鋼京唐公司制造部生產計劃統計處生產組織負責人，負責煉鋼、熱軋、冷軋生產以及配套項目的生產組織、信息化系統的推進完善等工作。

牛巍，1979年10月出生于河南鄭州，籍貫：黑龍江尚志市。工程師。2005年4月畢業于北京科技大學機械電子工程專業，獲工學碩士學位?，F為北京首鋼自動化信息技術有限公司信息事業部MES項目經理，主要從事煉鋼及軋鋼MES系統的業務咨詢和項目管理工作。

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[關鍵詞] 夾具 加工中心 對刀

一、對刀的基本軸

所有零件加工的對刀都有X軸，Y軸，Z軸。它們構造了零件加工的中心。是零件的加工的必要條件。在加工中心中，X軸確定零件加工的水平方向，Y軸確定零件加工的在水平面垂直于水平方向，Z軸是豎直方向。X與Y構成一個平面用G17表示，X與Z構成一個平面用G18表示，Y與Z構成一個平面用G19表示。當然還有些先進的機床它們還有繞各自軸旋轉的軸。它們都是一些四軸，五軸聯動，甚至六軸聯動。在這我們重點研究三軸聯動。還有些需要夾具進行輔助來對刀。對于加工要求高的零件）

二、夾具

所謂夾具是指：使夾具相對于機床、相對于機床上的刀具、相對于機床刀具的切削成型運動，處于正確的空間位置的過程。

1.夾具相對于機床、相對于機床的切削成型運動間的位置正確性，即夾具在機床中的安裝問題。

2.夾具的對刀，即夾具定位系統相對于刀具的預定位置正確性。

3.夾具的轉位分度及其分度位置的準確對定。

三、機床夾具的作用

機床夾具之所以能夠在生產中得到廣泛應用，與它在生產中所起的 重要作用密不可分。機床夾具的主要作用可以歸納為以下幾方面：

1.保證工件的加工精度

夾具的設計和應用注重于保證工件的可靠定位和穩定裝夾，可使同一批工件的裝夾結果幾近一致，各工件間的加工條件差異性大為減小。所以，采用夾具可以在保證工件加工精度的基礎上極大地穩定整批工件的加工質量。

2.提高勞動生產率

依靠夾具所設置的專門定位元件和高效夾緊裝置，可以快速而準確地完成工件在加工工位上的定位和夾緊，省去對工件逐個找正調整的裝夾過程。大大縮短了工件的裝夾輔助工時，這對于大批量生產的工件，尤其是對外形輪廓較復雜、不易找正裝夾的工件，效果就更家明顯。

3.擴大機床工藝范圍

使用專用夾具可以改變機床的用途，擴大機床的使用范圍，實現一機多能。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工；通過專用夾具還可以將車床作為拉床使用；附加靠模裝置便可以進行仿行車削或銑削加工，以充分發揮較大的作用。

4.改善工人勞動條件

采用夾具后，使工件的裝卸方便而快捷，減輕了工人的勞動強度。對較重的箱殼及大型工件，設計夾具時往往同時要考慮工件的工位時間流動輸送裝置及本工序的初始定位。為保證工人生產安全，夾具設計還需要考慮必要的防護裝置，加之現代化的氣動、液動及自動化機械手等裝備的使用，無疑使工人的勞動條件大為改善，勞動強度大大降低。目前，現代化的加工自動線已經達到管理無人化程度，即輸送、裝夾、加工、卸料全部自動化，使得操作工人可以從繁重的勞動中徹底解脫出來。

5.降低對操作工人的技術等級要求

夾具的應用使得工件的裝夾、操作大為簡化，使得一些生產技術并不熟練的技術工人有可能勝任原來只能由熟練技術工人才能完成的復雜工件的精確裝夾工作。因此，自動、高效夾具的應用，可以相應地降低對操作工人的裝夾技術要求。

四、簡單的三軸對刀

例如加工一個平面零件。如圖是一個簡單的三軸零件加工。

分析如圖是個長方形毛坯：

上表面是要加工的面需要將Z軸的零點確定在零件的上表面這樣便于零件的加工

X軸和Y軸是非常好確定的我們只要按照在G17平面內水平方向為X軸，垂直于水平方向的為Y軸

1.我們首先確定X軸利用加工中心三種坐標系的關系，先讓主軸正轉通過手搖輪將刀具在X軸方向上與工件的一端輕輕的碰后迅速的將Z軸抬起，在相對坐標系里將這一點歸零，然后要到X軸的另一側同樣的與工件輕輕的相碰后抬刀，看相對坐標系里的數值，通過口算除二得出的數值，通過手搖輪搖到這個數值后，將該點的X值設為0。

2.對Y軸按照對X軸的方法對Y軸。

3.當對好X，Y軸后就開始對Z軸這時我們通過手搖輪朝Z 軸的負方向移動，當接近于工件表面時將進給倍率調小打開切削液，耳朵聽切銷聲將該點設為Z軸的零點。如果毛坯不平可將Z軸的零點在朝下偏移一點。

就這樣這個零件的工件坐標零點就設好了，下面我們就可以按照正確的程序進行加工。

五、較為復雜的零件加工

分析：該零件為兩面加工一次加工不可以成型需要多次對刀，而且用到多把刀具加工，所以對刀時要注意點?？滓脖容^多，要保證個孔的同軸度，所以我們要先加工下面一個面，首先要保證大多數孔的同軸度。

拿到毛坯看毛坯是否光滑平齊，如果不平我們要先將毛坯四周銑平。

1.通過墊塊裝夾零件將零件壓平，然后開始對X軸通過上面內容將X 軸對好。

2.接著就是Y軸，這也非常簡單和上一樣。

3.Z軸的對刀，這和簡單零件的對刀方法一樣。

第一面的零點坐標設好以后就開始加工第一個面，都是一些孔系加工，通過G81，G85的指令就可以將孔系加工好。但要注意兩個較大的孔的加工。

考慮到同軸的要求，兩個較大孔的下孔要留點加工余量，在第二個面上加工。

零件的二次裝夾，加工第二個面。

這次我們要注意點，我們可以以留有余量的孔對刀。

方法：

1.通過手搖輪，主軸正轉將刀具移到孔的大致中心位置，將Z軸降到零件表面下方。通過手搖輪先確定孔中心X 軸的坐標，手搖輪打在X軸，位移X，輕輕碰到孔壁一側將該點的相對坐標設為零。在搖到另一側輕輕的碰一下。記住相對坐標里的數值，除2得的數值移動到該孔的X 軸的中心。

2.不移X軸，通過手搖輪在確定Y軸的孔的中心，按照確定X軸的方法。

3.找到孔的中心坐標后抬刀，將該點的X軸，Y軸的相對坐標都歸0，根據圖中孔相對于工件中心的尺寸移動到零件的中心位子，然后將該點的位置X、Y軸的坐標設為0。

4.X、Y軸確定好以后，就還有Z 軸，這是非常容易的事，難題已經解決，Z軸只要將刀具下降到與工件有一點切削時設為Z 軸為0。

5.加工球面時我們要換刀，換刀后我們又要對Z軸，難題又出現了，但不用擔心方法很簡單，我們只要找一張薄紙，一只手拿著紙放在工件上來回移動，另一手搖動手搖輪控制Z軸的移動量。當Z軸的壓住薄紙，使薄紙來回動不了，在抬一格又可以來回移動，那么這就移動到住薄紙的一點，將這點設為Z軸的零點。

這樣該零件的加工就完成了。當然我們也可以使用機床夾具進行更為精確的定位，那樣零件的加工精度就會提高。在實際生產中我們要根據不同的要求與經濟要求合理選擇加工定位裝置。

結束語

對刀在加工零件中是必不可少的加工路徑。對刀的方法種類有很多種。本文中介紹到的方法很實用也很簡單明了，還有許多更精確的方便的對刀方法等著我們去研究學習。相信該對刀方法在我們的生產實踐中一定可以發揮很重要的作用。

參 考 文 獻

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【關鍵詞】數控；刀具；種類；切削用量

機械制造業作為中國重工業的一個類別，一直以來在我國的國民經濟中占有重要的地位，其中金屬的銑削、切割加工技術是一種最基本最可靠地精密金屬的加工手段。在機械、電機、電子等各種現代產業部門中，精密銑削技術都發揮著重要的作用。談到銑削技術，必不可少的就是進行機械加工的機床以及直接進行實際切削操作加工的刀具。刀具的精確與否是推動金屬切削加工技術發展的一個極為活躍而又十分關鍵的因素，可以說切削加工技術發展、革新的歷史就是刀具發展的歷史，由此可見在精密銑削技術中刀具的精確十分的重要。

刀具選擇、加工路徑規劃、切削用量設定等，編程人員只要設置了有關的參數，就可以自動生成NC程序并傳輸至數控機床完成加工。因此，數控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態下完成的，這與普通機床加工形成鮮明的對比，同時也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則，在編程時充分考慮數控加工的特點。研究掌握數控車銑加工中心的銑削功能，對于形狀復雜以及精度要求很高的回轉體零件的精密加工，提升我單位數控精密加工能力，具有很重要的現實意義。

一、數控銑加工常用刀具的主要類型

數控銑加工刀具種類很多，主要包括銑削刀具和孔加工刀具兩大類。這些種類的刀具都在積極的向標準化、通用化和模塊化的方向發展，其目的主要是為了適應當前數控機床高速、高效和自動化程度高的特點，滿足高效和特殊的銑削技術要求。其中根據刀具結構數控銑加工常用刀具可分：（1）整體式；（2）鑲嵌式，采用焊接或機夾式連接，機夾式又分為不轉位和可轉位兩種；（3）特殊型式，如復合式刀具、減震式刀具等。根據刀具制造所采用的材料可以分為：（1）高速鋼刀具；（2）硬質合金刀具；（3）金剛石刀具；（4）其它材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。根據刀具的切削工藝可以分為（1）車削刀具，分外圓、內孔、螺紋、切割刀具等多種；（2）鉆削刀具，包括鉆頭、鉸刀，絲錐等；（3）鏜削刀具（4）銑削刀具等。

二、如何選擇加工中心刀具的類型

刀具的選擇是在數控編程的人機交互狀態下進行的。應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。生產中，被加工零件的幾何形狀是選擇刀具類型的主要依據。

1、銑削刀具的選用。通常情況下，在加工球面類的零件時，為了使刀具的刀刃和加工輪廓在切削點相切，避免切削刀刃與工件的輪廓相互發生干涉，一般都采用球頭刀，粗加工時采用兩刃銑刀，半精加工和精加工時采用四刃銑刀；銑削比較大的平面時，為了提高生產效率和提高加工表面粗糙度，一般采用刀片鑲嵌式盤形銑刀；銑削小平面或臺階面時一般采用通用銑刀；銑鍵槽時，為了保證槽的尺寸精度、一般用兩刃鍵槽銑刀。

2、數控機床孔加工刀具的選用。數控機床孔加工一般情況下沒有鉆模，鉆頭的剛性和切削條件通常較差，受鉆頭的剛性和切削條件的影響，所選用的鉆頭直徑D應滿足L/D≤5（L為鉆孔深度）的條件；鉆孔前要先用中心鉆定位，保證孔加工的定位精度；精絞前可選用浮動絞刀，絞孔前孔口要倒角；鏜孔時應盡量選用對稱的多刃鏜刀頭進行切削，以平衡鏜削振動；盡量選擇較粗和較短的刀桿，以減少切削振動。在經濟型數控加工中，由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行，占用輔助時間較長，因此，必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則：①盡量減少刀具數量；②一把刀具裝夾后，應完成其所能進行的所有加工部位；③粗精加工的刀具應分開使用，即使是相同尺寸規格的刀具；④先銑后鉆；⑤先進行曲面精加工，后進行二維輪廓精加工；⑥在可能的情況下，應盡可能利用數控機床的自動換刀功能，以提高生產效率等。另外，刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大，必須引起注意的是，在大多數情況下，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本，但由此帶來的加工質量和加工效率的提高，則可以使整個加工成本大大降低。總之，根據被加工工件材料的熱處理狀態、切削性能及加工余量，選擇剛性好，耐用度高的銑刀，是充分發揮數控銑床的生產效率和獲得滿意的加工質量的前提。

3、切削速度的確定。進給速度是數控機床切削用量中的重要參數，主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統的性能限制。在輪廓加工中，在接近拐角處應適當降低進給量，以克服由于慣性或工藝系統變形在輪廓拐角處造成“超程”或“欠程”現象。確定進給速度的原則：1）當工件的質量要求能夠得到保證時，為提高生產效率，可選擇較高的進給速度。一般在100～200mm/min范圍內選取。2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一般在20～50mm/min范圍內選取。3）當加工精度，表面粗糙度要求高時，進給速度應選小些，一般在20～50mm/min范圍內選取。4）刀具空行程時，特別是遠距離“回零”時，可以選擇該機床數控系統給定的最高進給速度。

4、背吃刀量（或側吃刀量）的確定。在保證加工表面質量的前提下，背吃刀量（ap）應據機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量，這樣可以減少走刀次數，提高生產效率。

精密銑削技術在機械、電機、電子等各種現代產業部門中都發揮著重要的作用。刀具的精確與否是推動金屬切削加工技術發展的一個極為活躍而又十分關鍵的因素，直接影響著企業生產的質量與企業的發展，由此可見在精密銑削技術中刀具的精確是十分的重要的因素。

【參考文獻】

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關鍵詞：加工中心；管理；維護保養

隨著科學技術的快速發展，以及社會經濟的進行對現代機械制造技術提出了更多新的要求。這對加工設備不但要求通用性和靈活性，而且也對它提出精密度和高效率的規定。針對這種規定應運產生了數控加工中心這種新型自動化機床。數控加工中心是機器、電腦、自我掌控、測量等多樣技術的聯合體，是統一化、主動化水準高，構造繁瑣，技術高端，價格昂貴的精細裝備，是一類對工件實施多程序加工，刀庫雙管齊下自動換取刀具的數控機床。所以，管理及維護保養數控加工中心是相當重要的。

在當下工業制造業中，數控機床，加工中心等適合多種類，小范圍生產的先進設備接踵而至，品種、數目眾多的數控加工中心，在數控加工車間中就占領了重要位置。在規模龐大的企業中，加工中心由各個子廠家亦或子車間各自主動管理，不免還有很多欠缺，這篇文章對數控車間的加工中心管理體系做了細致的解析和論斷，著重對數控加工中心的管理及維護保養探討和解釋，建立了數控加工車間中基于數據庫的加工中心管理系統。

1 數控加工中心概括

數控加工中心是運用數字信號掌控機床運動，還有它的加工過程。數控加工中心主要由伺服驅動裝備、數控裝備、衡量反饋裝備和機床本體四大部分構成。

數控裝備成為數控體系的中心。伺服驅動裝備是數控裝備與機床主機之間的連結環節，伺服驅動裝備采納數控裝備數據點的密化生成的進給脈沖信號，通過擴大驅動機床主機的履行體系，完成機床活動。

機床本體是由基礎件組成，它是數控機床的中心。它不但要經受包含切削力在內的各類力，而且還要完成由數控裝備掌控的各種運動，所以機床本體務必保障有足夠的剛度、優良的幾何精度、小的熱變形，這樣才能高效的確保數控機床的加工效率。

2 數控加工中心的管理

保障生產的質量，安全生產還有有效利用資源的核心是加強管理數控加工中心。在數控加工中心的初級裝設還有調動時段就該做好數控加工中心的約束。數控裝備從來到廠安裝試運行階段起就應隨時做好設備的狀況備案，包含控制系統規格、制造商、主軸伺服單位和伺服單位的參數、功能還有接電千的常例技能目標。相對于同類別的數控機床，就算是體系一樣，因為生產廠家差異，它的操作界面也會各有差異，操縱方式有著不同。車間工人在操縱數控機床前，務必查看機床操作章程以及有關說明書，操縱時要仔細，及時洞察機床的運行，出現反常，即刻停車查驗。另外，正當地操縱是保證零件加工質量還有預防事故發生的特別保證，其中對數控加工中心的維護檔案經管是貫穿始終的，應區分備案修理檢測點在通常狀態下的電平和波形，與此同時該把制造商給予的數控規格及PC規格與CRT上呈現的實際參數一一對比，如存在差異應在參數表中表示，設備調試運轉正常后，立刻通過RS-232口，用電腦上獨用的數控體系通訊軟件PC軟件將數控體系規格及PC步驟復制到可移動介質上，編排號碼存檔。對數控加工中心的備件約束也是不可小覷的，數控系統的配件要因地制宜地擬定往往一些易損的電氣元件，例如各類水平的可以熔斷的機器、電子刷，以及常出障礙的大功率板塊和印制電路板等都應該裝配。之所以對導致對購置的數控體系的備用印制電路板，要預期裝到數控柜中通電運作一段時間。是因為印制電路板持久歇工就會出障礙。數控機工中心的管束的中心是數控加工中心的生產經管，探求與擬定一套適合企業發展，與實際情況相符的管理方法是不可或缺的。當代化的生產管理條件對數控機床的生產經管踐行專業化經管。經管者應知道數控機床生產的特征和掌控各協同環的節奏，莫把經管普通機床的辦法照抄到數控機床上。下傳制造命令時，對它的工藝文獻、數控步驟、工裝夾具、工量設備、質量掌控卡等配備齊全后以及工件一并傳到加工機床，這樣工作人員在熟知加工步驟后快速進入生產。

3 數控加工中心的維護保養

機電一體化的典范產品之一就是數控加工中心，對它的維護保養要有科學地經管，有方案、有目標的擬定相應的章程規范。優良的維護保養工作促使數控加工中心長久持續常規的技術情況，以此保障工件的加工質量，提升工作功效，降低歇工虧損及保養費用。之所以數控體系的保護是數控加工中心的保養的核心，是因為數控體系是數控加工中心的中央零件。應當按期查驗電控制柜上的軸流風扇或熱交換器的運轉狀態，保障電控柜的表里實行空氣流通，預防風道阻塞導致柜內溫度超高而引起體系不能靠得住的運作；盡量減少開電氣控制柜門，工作車間飄蕩的塵埃、金屬和油霧灰塵落在電控柜上輕易引起元器間絕緣電阻降低，從而出現障礙；數控體系儲存規格用的存儲器運用CMOS器件，儲存的實質在體系斷電時靠支撐電池持續，每年應該變換一次支撐電池，從而保證系統體系常規運作，且電池的替換應在CNC系統接通電源狀態下實行；按期把備用印刷線路板安裝到CNC體系上通電運轉，以防線路板長時間擱置受潮顯露阻礙；數控體系長久擱置，很輕易受潮出現故障，應常常給系統通電，在機床鎖定的狀態下，空運轉加工程序，運用電氣元件自身的發熱來驅逐濕氣，保障電氣元件功能的穩固牢靠。在通常數控加工中心運轉的同時，還需要關注它的一些重點零件的維護。冷卻體系、體系、液壓體系的查驗，內部油量和切削液的含量是不是充足，液壓系統的壓力是不是足夠，關聯到工件或加工中心的咬合力是不是充足。主軸運轉是不是正常有沒有異常聲音，可查驗殼體部分的溫度變化。各個軸間的路程限位開關、急停開關活動是不是尋常，如果手動壓制限位開關的滑動輪的時候，CRT會報警顯現表明限位開關異常。對付CMOSRAM能充電電池的查驗，當發現其電壓減到不是常規值，就應該在體系接通電源情況下實行更換，還有各個冷卻的電風扇是不是常規運行等。遇到數控加工中心持久擱置歇工時，也應該按期實行養護。最開始應常常給體系通電，在機床鎖定不動的狀態下讓它空運轉，使用電器元件自身的發熱趕跑數控柜內濕氣，以保障電子元器件的功能穩固牢靠。實際可得，通常擱置歇工的數控加工中心，啟動時常常容易發生各種阻礙。假如擱置時間時段很長，應將直流電機電刷拿到外面，避免因為化學腐蝕毀壞換向器。

4 結束語

數控加工中心展現出目前世界機床技術發展的趨勢，它會是權衡機械制造工藝水準的重點目標，在柔性生產和計算機集成制造等高端制造技術中起著核心的基礎中心影響。在使用中對高昂的數控加工中心實行經管及維護保養也是目前高技能人才應當具備的能力之一。經過有效地管理，側重引起數控加工中心功能的原因，經過給這種高精密、高效果且又高昂的裝備創造良好優良的工作處境，實行準確地運作，給予合理地維護，能保證其優越的工作，以此確保產品質地，盡量表現機床的功效，提升企業經濟效率，促使企業的不斷發展。

參考文獻