銑床加工范文

導語：如何才能寫好一篇銑床加工，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：立式銑床銑工

1 概述

銑刀旋轉是銑削加工的主運動，工件或銑刀做進給運動的切削加工方法。用旋轉的多刃刀具來進行切削是銑削加工的主要特點，所以效率較高，加工范圍廣。銑削是加工平面的主要方法之一。在銑床上使用各種不同的銑刀可以加工平面(水平面、垂直面、斜面)、階臺、溝槽(直角溝槽和V形槽、T形槽、燕尾槽等特殊形狀的溝槽)、特形面和切斷材料等。同時，使用分度裝置可加工需周向等分的花鍵、牙嵌輪、螺旋槽、齒式離合器等。此外，在銑床上還可以進行鉆孔、銑孔、鉸孔和鏜孔等工作。

2 加工步驟

加工零件如圖1所示：

加工步驟如下：

2.1 銑六面體

用平口鉗裝夾工件，立式銑床上用鑲齒端銑刀（直徑80mm）銑削六面體。量具：游標卡尺、深度游標卡尺、角尺、千分尺。選擇銑削用量（主軸轉速n=325r/min，進給速度=60mm/min，切削深度=1.5mm），平口鉗固定鉗口與銑床主軸軸線垂直安裝。

①銑基準面A（面1）銑質量最差最不規則的大面作為基準面，少銑以銑平為止。

②（銑面2）以面1為基準靠向固定鉗口，在活動鉗口與工件間置圓棒裝夾工件，少銑銑平為止。

③（銑面3）仍以面1為基準裝夾工件，控制尺寸，保證平行度。

④（銑面4）面1靠向平行墊鐵，面3靠向固定鉗口裝夾工件，控制尺寸，保證平行度。

⑤平口鉗夾面1和面4用90°角尺校正工件面2與平口鉗鉗體導軌面垂直，少銑銑平為止。

⑥面1靠向固定鉗口，面5靠向平口鉗鉗體導軌面裝夾工件，控制尺寸，保證平行度。

⑦用挫刀打各棱邊毛刺。

2.2 銑斜面

用平口鉗裝夾工件，立式銑床上用鑲齒端銑刀（直徑80mm）銑削斜面，量具：游標卡尺、萬能角度尺，選擇銑削用量（主軸轉速n=32r/min，進給速度=60mm/min，切削深度=1.5mm）。

①讀圖、確定基準面。②加工步驟:平口鉗固定鉗口與銑床縱向工作臺平行安裝。③將工件轉動45°用萬能角度尺校正裝夾工件。

2.3 銑臺階

用平口鉗裝夾工件，選用立銑刀（選擇直柄20mm、18mm、16mm立銑刀），選擇銑削用量（主軸轉速N=250r/min，進給速度=60mm/min），量具：游標卡尺、深度游標卡尺、千分尺。

①讀圖、確定基準面。②加工步驟:校正固定鉗口與縱向工作臺平行。③銑雙臺階、單臺階面至尺寸。④測量，卸下工件。

2.4 銑直角通槽

用平口鉗裝夾工件，臥式銑床上用三面刃銑刀（選擇80mm×10mm×27mm的三面刃銑刀），選擇銑削用量（主軸轉速n=80r/min，進給速度=23mm/min），量具：游標卡尺、深度游標卡尺。

①讀圖、確定基準面。②加工步驟：校正固定鉗口與銑床主軸軸線平行。③銑寬度10±0.1mm，深度5mm。④測量，卸下工件。

2.5 銑∨形槽

用平口鉗裝夾工件，立式銑床上用立銑刀（選擇直柄20mm、18mm、16mm立銑刀），臥式銑床上用鋸片銑刀銑窄槽（選擇63mm×4mm×22mm的鋸片銑刀），量具：游標卡尺、深度游標卡尺。

①讀圖、確定基準面。②銑窄槽，在臥式銑床上校正固定鉗口與銑床主軸軸線平行。銑削前先用試銑法對中心，以保證其對稱度要求。主軸轉速=112R/min。按深度尺寸16mm手動進給銑窄槽至要求。③銑∨形槽，在立式銑床上校正固定鉗口與縱向工作臺平行。以前面斜面為基準校正銑削至圖。④測量，卸下工件。

2.6 銑T形槽

用平口鉗裝夾工件，立式銑床上用立銑刀或鍵槽（選擇直柄8mm立銑刀或鍵槽），臥式銑床上用三面刃銑刀銑直槽（選擇63mm×8mm×22mm的三面刃銑刀）和16mmT形槽銑刀，量具：游標卡尺、深度游標卡尺，千分尺。

①讀圖、確定基準面。②加工步驟：安裝、校正平口鉗固定鉗口與縱向工作臺方向平行。③銑直槽，用立銑刀或鍵槽，保證寬度10±0.05mm，深度至圖。④銑底槽，用T形槽銑刀銑底槽至圖。

2.7 銑封閉式鍵槽及十字槽

用平口鉗裝夾工件，立式銑床上用鍵槽銑刀（選擇直柄6mm鍵槽銑刀），量具：游標卡尺、深度游標卡尺，塞規。

①讀圖、確定基準面。②加工步驟：安裝、校正平口鉗固定鉗口與縱向工作臺方向平行。③銑封閉式鍵槽，用鍵槽銑刀，保證鍵寬度6H8、鍵長30＋0.1mm、深度至圖。④測量，卸下工件。

2.8 孔加工

用平口鉗裝夾工件，立式銑床上用麻花鉆和鉸刀（選擇麻花鉆直徑5mm，5.8mm，鉸刀H7），量具：游標卡尺、深度游標卡尺，塞規，千分尺。

①讀圖、確定基準面。②加工步驟：安裝、校正平口鉗固定鉗口與縱向工作臺方向平行。③鉆孔，裝夾時，應使工件底面與鉗身導軌面離開一定的距離，以防鉆孔時損傷導軌面。④按孔徑尺寸選好麻花鉆，用鉆夾頭和彈簧夾安裝于主軸錐孔中（先安裝5mm麻花鉆，再安裝5.8mm麻花鉆。調整主軸轉速為650r/min，然后縱向、橫向移動工作臺，用靠刀法找中心，將縱向、橫向移動工作臺鎖緊，即可開機，手動升降臺進給鉆第一個孔，然后移動孔距（20mm），鉆第二個孔。更換10mm的鍵槽銑刀（由于鍵槽銑刀底齒通過中心，可以作軸向運動）加工至圖。⑤鉸孔，選擇切削速度v≤10m/min，進給量f≤0.8mm/r，加工至圖。

3 結束語

本文介紹了銑床加工復雜零件的一般步驟。當然，在具體實現過程中還需要掌握一些基本技術和方法。本文所介紹的操作步驟雖然看起來簡單，但要真正掌握它，還需在實踐中不斷體會和提高。

參考文獻：

[1]段春輝.銑床通用處理系統研制[D].成都:西南交通大學，2008.

篇2

Abstract： Key is used in the mechanical connection of standard parts， the key choice is an important task， key in the mechanical design options include the type selection and size to select the two aspects， the key type should be based on the structural characteristics of the key connection， requirements and workconditions to select； key size press in line with standard specifications and strength required to take the set. Variety of key types of processing methods， the processing described in this article in the ordinary milling processing methods in a dedicated device or can be in the ordinary machine tools.

關鍵詞： 封閉式鍵槽；分層銑削法；順銑

Key words： closed keyway；layered milling；climb milling

中圖分類號：TH131.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006—4311（2012）27—0024—02

0 引言

鍵槽的作用一般用于回轉體類零件的周向固定起傳遞扭矩和轉矩。鍵槽的加工常在鍵槽銑床上加工，也可以在多用銑床加工。在鍵槽銑床上加工時，利用抱鉗把工件卡緊后，再用鍵槽銑刀一薄層一薄層地銑削。直到符合要求為止。而在機械零件中鍵槽用途也非常廣泛，齒輪各種變速機構中也都離不開它。

1 鍵槽分類及一般加工方法

安裝鍵的槽叫鍵槽，鍵槽有：敞開式、半敞開式、封閉式。敞開和半敞開式用盤形槽銑刀加工，效率高。軸類零件的鍵槽有敞開式和閉式兩種。對于封閉式鍵槽，單件生產一般在立式銑床上加工。當批量較大時，則常在鍵槽銑床上加工。在鍵槽銑床上加工時，利用平口鉗把工件卡緊后，再用鍵槽銑刀一薄層、一薄層地銑削。直到符合要求為止。

1.1 銑封閉式鍵槽 用立銑刀銑半封閉槽，選用刀具直徑應等于或小于槽寬，銑削時因受力，立銑刀剛性較差時易偏讓，受力過大可能引起銑刀折斷，分層銑削法銑至尺寸，在擴銑槽外升刀，不能來回吃刀在槽外升刀。在擴銑槽時應避免順銑，避免啃傷工件。

1.2 用立銑刀銑半通鍵槽 用立銑刀擴銑半通鍵槽，不能垂直進給銑通槽，應先鉆孔，在用小于槽寬的立銑刀銑，然后用等于槽寬的銑刀銑至要求寬度或竄刀銑，擴銑時防止順銑，隨時緊固不用的方向。

銑封閉式鍵槽有四種方法：①用游標卡尺測量；②用貼紙法；③切痕法；④刀規法。

1.3 用三面刃銑敞開式鍵槽 用三面刃一般用來加工直角槽、階臺類零件，但有時我們也可以用來加工敞開時間槽，加工方法等同于直角槽、階臺類零件加工方法。不同在于側面對刀時應注意不要將工件劃傷，以免破壞工件便面質量，銑削方式也應該注意采用逆銑，同時加注冷卻液。冷卻應充分及時防止刀具受熱損壞。

1.4 用鍵槽銑刀銑鍵槽 鍵槽銑刀可以加工各種類型的鍵槽，在選刀時要注意一定要試切防止刀具在制造過程中產生的誤差使鍵槽銑大。在銑削時注意順銑和逆銑的區別，順銑時注意不要產生拉刀現象。在切削時為了防止打刀我們可以在機床縱向工作臺和橫向工作臺上劃線做標記。

2 加工步驟

2.1 讀圖分析：了解各部分尺寸精度要求及形位公差；

2.2 選擇并檢查設備：立銑（X51、X52、X5032）；

2.3 安裝并校正虎鉗、裝夾工件；夾具有：虎鉗、專用虎鉗、V型鉗、分度頭等；

2.4 選刀：選相適應的鍵槽刀（要試刀）；

2.5 選擇合理的切削用量（v、ap、f的確定）；

2.5.1 切削鋼材時：主軸轉速選擇n=1000v/3.14D；其中：v為銑削速度，可從機械工業手冊中查出；D為銑刀銑削回轉直徑。通過計算主軸轉速n一般取500～600轉每分鐘。切削深度ap=0.05mm；走刀量為手動；

2.5.2 銑削鑄件時：主軸轉速選擇n一般取300～400轉每分鐘之間；切削深度ap=0.1mm；走刀量為手動；

2.6 確定加工次數：粗、精加工；

2.7 開車對中心，在銑鍵槽的位置銑出一小平面。調整橫向工作臺使主軸旋轉中心對準小平面的中心。

3 對中心方法

3.1 擦側面調整銑刀位置；

3.2 按切痕調整銑刀位置；

3.3 利用百分表調整銑刀位置；

當然在實際生產中還有一些工人老師傅的經驗方法，如：用小拇指感覺切痕法、工件側面圖粉筆、用大頭針針調整中心法等等，這些方法都是要求操作者技術相當熟練才能夠實現的。學生可根據自己掌握情況來練習。

記住刻度并作標記，控制鍵槽長度、位置、深度分層銑削；采用逆銑，嚴禁產生順銑，注意刀具冷卻；測量：用鍵槽卡板或塞規測量槽寬，長度用卡尺即可，中心對稱度可放置于平臺上打表測量兩側壁看表針擺動情況。

4 注意事項

縱向手柄不能搖錯方向或搖過刻度記號；升降工作臺對刀刻度先標好，而后深度也要劃上標記（最好在工作臺導軌上和刻度盤上同時標記）；隨零件直徑變化，需要重新對零件中心；刀具要夾緊防止掉刀使槽深超差；若用立式銑刀加工，由于銑刀中央無切削刃，因此必須預先在槽的一端鉆一個落刀孔，才能用立式銑刀銑鍵槽。測量時一定要刀具停穩后方可測量；裝夾時注意工件的裝夾位置，以防止銑削過程中銑床走到極限；銑削深度調整至尺寸以后，不用再調，只需水平移動銑至槽寬要求即可；鋼件一定要加冷卻液，防止刀具磨損過快。

4.1 銑出的鍵槽槽尺寸不符和圖樣要求 銑刀刀刃的圓跳動和端面跳動太大，使鍵槽尺寸銑大；銑刀的尺寸選擇不當；用立銑刀銑鍵槽時，產生讓刀現象。來回數次吃刀切削工件，將槽寬尺寸銑大；測量尺寸時有錯誤，或將刻度盤數值搖錯，使槽的尺寸銑錯。

4.2 鍵槽的形狀、位置精度不符合圖樣的要求，有以下幾種情況 鍵槽兩側與工件中心不對稱。主要是對刀時對偏，擴銑兩側時將操銑偏。測量尺寸時不正確，按測量的數值銑削，將槽銑偏；鍵槽側面與工件側面不平行，溝槽底面與工件底面不平行。原因是平口鉗的固定鉗口沒有校正好；選擇的墊鐵不平行；裝夾工件時工件沒有校正好；鍵槽兩側出現凹面；原因是工作臺零位不準，用三面刃銑刀銑削時，溝槽兩側出現凹面，兩側不平行。

5 結束語

鍵槽的種類多種多樣這里只是就一些常見的類型鍵槽做以簡單講解，鍵槽的加工方法也各有不同。在普通機床上或是在數控機床上我們都可以加工，這里只是以普通銑床為例，以典型鍵槽加工方法為研究對象做以說明。實際加工中我們可以根據現有設備來具體任務具體分析采用靈活多樣的加工方式。

參考文獻：

[1]任志超.淺析模具制造中高速切削加工工藝[J].科技創新導報，2008，（30）.

[2]郭微，李學飛.高速切削加工的排屑[J].機電產品開發與創新，2011，（04）.

[3]安增祥.關于高速切削工藝的分析[J].科技創新導報，2010，（12）.

篇3

關鍵詞：組合機床數控銑床 加工工藝 編程

中圖分類號：TG547文獻標識碼： A

一、組合機床概述

組合機床是一種自動化或半自動化的機床，它可以對一種或者一類零件進行多軸、多刀、多工位的加工。它是由大量的通用部件以及少量的專用部件組合而成。

通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件，主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進給機構的切削頭或夾具等的部件，有側底座、中間底座、支架、可調支架、立柱和立柱底座等。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉工作臺、環形分度回轉工作臺、分度鼓輪和往復移動工作臺等?？刂撇考怯靡钥刂茩C床的自動工作循環的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。

近年來，我國國民生產總值飛速增長，國家對機械類產品的需求也在不斷的增大。如何降低生產成本，提高經濟效益，研制出配置靈活、具有一定加工柔性并可滿足同類型不同尺寸零件加工的高效機床己經成為了制造業的發展方向。為了縮短產品的生產周期、提高其生產效率，對于需要重復工序加工的大批量零件生產，組合機床的使用正在大范圍的普及。

專用機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件己經標準化和系列化，可根據需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。因此專用機床兼有低成本和高效率的優點，在大批、大量生產中得到廣泛應用，并可用以組成自動生產線。

專用機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現鉆孔、擴孔、惚孔、鉸孔、鐘孔、銑削平面、切削內外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉，由刀具作進給運動，也可實現某些回轉體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。

二、專用數控銑床的工作原理

1、以飛輪外圓圓弧加工工藝分析：

圖1飛輪零件圖

飛輪毛坯是鑄鐵件，本文設計的專用銑床就是用于如圖1所示的飛輪44°圓弧面的加工。

2、技術要求:

①弧面半徑為72mm，誤差在0.2mm以內，粗糙度達到3.2;

②角度要求不高，允許一定的誤差;

③大批量加工，每個工作日加工量達到700-800。

3、目前圓弧型面加工的方法可分為兩類:

①在普通銑床上用回轉工作臺銑削。手動安裝帶有專用夾具的回轉工作臺，用手搖動工作臺的蝸輪蝸桿手柄以控制進給，從而銑出圓弧面。此法勞動強度大，生產效率低，不適合大批量加工。

②用數控銑床銑削。隨著數控機床的日益發展和普及，各種曲面的加工都能通過插補算法在直角坐標系里實現加工，且精度和可靠性大為提高。但數控銑床的成本較高，適合多種類小批量加工。

基于以上情況，使用專用銑床，既能實現數控，降低勞動強度，也適合大批量加工。

技術要求顯示圓弧面加工余量為6mm，銑削可分粗銑和精銑，粗銑5mm，精銑1 mm。走刀路線如圖2所示銑刀沿A-B-C-D方向逆銑。

圖2進、退刀示意圖

3、 圓弧成形算法分析

直角坐標系中的圓弧成形：

圓弧插補(circular interpolation，即給出兩點間的插補數字信息，借此信息控制刀具與工件的相對涌動，使其按規定的圓弧加工出理想曲面的一種插補方式。

在直角坐標系中運用較多的圓弧插補算法是逐點比較法，下面就逐點比較法圓弧插補算法為例分析圓弧擬合程度。

直角坐標系:

X軸:工作臺徑向進給

Y軸:工作臺橫向進給

Z軸:主軸進給

逐點比較法每進給一步需要四個節拍，即:

①偏差判別。判別偏差符號

②坐標進給。根據偏差情況圖形靠攏，縮小偏差。

③新偏差計算。進給一步后差判別的依據。

確定加工點是在規定圖形的外面還是里面。控制X坐標或y坐標進給一步，使加工點向規定計算加工點與規定圖形的新偏差，作為下一步偏差判別的依據。

④終點判別。根據這一步進給結果，判定終點是否到達，如果未到終點，繼續插補;如果終點己到就停止插補。逐點比較法的工作流程圖如圖3所示。

圖3逐點比較法工作循環圖

三、數控銑床常用指令的編程技巧

1、G92與G54-G59的應用：

G54-G59是調用加工前設定好的坐標系，而G92是在程序中設定的坐標系，用了G54-(G59就沒有必要再使用G92否則G54-G59會被替換，應當避免

(1)一旦使用了G92設定坐標系，再使用G54-G59則不起任何作用除非斷電重新啟動系統，或接著用G92設定所需新的工件坐標系

(2)使用G92的程序結束后，若機床沒有回到G92設定的起點，就再次啟動此程序，機床當前所在位置就成為新的工件坐標原點，易發生事故所以，一定要慎用。

2、同一條程序段中，相同指令(相同地址符)或同一組指令，后出現的起作用

例如：G01G90Z10.OZ20.OF200 ;執行的是Z20.O,Z軸直接到達9達Z20.0，而小是Z 10.0

G10G00X50.0Y30.OF200;執行的是G00(雖有F值，但也不執行G01)，但不同組的指令代碼.在同程序段中互換先后順序執行效果相同

例如:G90G55G00X0Y0Z60.0;和G00G90G55X0Y0Z60.0:相同

四、控銑床編程的一般步驟

1、對零件進行圖紙分析

在這我們以腔型的零件為例，首先要做的就是測繪來得出精確的零件圖紙，以此得到的數據和圖紙來設計出模具。在對任何一個腔型的零件進行加工前我們要做的就是對特點充分了解，來保證加工的可行性;然后就涉及到加工工具的選擇，并對塑件模型進行設計，從而完成對一個零件的整體設計，完成加工前的準備。

2、零件加工路線的選擇和工藝參數的確定

加工的路線也是指進給路線、切到點和換刀點等，而工藝參數則是對切削深度和速度以及進給速度、主軸轉速的分析確定。這關系到一個零件加工成敗。就像一個毛坯為100mm*50mm*40mm板材，要把它加工成規則的立方體，就要控制切削深度 。

3、數值計算

因為數控銑床絕大部分控制系統都有刀補的功能，所以只需要計算出相鄰幾何元素切點的坐標值，從而得出起點、終點的坐標值即可編寫程序并輸入數據完成該編程

根據我們先前己經計算出幾何元素切點的坐標值和己經設計好的加工參數及其輔助動作，在根據數控銑床系統的規定的使用我們都得到的坐標指令代碼與程序段的格式，然后逐段的編寫出零件加工的程序命令，并且輸入CNC裝置的存儲器當中，結束整個編程。

4、實例分析

⑴我們以腔型零件為例：

型腔類零件的特點，它主要是由一些凹槽、島嶼和平面組成的，所以我們一般選擇手動編程，因為腔型的零件一般是沒有曲面的。在這選擇一個簡單的模具塑料插座。我們在加工前要根據該零件的特點來設計，保證該零件的順利完成。加工工具的選擇。我們首先要對塑件進行一個詳細的測繪，在測繪時我們要用到一個二維軟件Au-toCAD，這樣我們繪圖很方便。當然我們還要用到其他的軟件如Pro/E來定義刀具的路徑，還要利用它來進行二維操作。塑件的測繪、造型和設計。測繪中的數據要準確并且要做好記錄。并根據己準備好的草圖利用軟件Pro/E來進行二維造型，測繪的數據要與造型的數據一致:最后就是利用Master CAM軟件來仿真加工，然后根據測試的數據完成編程。

⑵再以平面類零件的加工為例分析

數控銑床主要是對平面類零件的加工制造，而這種典型的加工制造基本上就是對各種蓋板、凸輪以及整體結構件中的框、肋進行加工。對于一般不是很復雜的選擇手動編程更方便些，第一步還是確定具體的加工路線，基本上是按照先主后次、先粗后精這個基本原則;然后是要安排好刀具的切入和切出加工路線，避免因交接處重復切削或法線方向切出而在工件表面上產生痕跡;接下來是對刀具的選擇，這步尤其重要，因為不同的加工模式對刀具的要求不一樣，所以在設計這種平面類零件是要分別選不重磨硬質合金端銑刀、立銑刀，且用試切法對刀，以完成此步驟;確定切削用量;最后一步是程序編制。

結束語：

綜上，掌握數控銑床的編程技巧，能夠更好地提高加工效率，保證加工質量，避免加工中出現不必要的錯誤，這需要我們在實踐中不斷總結經驗，不斷提高，從而使編程、加工能力進步加強，為數控加工事業的發展作貢獻。

參考文獻：

[1] 胡壽松.自動控制原理.北京:科學出版社，2003.

篇4

關鍵詞：數控銑床 加工精度異常 故障診斷

一、前言

隨著我國經濟的飛速發展，數控機床作為新一代工作母機，在機械制造中已得到廣泛的應用，精密加工技術的迅速發展和零件加工精度的不斷提高，對數控機床的精度也提出了更高的要求。但在日常生產中常常會遇到數控機床加工精度異常的故障，影響產品的尺寸精度、光潔度和形位公差，由于故障隱蔽性強，診斷難度比較大，尤其對精密零件的加工生產造成了致命性的影響。

二、形成這類故障的原因主要有四個方面

1.系統參數發生變化或改動；

2.機床位置環異常；

3.電機運行狀態異常，即電氣及控制部分異常；

4.機械故障，如絲杠，軸承，聯軸器等部件。另外加工程序的編制，刀具的選擇及人為因素，也可能導致加工精度異常。

三、針對以上常見的故障，下面根據案例一一進行分析及研究

1.系統參數發生變化或改動導致加工精度異常

一臺數控立式銑床，配置FANUC 0i-MC數控系統。在加工批零件時，發現當班加工出來的零件均比要求尺寸?。╔軸方向超差-0.03，Y軸方向超差-0.05），而該班之前的零件尺寸均在公差范圍內。檢查程序、刀具均正常，檢查各軸反向間隙，發現X軸間隙剛好為0.03MM，Y軸間隙為0.05MM。進一步了解情況得知，原來前一天技術人員進行常規設備維護時，誤將反向間隙參數號1851的單位μm當成了10μm，結果將X軸間隙30μm設成了3μm，Y軸間隙50μm設成了5μm，導致誤差的出現。

系統參數主要包括機床進給單位、零點偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數控系統，其進給單位有公制和英制兩種。機床修理過程中某些處理，常常影響到零點偏置和間隙的變化，故障處理完畢應作適時地調整和修改；另一方面，由于機械磨損嚴重或連結松動也可能造成參數實測值的變化，需對參數做相應的修改才能滿足機床加工精度的要求。

2.機械故障導致的加工精度異常

案例一：一臺GSVM6540A立式加工中心，采用FANUC 0i-MC數控系統。一次在銑削模具過程中，突然發現Z軸進給異常，造成至少0.3mm的切削誤差量（Z向過切）。調查中了解到：故障是突然發生的。機床在點動、MDI操作方式下各軸運行正常，且回參考點正常；無任何報警提示，電氣控制部分硬故障的可能性排除。分析認為，主要應對以下幾方面逐一進行檢查。

（1）檢查機床正運行的加工程序段，特別是加工深度設定、刀具長度補償、加工坐標系（G54～G59）的調用等，檢查后并無異常。

（2）在點動方式下，反復運動Z軸，經過視、觸、聽對其運動狀態診斷，發現Z向運動聲音并無異常。

（3）檢查機床Z軸精度。用手脈發生器移動Z軸，（將手脈倍率定為1×100的擋位，即每變化一步，電機進給0.1mm），配合百分表觀察Z軸的運動情況。在單向運動精度保持正常后作為起始點的正向運動，手脈每變化一步，機床Z軸運動的實際距離d=d1=d2=d3…=0.1mm，說明電機運行良好，定位精度良好。但在反向運動時，發現明顯間隙。將手輪設成1×10擋位，配合百分表反復測量得到Z軸的反向間隙為0.25MM，修改系統1851號參數進行Z軸反向間隙補償，再用百分表測量Z軸反向間隙，間隙消除，故障初步排除。

（4）進行試加工驗證。再加工后發現，Z軸誤差依然存在，誤差值約為0.2MM，由此判斷Z軸連結機構存在機械故障。

（5）檢查Z軸連結機構。經檢查發現Z軸絲桿的緊固螺母有松動跡像，造成Z軸絲桿軸向竄動，以致誤差的出現。調緊螺母，注意松緊程度，過松會有反向間隙，過緊會使絲桿受力過大，造成振動。再次修改系統1851號參數進行Z軸反向間隙補償，以致間隙消除。試加工后，故障排除。

案例二：一臺GSVM6540A立式加工中心，采用FANUC 0i-MC數控系統。在加工一長方形模坯時，發現Y軸方向寬度的精度異常，實測尺寸比要求小0.2-0.3MM，而且右端的實測值要比左端的小，但X軸方向的長度精度正常。分析步驟如下：

（1）首先檢查零件的CAD造型及加工程序，均無發現錯誤。

（2）用百分表檢查Y軸精度，發現Y軸定位精度良好。由可知誤差是在有載荷的情況下才出現的。分析可知，故障原因有二：一是Z軸導軌線條松，二是X導軌線條松。根據零件實測值右端比左端小的特點初步認定故障是由X導軌右邊的線條松動造成的。

（3）拆缷X軸右邊防護罩，觀察X導軌右邊的線條，發現果然有松動的跡像。

（4）調緊導軌線條后試加工，精度正常，故障排除。

3.機床電氣參數未優化電機運行異常

一臺數控立式銑床，配置FANUC 0i-MC數控系統。在加工完一模具零件后，用量具測量發現X軸尺寸超差-0.05MM左右。檢查發現X軸存在一定間隙，且電機啟動時存在不穩定現象。用手觸摸X軸電機時感覺電機抖動比較嚴重，啟停時不太明顯，JOG方式下較明顯。

分析認為，故障原因有兩點，一是機械反向間隙較大；二是X軸電機工作異常，電機抖動導致丟步。利用FANUC系統的參數功能，對電機進行調試。首先對存在的間隙進行了補償；調整伺服增益參數及N脈沖抑制功能參數，X軸電機的抖動消除，機床加工精度恢復正常。

4.機床位置環異?；蚩刂七壿嫴煌讓е录庸ぞ犬惓?/p>

一臺TH61140鏜銑床加工中心，數控系統為FANUC 18i，全閉環控制方式。加工過程中，發現該機床Y軸精度異常，精度誤差最小在0.006mm左右，最大誤差可達到1.400mm。檢查中，機床已經按照要求設置了G54工件坐標系。在MDI方式下，以G54坐標系運行一段程序即“G90 G54 Y80 F100；M30；”，待機床運行結束后顯示器上顯示的機械坐標值為“-1046.605”，記錄下該值。然后在手動方式下，將機床Y軸點動到其他任意位置，再次在MDI方式下執行上面的語句，待機床停止后，發現此時機床機械坐標數顯值為“-1046.992”，同第一次執行后的數顯示值相比相差了0.387mm。按照同樣的方法，將Y軸點動到不同的位置，反復執行該語句，數顯的示值不定。用百分表對Y軸進行檢測，發現機械位置實際誤差同數顯顯示出的誤差基本一致，從而認為故障原因為Y軸重復定位誤差過大。對Y軸的反向間隙及定位精度進行仔細檢查，重新作補償，均無效果。因此懷疑光柵尺及系統參數等有問題，但為什么產生如此大的誤差，卻未出現相應的報警信息呢？進一步檢查發現，該軸為垂直方向的軸，當 Y軸松開時，主軸箱向下掉，造成了超差。

對機床的PLC邏輯控制程序做了修改，即在Y軸松開時，先把Y軸使能加載，再把Y軸松開；而在夾緊時，先把軸夾緊后，再把Y軸使能去掉。調整后機床故障得以解決。

四、總結

在繁重的生產任務下，設備故障在所難免。但作為機床的操作人員及管理者，應采取有效措施著重保護機床的精度。例如保護系統參數不被隨意修改，經常檢查機械各運動及連結機械，提高機床的定位精度，使機床處于最佳精度狀態，從而保證零件的尺寸精度。

參考文獻：

[1]王炳實，《機床電氣控制（第三版）》，機械工業出版社，2004.

[2]北京發那科機電有限公司，《FANUC-Oi-MC操作說明書》，B-64124CM/01.

[3]北京發那科機電有限公司，《FANUC-Oi-MB維修說明書》，B-63835C/01.

[4]北京發那科機電有限公司，《FANUC-Oi-MB參數說明書》，B-63840CM/01.

篇5

關鍵詞：數控銑床 間隙 質量 補償

中圖分類號：TG547 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0090-02

The Effects of CNC Milling Machine Clearance on Machining Quality

Liang Yu

（Guangzhou Huangpu School，Guangzhou Guangdong，510730，China）

Abstract：the application of CNC milling machine lay the technical foundation for processing manufacturing boom.At the same time， it brings many kinds of convenient to the production，CNC milling machine has corresponding problems. Milling machine clearance will seriously affect the quality of the processing.This paper discusses the formation of CNC milling machine gap and its influence on machining quality.It discusses the method of adjustment and compensation of milling machine clearance.

Key Words：CNC milling machine；clearance；quality；the compensation

數控銑床以其效率高、柔性好、質量穩定、加工精度高等優點在加工制造業得到廣泛應用和迅速發展。但在實際加工過程中，數控銑床間隙的出現嚴重影響了加工的質量的精準度。因此，有效的調節和補償銑床間隙就成為提高加工質量的關鍵。

1 數控銑床間隙的形成

使用數控銑床銑削零件必須由兩個傳動系統來完成，一個是主傳動系統，另一個是進給傳動系統。主傳動系統主要由主軸、主軸電機以及兩者之間的傳動部件組成，這一系統通過提供不同的主軸轉速，來切除工件多余的材料。進給傳動系統是由工作臺、進給伺服電機和以及兩者間的傳動、聯接或支承部件組成，這個系統在各個坐標軸的實現進給運動，從而控制工件的加工尺寸和形狀。數控銑床進給系統的精度直接影響工件加工的精度，而這一系統的各個傳動部件間隙的變化是影響進給傳動精度的重要因素。因為進給傳動多數是雙向的，所以當傳動方向發生改變后，傳動件之間的間隙就會導致工件加工的誤差，嚴重影響工件的品質和精度。而進給傳動系統產生間隙的原因是多方面的，其中包括：進給傳動中齒輪、絲杠副的副順暢運動本身就要求運動副的部件有一定間隙；進給傳動系統中各部件在安裝時的誤差導致間隙的出現；進給傳動過程中各部件之間的磨損導致間隙的產生，如導軌副、絲杠副、齒輪副磨損產生的間隙。進給傳動中各部件之間產生間隙是不可避免的，只有采取有效的方法將產生的間隙減小或消除才能保障加工的品質和精度。

2 數控銑床間隙對加工質量的影響

在生產加工過程中，數控銑床的各傳動部件將會受到力的作用，所以銑床各部件之間原有的間隙對加工質量的影響就比較復雜。雖然一些數控銑床的系統里帶有反向間隙補償，但是單憑系統內的補償是遠遠達不到要求的，間隙還是會對工件質量產生一定影響。

當數控銑床間隙在系統中得到有效補償時，在某些情況下間隙對加工精度沒有影響，而在某些情況下間隙則會影響加工精度。例如（圖1）。

采用順銑的方法銑削AB邊時，由于絲桿對工件的作用力與刀具對工件的作用力相反，致使刀具的運動緊貼工件，這時，絲桿的間隙不會對加工精度產生影響。但是在刀具銑削CD、DA和BC邊時，由于絲桿對工件的作用力與刀具對工件的作用力相同，刀具就會向外偏移，這時絲桿間隙就會對加工精度產生一定影響。

當采用逆銑的方式銑削AB邊時，由于絲桿對工件的作用力與刀具對工件的作用力相同，刀具會向內偏移，此時間隙會對加工精度產生影響。當銑削CD、DA和BC邊時，由于絲桿對工件的作用力與刀具對工件的作用力相反，因此刀具的運動緊貼工件，這時的間隙不會對加工精度產生影響。

在一些情況下，系統中對銑床的間隙的補償在長時間使用后，增大的間隙沒有在參數上得到調整，致使銑床間隙沒有得到有效的補償，這時銑床間隙對加工精度的影響比有補償的情況更加嚴重。

銑床間隙對加工質量產生的影響主要是過切。加工中的過切嚴重影響了加工精度，甚至還會出現產品報廢的情況。由于數控銑床存在間隙，在銑削零件內角時容易出現過切，當銑刀運動進行到內角時，刀與工件的接觸面積比原來大，再加上間隙的存在，切削的力度也隨之增大，刀過內角后，切削面減少，彈性變形恢復，產生過切。當加工拐角為直角的工件時，加工路線沿著橫縱坐標，在其中一個坐標軸的指令完成的瞬間，另一坐標軸開始接受指令，在兩個指令交替的過程中，間隙的存在會使指令出現滯后，在第二個指令開始時，刀還沒有拐到制定位置，因此出現過切。數控銑床具有刀具半徑補償功能，但是不能在加工面的連接處運用這一功能，如果銑床存在間隙，刀具在進行徑向切入時運動方向和力度就會發生改變，再加上工藝系統的彈性變形，就會出現工件的過切。

3 解決間隙的方法——有效調整機床間隙

3.1 對絲桿間隙的調節

在生產加工中，雙螺母墊片是調節絲桿間隙的有效方式。例如在圖2中，這一結構的基本組成是：左螺母、絲桿、螺釘、滾珠、墊片、右螺母。對這一結構進行間隙調整的原理就是：先選擇恰當厚度的墊片，在用螺釘上緊左、右螺母，左、右螺母在軸向上產生的相對位移會使螺母上螺旋槽的導程錯位于絲桿上螺旋槽的導程，這樣螺母螺旋槽的各個側面就會緊壓在滾珠上，滾珠的其它側面也會緊壓在絲桿螺旋槽上，這樣在加工傳動時向任意方向旋轉都不會產生間隙，在滾珠、螺母和絲桿之間施加的壓力消除了間隙產生的可能。

采用這一方式調整絲桿間隙的優點是剛性好、結構簡單、拆裝方便，但是這一方式同樣存在一些缺點。例如：墊片的選擇要求較高，要調整不同程度的間隙就要選擇不同厚度的墊片，如果對墊片的厚度無法精準的把握就會影響調適效果；另外左、右兩個螺母的同軸度較難把握，兩個螺母通過螺釘連接，在安裝過程中兩個螺母和絲桿三者之間可能產生夾角，滾珠在形成的楔形軌道中容易被卡死，過大的摩擦力導致更大程度的磨損；再有就是滾道磨損后不能自動消除間隙，需要借助人工的預緊力才能做到。鑒于雙螺母墊片對絲桿間隙的調節的優缺點并存，在實際加工中還需要輔之以其它方式的調節方法，才能夠取長補短，最大限度的到達精準。

3.2 對齒輪間隙的調節

對齒輪間隙的調節常用的主要有加墊片、雙片薄齒輪錯齒和偏心軸承三種方法。在軸承上加墊片是一種常見的方法，選擇厚度適中的墊片，使兩個齒合的齒輪中的一個沿軸向移動，消除齒輪間隙，墊片的厚度應該既能保證消除間隙，又能使齒輪靈活轉動；雙片薄齒輪錯齒是在齒輪副裝配時，使雙片薄齒輪中的一片齒輪右側與另一片齒輪的左側分別緊貼在寬齒輪的兩側，并緊固兩片齒輪，這樣不管寬齒輪正轉還是反轉，都有相應的齒輪與之咬合傳遞動力，也消除了齒側的間隙；偏心軸承對齒輪間隙的調節就是將齒輪副中的一個齒輪裝在偏心套上，通過轉動齒輪相對偏心套的轉角來調節兩個齒輪的中心距，從而消除齒側間隙，提高加工精度。

4 對銑床間隙的補償

通常數控銑床的都會有一個針對自身機床特點和需要的補償功能，例如：刀具半徑補償、對刀點位置偏差補償、機械反向間隙參數補償、刀位半徑補償等自動補償功能。在半閉環、開環系統中較為常見的機械反向間隙參數補償法。其基本原理是通過銑床控制系統的系統參數設置來補償實際測量的反向間隙誤差值。先實際測量運動軸的間隙誤差值，然后在控制面板上輸入控制單元，這樣在銑床走刀時先在預定的方向反向走刀，將間隙值提前走出，然后再走預設的數值，這樣間隙誤差就得到補償。在此種方法的應用中，一個控制程序就能對所有程序中的反向走刀量進行控制，預先設定的幾個間隙值可以對所有加工過程的間隙誤差進行補償，而且這種簡單易行的方法對編寫加工程序也沒有影響。此種方法的弊端關鍵在于對實際間隙值的測量存在誤差，輸入的間隙參數往往是綜合性的間隙誤差。

5 結語

影響數控銑床加工質量的因素很多，其中銑床間隙是其中不可忽視的一個因素。數控銑床的進給系統傳動效率高、摩擦阻力小、傳動剛度高，但是在長期使用后，產生反向間隙是不可避免的。所以及時發現銑床的間隙，并對其采取有效的方式進行消除和補償，才能夠最大限度的保證加工精度、提高加工質量。

參考文獻

[1] 張燕.滾珠絲杠預緊在裝配的應用[J].機械工業標準化與質量，2008，12（4）：38-39.

[2] 申曉龍，張來希，胡佳英.加工長桿異型螺桿數控銑床的開發與應用[J].科技導報，2011（26）.

篇6

一、一體化教學

一體化教學是近年來職業教育改革的主要研究教學方法，旨在提高被學生的綜合素質，他是以學生作為教學主體、以理論和實踐結合、讓學生在一個真實的工作情境中體會工作即學習，學習即工作的教學方法，其往往由一位教師或一組教師在共同制定教學內容、教學方法與進度內容的情況下實施教學，使學生能將所學的理論知識及時消化吸收。一體化教學要有一體化教材、一體化的師資、一體化的教學場地、一體化的課程教學標準，以工作任務為載體，以學生為中心，實施模塊教學，其綜合構成就是一體化教學體系。

二、一體化教學工作任務的開發

在一體化教學工作任務的開發中，有一個重要手段即可以聘請該行業的專業專家組成實踐專家團，通過實踐專家訪談會，共同制定出在完成一個數控加工人才所需要學習的課程內容，進而制定出課程標準。課程標準制定完成后，專業教師即可通過課程標準，根據本校實際情況完成工作任務的編寫。任何教學內容的開發與編寫都離不開課程標準，因此參照數控加工的課程標準及所編寫工作任務的課程目標，制定出煙友缸的一體化教學工作任務，再以6步法即：資訊、決策、計劃、實施、評價、反饋為編寫思路，根據我校學生的實際情況，充分考慮到學生學習興趣性及開發學生學習的積極性，以該工作任務的學習目標：1.能識讀煙灰缸圖紙。2.能對圖紙進行分析，確定毛坯尺寸，并選擇裝夾方式。3.能確定加工參數及切削量。4.能詳細列出加工工、量具清單。5.能正確編寫加工程序，且程序符合數控加工工藝。6.在加工過程中，能嚴格按照操作規程操作機床，按工步切削工件；根據切削狀態調整切削用量，保證正常切削；適時檢測，保證精度。7.能按車間現場管理規定，正確放置工、量具及零件。8.能按車間規定，整理現場，保養機床。9.能主動獲取有效信息，展示工作成果，并對學習與工作進行總結。10.能主動分析零件相關誤差，反思學習與工作過程，找出問題所在。11.能正確按照學習與工作的過程，設計煙灰缸。12.能發揮團隊協作能力，完成我行我素。共分為5個教學活動完成：

教學活動一：工作任務及煙灰缸的工藝分析；

教學活動二：程序準備；

教學活動三：煙灰缸的加工；

教學活動四：任務展示與評價；

教學活動五：我行我素。

最終，以一體化教學產品具有價值的原則，該產品具備實用性價值。

三、教學任務實施

1.一體化硬件建設

在教學過程中硬件建設是十分重要的，決定了教學載體的制作及教學的效果，所以要加強一體化的硬件建設。建立專業的一體化教學教室，是集教室、實訓、考試于一體，在各個專業教室都能夠進行多媒體教學，使專業教室具有多媒體教學、因特網、實物展示、演練實訓、考證強化訓練等多功能，營造出學生學習即工作、工作即學習的具有良好職業氛圍的環境。教師在專業教室上課才能起引導作用，使學生在在一個特定的環境場景下學習，這樣在學習過程中，才能讓學生體驗到外部工廠的真實加工環境。

比如在數控銑床和加工中心的理論與實踐一體化教學中，我們根據專業特點，圍繞我們的任務載體-煙灰缸典型產品的設計制造過程，把教學與生產制造結合起來，營造一種教學工廠式的教學氛圍，師生雙方通過邊教、邊學、邊做來完成整個教學過程，實現“一體化”的教學模式。

2.教學過程實施

以煙灰缸加工為例教師通過講解，根據教學活動安排讓學生知道本工作任務的學習目標以及要求。學生再以部門或者小組為單位制定、完成該任務學習計劃。根據學生制定的工作計劃（可以小組型形式展出），由老師監督和控制過程，開始任務的實施。這個過程也就是活動一的內容且要在規定時間內完成，在此活動中可以安排企業與員工簽訂協議的場景，以角色扮演為主增強學生其它能力發展。接著由小組組長分工，進行程序準備并小組展示，對關鍵程序或者操作技能進行模擬仿真操作，教師進行改正，再講解操作的規范和要領。教師在隨后的各個活動中，抽查相同的環節，防止出現太大的偏差。隨后對學生進行巡回檢查和個別指導，對共性的問題集中部分學生進行演示和講解，對做得好的學生給予鼓勵，最后對學生完成的項目進行實踐結果分析。檢查和評價，引導學生對照能力目標進行自評。教師對學生工作態度、工作責任心以及完成整個工作任務過程中的技能掌握程度、小組團隊合作等進行全面的點評，肯定好的方面，指出不足，傳授改進的方法。最后引導學生歸納和總結，明確實訓報告的要求，完成整個工作任務報告?？偨Y任務實施過程中出現的問題，討論、并解決問題。

一體化教學適合于實踐性較強的數控專業教學，它充分發揮學生的主觀能動性，提高了教學質量，在培養學生綜合能力方面發揮了積極作用。隨著社會對數控人才需求的新形勢、新要求，我們應努力提高本專業的教學水平和質量，培養出高素質的綜合型應用人才。

參考文獻：

[1]趙志群.職業教育工學結合一體化課程開發指南[M].北京：清華大學出版社，2009.

[2]李木杰.技工院校一體化課程體系構建與實施[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2012.

篇7

關鍵詞：升降臺；加工工藝；高速切削；切削力

目前，國內許多企業數控機床的加工仍然使用傳統方法加工，由于傳統加工工藝是針對當時的設備、刀具狀況制定的，一直沿用了幾十年，存在質量差、效率低的問題，遠遠不能適應激烈的市場競爭。各銑床生產廠家為了搶占市場，紛紛投入人力、物力，尋求新方法新工藝提高臥式銑床升降臺的加工效率和加工質量。本研究將高速切削加工技術引入臥式銑床升降臺的加工過程中，并根據高速切削加工的特點對臥式銑床升降臺加工工藝進行了改進。

1 臥式銑床升降臺的結構特征

臥式銑床包括床身、橫梁、升降臺、滑鞍、工作臺、底座六大部件，其中滑鞍執行X向進給，工作臺執行Y向進給，而升降臺執行Z向進給，即升降進給，是連接床身、滑鞍、底座的關鍵零件。臥式銑床升降臺的材質為灰口鑄鐵(HT200)，屬于較復雜的箱體零件，壁厚不均，剛性不足。

圖1 臥式銑床結構圖

2 使用傳統方法加工存在的弊端

臥式銑床升降臺的傳統加工工藝是上個世紀八十年代制定的，受到當時設備、刀具等條件的限制，在普通銑床和鏜床上加工，存在的問題如下：工件壁厚不均，剛性不足。為了減少每道工序的切削量，傳統加工工藝分粗加工、半精加工、精加工，工序長，效率低；設備主軸轉速低，加工出的工件表面粗糙度差；設備落后，定位及重復定位精度差，不易保證加工質量；裝卸工件的輔助時間太長；刀具磨損不易監控，容易造成廢品；換刀由人工完成，勞動強度大；舊工裝剛性差，易產生振動。

3 高速切削的定義及優點

3.1 高速切削加工的定義

高速切削加工技術中的“高速”是一個相對概念。對于不同的加工方法和工件材料，高速切削加工時應用的切削速度并不相同。一般認為高于(5～l0)倍的普通切削速度的切削加工定義為高速切削加工。高速切削在實際生產中切削鋁合金的速度范圍為1500～5500m／min，銅材為lO00m／min以上，鑄鐵為500m／min～1500m／min，鋼為300～800m／min，切削進給速度已高達4m／min～40m／min。對于不同的加工方法采用不同的切削速度，其中，車削為700～7000m／min，銑削為300～6000m／min，鉆削為200～11OOm／min，磨削為9000～21600m／min。

3.2 高速切削加工的優點

隨切削速度提高，采用較小的切削深度和厚度，刀具的每刃切削量極小，所以切削力隨之減小，切削力平均可減小30％以上，有利于加工薄壁零件和脆性材料。隨切削速度提高，單位時間內的金屬切除率增加，加工效率提高。高速切削加工時，切屑很高的速度排出，帶走了90％以上的切削熱，傳給工件的熱量很少，減少了工件的內應力和熱變形，提高加工精度。轉速的提高，使切削系統的工作頻率遠離機床的低階固有頻率，減小了振動，大大降低了加工表面粗糙度。由于采用新型高硬度材料，高速切削可加工硬度HRC(45～65)的淬硬鋼鐵件，取代磨削加工 。

4 解決方法及措施

針對傳統工藝存在的問題，將高速切削加工技術引入新工藝中，對臥式銑床升降臺平面和孔系的加工作了如下改進：由普通設備上加工改在高速加工中心加工；采用高速切削加工，切削力減少，可以將半精加工、精加工合并，減少工序，提高效率。有機械手自動換刀，減輕了勞動強度；主軸轉速大大提高，加工出的工件表面粗糙度低；設備定位及重復定位精度高，保證加工質量；工況監測系統可監測刀具磨損情況及刀具斷裂情況；因為高速加工中心有兩個工作臺，保證工件連續加工，縮短了輔助時間；工裝系統做了如下改進：A增加輔助支撐：毛坯鑄造時，在薄壁位置增加加強豎肋(2～3個)；B增大夾緊力，在原工裝系統上增加夾緊位置1個，并在所有夾緊位置適當增加夾緊力；C增加定位面面積，使用面積較大的定位塊取代定位銷。

5 結束語

高速切削加工技術在臥式銑床升降臺的加工中，起到了重要的作用，大大提高了加工質量和效率，使單件臥式銑床升降臺的生產周期從以往的300小時，縮短到現在的150小時左右，生產能力成倍增長，使臥式銑床生產企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。隨著汽車、火車的提速，世界經濟的發展被推向了新的。隨著高速切削加工技術的進一步完善，高速切削在機床行業乃至其它行業將會發揮越來越大的作用。

參考文獻：

[1] 艾興．高速切削加工技術[M]，國防工業出版社，2008

篇8

關鍵詞：機床 主軸 加工工藝 過程 工序

中圖分類號：TG511 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0084-01

在機械加工過程中常常進行軸類零件的加工，本文主要介紹了機床主軸的加工工藝路線的制定。制定一套合理完整的加工工藝過程，首先需要進行圖紙分析，確定切削表面，然后進行表面粗糙度分析，確定每個加工表面的加工精度，以確定切削加工方法。最后根據加工零件的毛坯、熱處理要求、批量生產大小以及加工條件來合理安排其他加工工序。

1 主軸毛坯選擇

毛坯的選擇要根據制造零件的用途以及生產類型來確定。主軸零件要求材料具有良好的機械強度、韌性和耐磨性。這些性質是通過熱處理方法實現的。因此要求材料具有良好的淬火硬度，同時保持材料內在的韌性。低碳合金鋼的韌性優于中碳鋼，故常用于重載、高速的工作環境中。氮化鋼具有淬火變形小的特點，因此精密主軸常使用此種材料作為毛坯件。

毛坯主要包括兩類形式：棒料和鍛件。棒料主要用于單件小批量生產零件，外圓尺寸變化不大或光軸零件也常使用棒料毛坯。由于鍛造過程中的金屬纖維化提高了材料的機械性能，因此提高了材料的抗拉、抗彎及抗扭強度，所以多數主軸毛坯采用鍛件。

2 主軸材料熱處理

合理選擇加工材料且合理安排熱處理工序對于保障主軸力學性能極其切削加工性能具有重要作用。一般機床的主軸用45鋼。機床主軸熱處理工序主要包括：（1）毛坯熱處理，機床主軸毛坯熱處理主要目的是消除毛坯的鍛造應力，使材料的金相組織更加均勻，利于之后的切削加工工序。（2）預備熱處理，在進行粗加工和精加工之前，需要進行材料的調質熱處理，以便獲得均勻細密的回火索氏體組織，提高力學性能。（3）最終熱處理，在半精加工之后，精加工之前常加入最終熱處理步驟，精度要求較高的主軸，在淬火回火后還要進行定性處理，定性處理的目的是消除加工的內應力，提高主軸的尺寸穩定性，使它能長期保持精度。定性處理是在精加工之后進行的，如低溫人工時效或水冷處理。

3 加工工序劃分

3.1 粗加工階段

粗加工階段包括毛坯處理、粗加工等步驟。毛坯的處理包括毛坯備料、毛坯鍛造和正火三個工序。粗加工包括銑端面、鉆中心孔及粗加工外圓等工序。粗加工階段的主要目的是用最大的切削用量切除毛坯大部分的切削余量，將毛坯加工到接近工件的最終形狀和尺寸，留下少量的加工余量。

3.2 半精加工階段

半精加工階段包括半精加工前熱處理和半精加工兩方面。半精加工前熱處理是對主軸進行調質處理，使其達到220～240 HBS。半精加工包括車定位錐孔、半精車外圓端面及鉆深孔等工序。半精加工階段的主要目的是為精加工階段做基面準備，為了滿足后面的淬火要求，需將半精加工表面的切削余量至少為2 mm。對于精度要求不高的端面可以在這個階段加工到圖樣規定的要求。

3.3 精加工階段

精加工階段包括精加工前熱處理、精加工前的準備加工和精加工等步驟。精加工前熱處理主要是進行局部高頻淬火處理。然后進行粗磨定位錐面、粗磨外圓、銑鍵槽和花鍵槽等工序。最后進行精加工，粗磨外圓、外錐面以及內錐孔，保證重要表面的加工精度。這一階段的主要目的是將各個表面加工到圖紙所規定的加工要求。因此粗加工、半精加工以及精加工均是以熱處理作為加工階段劃分的邊界。

4 加工順序需注意事項

在進行軸類零件加工時，前一工序需為后一工序準備好定位基準。粗加工和精加工工序的定位基準選擇以后，加工的順序也就大致確定了。在機械加工工序過程中加入必要的熱處理工序，使得機床主軸加工工藝路線可基本確定為：毛坯制造—正火—車端面鉆中心孔—粗車處理—調質處理—半精加工表面淬火處理—粗、精磨外圓錐面—磨錐孔。在進行加工工序確定時，需注意以下幾個問題。

第一，進行外圓加工順序的安排時，應先加工大直徑外圓，再加工小直徑外圓，以免降低主軸剛度。

第二，基準最好統一，加工過程最好統一選擇頂尖作為定位基準，避免使用錐堵，因此將深孔加工工序安排在最后，另一方面由于深孔加工為粗加工工序，需要將大量金屬切除，容易造成主軸變形，因此深孔加工最好在粗車外圓之后進行。

第三，花鍵槽和鍵槽最好安排在精車之后，粗磨之前。如果在精車之前加工鍵槽，就會使得車削加工不連續，易于損壞刀具。另一方面鍵槽的表面精度很難控制，為了避免在加工過程中主軸主要表面受到損壞，因此將鍵槽加工工序放在主要表面加工之前進行。

第四，由于主軸的螺紋與主軸軸頸有同軸度要求，且半精加工階段易產生應力及熱處理變形等影響，另一方面為了避免在加工螺紋過程中損傷已經精加工的主要表面，因此將螺紋加工放在淬火處理之后的精加工階段進行。

第五，由于機床主軸的加工要求很高，因此在加工過程中需要進行多次檢驗工序。各個檢驗工序需設置在各個加工階段的前后以及重要加工工序的前后進行，精確度要求較高的零件可以安排探傷工序。

5 結論

主軸是機床的核心部件，其加工質量的好壞直接影響著機床的工作效果及工作效率，因此在加工過程中需要根據機床的工作條件和工藝要求，制定合理有效的加工工藝和熱處理方案。近幾年來數控加工飛速發展，在機床主軸的加工過程中可以借助數控加工等設備，利用數控生產能夠有效提高生產效率及零件加工精度，在機械工裝方面可以自制加緊套和錐度套等，以進一步滿足加工要求。因此在以后的加工過程中，需要不斷總結機械加工經驗，對于上述的加工要點和經驗要充分吸收并探索出新的有利于生產的技巧，為軸類零件的加工提供有力保障。

參考文獻

[1] 趙紅蓮.淺析細長軸加工工藝[J].北京電力高等?？茖W校學報，2012（3）：142.

[2] 生，何東敏，魏曉麗.細長軸加工工藝研究[J].中國新技術新產品，2012（7）：153.

[3] 石洪民.機床主軸加工工藝過程分析[J].科技資訊，2008（4）：66.

[4] 李勇.車床主軸加工的工藝過程[J].科技向導，2012（15）：56.

篇9

關鍵詞：車床床體孔；工藝優化

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0093-02

1 概 述

普通車床，平床身數控車床適合從事中小批量、工藝性簡單的工件的生產制造。近年來雖然高端數控車床的需求量不斷增加，但是其對企業的資金需求和人員配置都有較高的要求，而普通車床、平床身數控車床憑借自身優良的性價比，維護成本低，從業人員多的特點，仍然占據著車床市場的絕對份額，在今后一段時期內仍將是市場的主力。因此產品質量過硬、價格合理、產能充足是每一個大型車床生產企業都要面對的問題。

車床床體孔加工自動線是以自動化和智能化加工工藝原則為中心，通過工藝創新，進行的一次工藝流程轉換。該工藝通過改變原有的批量生產零件工序分散的加工方式，采用工序集中原則，在一次吊裝后完成所有孔系的精確自動化加工。床體孔加工自動線在不僅可以提高產品的質量，同時生產節拍、加工制造的柔性、勞動生產率、制造成本等機械加工重要指標均有大幅提升。

2 工序內容簡述

以某企業生產的CDE6140A-10101A/1500床體孔加工在各工位流轉為例：

人工上料 液壓夾緊 滾道線輸送至第一個工位 鉆鉸床身前后面各孔（除進給箱安裝面、后絲杠瓦架面孔） 輸送至翻轉機構 床身翻轉90 ° 輸送至第二工位 鉆锪鉸床身上下面各孔 翻轉裝置 翻轉90 ° 輸送至第三工位 鉆锪鉸進給箱安裝面、后絲杠瓦架安裝面各孔 人工卸下至存放區，床身孔加工自動線各工序簡圖，如圖1所示。

3 工藝性分析對比

在車床床身孔加工過程中，原先是按勞動組織劃分成若干個大序，在多個工位人工操作普通設備進行加工，實現數控化流水線作業以后，實現在一個工位通過滾道線傳輸，在多個工步對床體全部孔系實現高效、精確的數控化孔加工流水作業方式，使床體孔加工的精度與一致性得到了極大的提升。

床體孔加工改變了傳統的較大工件的孔加工方式，提高了生產效率，并且在提高員工的勞動生產率的同時降低了勞動強度，工藝改變前后對比分析如下。

3.1 輸送方式改變

床體采用滾道線連續輸送方式，將床體輸送至不同加工工位，改變了以往床體在不同工序、工位間周轉需要多次吊裝的情況，節約了大量的生產時間，床體便于集中存放，可節約出大量工序間周轉臨時存放空間，極大地減少了在工件周轉過程中已加工表面劃傷的可能性。

3.2 加工模式改變

加工模式的改變：床體屬于較大工件（重約2～3 t），傳統孔加工方式采用劃線-搖臂鉆鉆孔、鉆模鉆孔（床頭箱安裝面孔）和配鉆（普通車床齒條面孔）等方式，床體加工線實現了床體孔數控化加工，采用數控高效設備，使用雙臥頭，在床體傳輸到加工工位時對床體兩側孔系同時進行加工，通過一次裝夾完成全部孔系的加工，極大的提高了對床體孔的加工效率。

3.3 翻轉裝置改變

對不同面的加工，以往需要用天吊對床體進行翻轉，吊裝到指定位置，完成加工后再次進行吊裝翻轉送回存放區域。床體孔加工自動線設計采用自動翻轉裝置，床體在滾道線輸送至翻轉裝置內，液壓系統將床體鎖緊在翻轉裝置內，對床體進行90 °翻轉后放回滾道線，向下一工位傳輸，通過下一工位兩側的臥頭進行進行與上一工位垂直面的孔系加工。

3.4 加工精度改變

加工精度得到質的提升，以往受劃線、搖臂鉆、擺放方式、鉆模情況等多種因素影響，孔的位置度尤其是兩側面孔系受影響較大，采用床體孔加工數控線加工，以床體底面為主定位面，液壓夾具夾緊，兩側數控臥頭進行加工，床體前面進給箱安裝面，絲杠瓦架面銷孔精度±0.02。

3.5 加工模式改變

加快生產節拍，降低員工勞動強度。加工方面，由于加工模式的改變，取消了劃線工序，孔加工時床體不必在工序間多次周轉和在同一工序中的翻轉。原加工方式加工床體兩側面孔需要要床體向一側平放、墊平后再進行孔加工作業，對另一側面孔加工則需再次對床體進行兩側90 °翻轉在進行加工，完成加工后再次翻轉90 °吊往臨時存放區，待下序使用，采用床體自動線加工后，只需一次吊裝，通過數控程序自行完成加工，生產節拍提升60%以上，相同產量人員配置僅為原來的20%，同時勞動強度大幅降低。同時由于孔位置精度的提高，在一定程度上提高了裝配線的裝配效率。

4 新工藝優點

在數控技術不斷發展進步的基礎上，床體孔加工自動線通過工藝流程的重新規劃，主要實現了以下目標：

①提高了加工位置精度，在提高產品品質的同時為裝配線節約調整時間。

②提高了加工柔性，減少胎具投入，取消了鉆模的使用，夾具的加工制造和保管成本；

由于用戶的需求，對床體孔位置進行一定調整，鉆模無法使用，要對工序進行調整，通過數控化加工可以有效解決，不僅節約了生產準備時間，同時避免了大批量生產產品在工序臨時調整過程中可能衍生的其他問題。

③提高了產品零部件的一致性，符合批量產品零部件的互換性原則。以往有些位置度要求較高的孔需要配鉆（如：普通車床齒條孔），采用數控化加工后，提高了零部件的互換性，在設備維修尤其是售后服務方面表現尤為凸出，提高服務效率，提高用戶的好感度。

④提高了員工的勞動生產率，床體孔加工自動線的應用，可以取消劃線工序，淘汰一批低效設備，單位產能的人員配置可降低80%以上。

⑤制造模式向數控化，智能化邁進的有益探索，由于低效設備的淘汰，為加工車間數控化規劃提供了必要的空間。

5 結 語

床體孔加工自動線加工與傳統工藝相比，是一次制造模式的轉變，對大批量生產的零件采用工序集中原則，通過數控化連續加工模式，不僅顯著提高了加工效率、降低了生產制造成本，而且也提高了零件的加工精度，使零件的互換性更強，實現了數控化柔性生產制造。但文章所闡述的方法針對性強，因而后續工作將與相關企業聯合研究，進一步完善了加工中心工藝優化的相關理論。

參考文獻：

[1] 王啟平.機械制造工藝學[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2005.

[2] 盧秉恒，趙萬華，洪軍.機械制造基礎[M].北京：機械工業出版社，2007.

篇10

關鍵詞：細長；車削工藝；變形；加工質量；預防措施

He Weifeng

（ChangZhou Hydraulic Complete Equpment CO.，LTD）

1零件概述

1.1通常把L/D大于20就定位于細長活塞桿，此項目的比值大于90。為典型的細長活塞桿，此類零件在加工中切削力、重力、頂尖頂緊力和熱變形的作用下，橫向的細長活塞桿很容易產生彎曲、橢圓等現象。要提高細長活塞桿的加工精度，就需要控制加工工藝，合理選擇刀具、切削參數和必要的輔助工裝等。

1-1零件圖紙

2加工難點分析：

2.1細長軸變形控制

（1）毛坯直線度校直，活塞桿雖然回火后進行了校直處理，由于工件過長、應力的釋放、中途吊裝轉運和自身重量的因素，活塞桿會產生一定的變形，到車床上校調中直線度會產生30-40mm左右弧形，本次采用氧氣加乙炔對凸起的部位進行高溫烘火，利用800多度的高溫軟化局部組織，靠活塞桿本身的自重或者重物錘壓的方法對局部校直，在整枝校直期間采用了滾輪旋轉法，5付滾輪擺放在調整好的墊鐵上，在校調時，通過對凸起部位的烘火加旋轉活塞桿來控制直線度，把毛坯20米的活塞桿直線度控制在10mm以內。

（2）車床上直線度的找正（排擋的車削），因為粗車時活塞桿的自重和旋轉時的離心力等現象，所以不可能用常規的一夾一頂的方案，只能用中心架支撐，所以對排擋的要求較高，由于此活塞桿過長，需3個中心架支撐。本次采用自制的調整器工裝方案處理（見圖2-1），調整器的外圓架在車床的中心架上，通過調整器上6只M24的螺栓來調節活塞桿的中心，選用YT15-90°焊接偏車刀車削排擋位置。

圖2-1

（3）車削細長工件車削采用一夾一頂的形式，中間配中心架或者跟刀架車削，在通常的車削時是會產生熱量致使工件軸向伸長（熱變形），隨著加工時的溫度的升高，工件直徑脹大，待工件冷卻后則形成圓柱度和直線尺寸的誤差，用頂尖車削時，熱變形將使工件伸長，導致工件彎曲變形，加工后將產生圓柱度誤差。由于45鋼：在20――100°C時，線膨脹系數為：11.59×10^-8（C^-1），加工時可能會出現的伸長δ=熱膨脹系數×總長度*×溫度變化；δ=11.59×10^-8（C^-1）×19980×100≈24mm。為了防止出現以上可能出現的現象，本次采用反向車削法，左端四爪卡盤卡爪上墊小銅塊，減小加緊時的接觸面積，避免夾緊時產生彎曲力距，配合中心架和跟刀架同時使用，增大切削液的濃度和流量，降低切削速度，切削量控制在3mm以內；尾座頂尖選用彈性頂尖，在活塞桿切削產生熱膨脹時頂尖自動后退，可避免熱膨脹引起的彎曲變形。

2.2刀具的影響

（1）粗車時車刀后刀面α角度不易過大，控制在小于3°，副后刀面夾角α1小于5°，刀尖需修磨R2的圓角。因為粗車時活塞桿切削量較大，旋轉時的離心力，所以，粗車時會產生斷續切削，產生振動，刀具容易崩碎，所以對刀具的角度的選擇尤為重要。本次選擇的角度α

（2）精車、半精車時選擇前角為6°，主偏角95°，副偏角5°，刀刃角5°的鍍鈦硬質合金機夾車刀，采用以上刀具，可以減小切屑被切下時的彈性變形和切屑流出時與前刀面的摩擦阻力，減小切削力和切削熱；提高切削刃強度和抗沖擊能力，在車削時刀尖高度高于工件中心0.5mm，有利于正常的車削加工，可有效防止振動等現象

（3）切削參數的選擇

①轉速n的選擇，粗車時硬質合金車刀Vc選擇60m/min，轉速n為83r/min；

精車和半精車時選擇鍍鈦硬質合金機夾車刀Vc選擇90m/min，轉速n為130r/min。

②背吃刀量（ap）=（dw-dm）/2，粗車（235-225）/2=5mm；半精車（225-222）/2=1.5mm；精車（222-220.6）/2=0.7mm，留磨量0.6mm。

③進給量（F）粗車：F=n*f=83*0.2= 16.6mm/min；

半精車和精車F=n*f=130*0.1= 13mm/min。

3結束語

細長活塞桿車削加工在液壓啟閉機行業是較為常見的一種加工方式。由于細、長剛性差，車削時產生的離心力、熱變形等因素，很難保證加工質量。通過采用合理的加工工藝，合適的工裝，選擇適當的刀具和切削參數，可以保證活塞桿的加工質量。通過本次對迪斯尼超長油缸的加工，認識到加工超長活塞桿中承在的問題，本次得到了處理，為以后加工更大更長的超大型液壓啟閉機做準備。

參考文獻：

[1]劉鳳棣.機械加工技術問題處理集錦.機械工業出版社.1995.