数控车床的原理范文篇1

关键词：工件坐标系；机床坐标系；对刀方法；手动编程；技巧；数控机床

【中图分类号】G712

对于刚接触机械的高职学生，机械是很难。接触了数控感觉更难，数控中的对刀又是数控加工的必选之项，是学生头疼的问题。但经过很多的实践就会发现其中的奥妙和方法。控加工中对刀原理都是参照工件坐标系来进行的，工件坐标系在图纸上是为了方便编程人员而设置的，而工件坐标系的原点是参照图纸上的某一特征点而设定的。为了教学简单，方便设计，工件坐标系尽量设在工艺基准上且对刀方便。在机床上工件坐标系是参照机床坐标系。机床坐标系的原点为机床上的一个固定点，也称机床零点或机床零位。是机床制造厂家设置在机床上的一个物理位置，在数控车床上，一般设在主轴旋转中心与卡盘后端面之交点处。以机床原点为坐标系原点在水平面内沿直径方向和主轴中心线方向建立起来的X、Z轴直角坐标系，成为机床坐标系。在这介绍几种常用的也是基本的对刀方法。

一、车床的对刀方法

我们可以把数控车床分为三大坐标，程序坐标系、机床坐标系和工件坐标系。数控机床上电后，三个坐标系并没有直接的联系，因此每次开机后无论刀架停留在机床坐标系中的任何位置，系统都把当前位置认定为（0，0），这样会造成坐标系基准的不统一，数控车床一般采用手动或自动方式让机床回零点的办法来解决这一问题。其原理是将刀架运行到主轴旋转中心与卡盘后端面之交点处（机床零点），这时溜板碰到了已预先精确设置好的行程开关或机械挡块，信号即刻传送到计算机系统，系统复位，此时CRT上显示系统已预设置好的X0、Z0坐标值，使机床与系统建立了同步关系，也就是让系统知道了机床零点的具体坐标位置，建立了测量机床运动坐标的起始点。此后CRT上会适时准确地跟踪刀架在机床坐标系中运动的每一个坐标值。但是，由数控车床的结构分析可知，将刀架中心点（对刀参考点）运行到主轴旋转中心与卡盘后端面之交点处是不可能的（会发生机床干涉），故此我们在机床坐标系X、Z轴的正方向的最大行程处设立一个与机床坐标系零点之间有精确位置关系的工艺点，并用行程开关或机械挡块或栅尺定位。这个点我们把它称为针对机床零点的一个参考点。当数控装置通电后让刀架回机床参考点，实际上就达到了机床回零的同样的效果。

由此可知，机床参考点和机床零点之间是有着密切联系的两个点，机床参考点也是机床上的一个固定点，是数控机床出厂时已设定好的，该点是机床坐标系的X、Z轴的正方向的最大极限处的一个固定不变的极限点。其位置由机械挡块或行程开关确定。以参考点为原点，坐标方向与机床坐标方向相同，所建立的坐标系叫作参考坐标系。机床坐标系、机床原点

和机床参考点的关系如下图：

不同的系统对刀方法基本是相似的，在这以FANUC0i系统为例来说明。

1、FANUC0i对刀方法

FANUC0i的介面：

在JOG模式下，启动主轴，切工件断面，此时对Z方向；同样的方法对X方向。参数存在下图所示：

在光标处输入X0或Z0，点击测量。这是一种方法，此种方法是第一把刀的存到位置，其它的刀存在刀补的位置，系统会自动计算与第一把刀的关系。另外一种是几把刀，互不相关都存在刀补的的位置，如下图：

分别存在G001、G002等处，代表1号刀、2号刀等。

在工厂中不一定都是按此种方法，但一般不会相差太远。要根据实际情况而定，比如，在车一批零件是，一次对刀，多次使用，或者采用定位方法，车一批检验一下尺寸即可。

二、铣床的对刀方法

方法与车床也相似，在这简单说明下；

1.设置工件坐标系零点（如下图所示）

1）对刀操作

设置数控铣床手动主功能状态，刀具位于工件左侧，轻微接触工件左侧，记录X坐标值。刀具位于工件前侧，轻微接触工件前侧，记录Y坐标值。刀具位于工件上面，轻微接触工件上表面，记录Z坐标值

2）工件坐标系原点坐标计算

X0=-（X-d/2），Y0=-（Y-d/2），Z0=Z。

把计算好的参数存入相应的位置即可。

数控机床的对刀方法有很多，在这只是简单的介绍，实际的情况还是实践以后找出最简单的，适合自己的方法。

参考文献：

数控车床的原理范文篇2

【关键词】数控机床项目化教学改革

【中图分类号】G【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2013）06C-0147-02

一、高职数控机床安装与调试课程教学中存在的问题

高职数控机床安装与调试课程是集机械技术、电工电子技术、PLC控制技术、传感与检测技术、变频器技术、数控技术等多门技术于一体的综合性核心技术课程，技术综合性强，教学条件要求高，教学组织难度大。按照传统的教学条件、教学模式组织教学，无法实现学生与企业岗位的零距离对接。存在的主要问题如下：

（一）师资力量不足。教师的技术与技能不全面，技术综合应用能力不强，要么是偏重机械的、要么是偏重电气的，很难找到全面掌握机械技术、电子电气技术、液压与气动技术、传感与检测技术、计算机技术的教师。教学过程中要么机械方面的内容讲得较多，要么是偏重电气的内容，造成学生掌握的知识与技能也不全面，要么是机强电弱，要么是机弱电强。

（二）课程衔接不合理。在数控机床安装与调试课程之前的先修课程技术比较单一，机械与电气两类课程基本没有太多的联系，学生尚未形成综合应用技术的能力。

（三）实践教学条件不足。以往的教学条件下，通常是以数控机床的模型代替实际的数控机床，不能创造与实际工作岗位相一致的学习情境，学习载体无法与真实岗位对接。

（四）教学模式不足。传统的教学模式以教师讲授为主，学生主要以数控机床模型机的装调为学习手段，学习的真实性差，学习效果不理想。

二、项目化教学改革方案

（一）学习载体选择。为提高课程教学对真实职业岗位的针对性，本课程项目化教学改革的基本思路，是以真实的工业型数控机床为学习平台，选择C6132普通车床的数控化改造为学习载体，通过真实的工作任务，完成数控机床安装与调试课程学习，实现课程教学与真实职业岗位的对接。

（二）教学项目设计。根据普通机床数控化改造的工作过程，结合现有设备的实际情况，设计机械装调、电气装调、参数设置、精度测试四大训练项目，共19个工作任务。以具体的工作任务为载体，将相关的知识、技能与素养融为一体，如表1所示。

（三）教学组织实施。按照普通机床数控化改造的工作过程，以具体的工作任务为驱动，组织本课程的教学项目化教学，在完成工作任务的过程中学习知识，培养能力，形成素养。

1.机床改造后的整体功能要求：（1）主轴电动机能通过M03/M04实现正/反转启动，M05实现主轴停止，以及主轴的变频无级调速功能。冷却泵能通过M08/M09进行开/关控制。（2）进给系统能够通过CNC指令实现位置控制，最小移动量为0.001mm。（3）四方电动刀架能通过TXXXX实现选刀及刀具补偿功能。

2.普通车床的机械改造：（1）拆除挂轮箱、进给箱、溜板箱、刀架。在工作过程中熟悉普通车床的结构原理，掌握机械拆装工艺，熟悉各种拆装工具的使用，形成安全操作、规范操作等良好的职业素养。（2）大拖板、中拖板改造。在工作过程中掌握普通车床数控化改造中的典型零件加工要求与加工方法，熟悉各种加工工艺装备的使用，形成安全操作、规范操作等良好的职业素养。（3）数控机床进给传动系统安装与调试。在工作过程中学习数控机床的机械结构与工作原理，掌握数控机床机械安装调试的要求与方法，熟悉各种装调工具的使用，形成安全操作、规范操作等良好的职业素养。

3.普通车床电气控制改造：（1）拆除原车床的电控线路。在工作过程中熟悉普通车床的电气控制原理，熟悉各种电工工具的使用，形成安全操作、规范操作等良好的职业素养。（2）主轴电动机的变频无级调速。在工作过程中学习数控机床典型主轴控制系统的工作原理，掌握数控车床主轴电气控制电路的安装调试方法，熟悉各种电工工具的使用，形成安全操作、规范操作等良好的职业素养。（3）进给系统采用伺服控制系统。在工作过程中学习数控机床典型进给系统控制电路的工作原理，掌握数控车床进给系统控制电路的安装调试方法，熟悉各种电工工具的使用，形成安全操作、规范操作等良好的职业素养。（4）刀架更换成四方电动刀架。在工作过程中学习电动刀架及其控制电路的结构原理，掌握电动刀架及其控制电路的安装调试方法，熟悉各种电工工具的使用，形成安全操作、规范操作等良好的职业素养。（5）增加CNC控制系统。在工作过程中学习典型数控系统的结构原理，掌握典型数控系统的安装、连接与调试方法，熟悉各种电工工具的使用，形成安全操作、规范操作等良好的职业素养。（6）增加主轴编码器进行主轴转速检测。在工作过程中学习主轴编码器的结构原理，掌握主轴编码器的安装调试方法，熟悉各种电工工具的使用，形成安全操作、规范操作等良好的职业素养。

三、项目化教学改革实践的效果

为了检验教学改革前后的教学效果与教学质量，在教学过程中选了数控机床安装与调试课程中10个有代表性的知识与技能点，在教学教革前的两个班级（共90人）与教学改革后的两个班级（共88人）进行了比较。对比情况如表2所示。

通过比较可以看出，采用项目化教学后学生对知识与技能的熟练程度提高了约15%，完全不掌握的学生人数降低了约2%。

此外，采用项目化教学改革后，也使数控机床安装与调试课程团队的师资得到了很好锻炼。在课程团队的4位老师中，原来有两位是强机械弱电气的，另外两位是强电气机弱机械的，经过项目化教学改革后，4位老师不仅对机械与电气、而且对数控系统的原理知识与操作技能得到了很大提高，教师的职业能力与教学水平上了一个台阶。

四、结论

通过数控机床安装与调试课程项目化教学改革，不但完成了6台旧式普通车床C6132数控化改造，达到预期的功能与精度要求，学生通过对真实普通车床的数控化改造，有效掌握了数控机床安装、调试、验收等方面的知识和技能，顺利实现与真实职业岗位的有效对接，实际工作能力提升，职业素养得到完善，课程团队的职教理念、施教能力也有了质的飞跃，课程的教学改革取得良好的综合成效。

【参考文献】

[1]GSK980TDa车床CNC使用手册[Z].广州：广州数控设备有限公司，2008

[2]戴士弘，毕蓉.高职教改课程教学设计案例集[M].北京：清华大学出版社，2007

[3]马宁丽.《电子技术与实践》项目化教学改革的实践和探索[J].教育论坛，2009（8）

【基金项目】广西电力职业技术学院特色课程建设项目

数控车床的原理范文篇3

关键词数控；坐标系；对刀方法；注意事项

中图分类号TH18文献标识码A文章编号1674-6708（2011）44-0175-01

在数控加工时，要根据零件的图纸进行工艺分析，同时要确定工件的编程原点和加工元件，方便建立工件坐标系，编程者从方便取值的角度出发，其程序的编制并不是建立在机床坐标系上，当把工件装夹到机床上时，数控机床也就是数控系统并不知道工件在什么位置，要想完成零件加工，就必须把所在的位置告诉数控机床也就是数控系统，即建立机床坐标系和工件之间的联系，我们称这一过程为对刀。对刀是数控机床在加工零件前的准备工作，其精度的好坏将直接影响到工件加工的准确性和可靠性，对数控加工效率有着很重要的影响。

1概述

实际生产过程中，零件的数控加工编程和机床加工时分开进行，数控编程人员要根据零件设计图纸，选定一个方便的坐标系和原点，在选择机床坐标系时要注意选择合适的参考点作为原点。建立合适的坐标系是为了对数控机床进行位置检测、控制、显示等工作，即当数控程序执行命令时，要根据机床的坐标系中的坐标值为标准。但是在数控加工过程中，所加工的零件都具有一定的形状和尺寸，就只需要在工件上建立一个工件坐标系，其中工件坐标系的原点都选择在工件右端面的中点，在编制加工程序时，就可以以工件坐标系为基准进行编制。当数控机床在执行命令时，系统可以读取机床的参考坐标系中的坐标值，然后根据程序中的工件坐标数据进行工件的加工；但是在实际加工过程中，会出现各种各样的问题，如工件夹装到卡盘上时，系统无法知道工件原点在什么位置，只有通过试切对刀操作，并经过系统计算，才能确定工件坐标系的原点在机床坐标系中的地址。

2数控车床的坐标系统

对于数控机床的对刀，可以分为机床坐标系和工件坐标系，这两个坐标系有着一定的区别和联系，在数控加工过程中，首先要确定坐标系原点的位置，然后根据原点的位置确定所需要的坐标系。

2.1机床坐标系

在数控机床上，以机床原点作为坐标原点建立起来的X、Y轴直角坐标系，称为机床坐标系。对于机床坐标系的原点在机床装配调试阶段就已经去顶，是数控机床进行加工运动的基础参考点，为便于机床使用者操作，机床参考点和机械原点的位置关系是固定的，一般设置在道具运动的X、Z正向最大极限位置。当机床通电开始工作时，首先必须进行机床回零操作，让道具运动到机床的参考点，这个位置一般由机械挡块确定，有的系统可以由参考设置。通过机床回零，可以准确的确立机床坐标系。为了保证机床坐标系的准确性，在出厂前，安装调试人员就以确定了机床参考点和机械原点的位置，不允许用户随意变动。

2.2工件坐标系

为了测量工件坐标系原点与机床在参考点上时的刀具基准点之间的距离，就需要设置工件坐标系，与机床坐标系一样，首先要确定参考原点，一般选择与编程原点重合，建立了工件坐标系就设定了工件坐标原点和机床坐标系原点之间的距离关系，有时为了编程和计算方便，我们可以把工件坐标系的原点设立在工件的左端面或右端面，如果再考虑对刀和安全退刀等问题，可以将程序中的零点设置在工件右端面的回转中心上，这样，在程序中只要Z＞0，就能保证刀尖位于工件之外，可以保证刀具的安全退出；从理论上讲，将编程原点设置在任何位置都是合适的，但是在实际操作中，为了操作方便，减少工艺标准与设计标准之间的误差，尽量将工件原点选择在设计基准点上。

2.3机床坐标系和工件坐标系之间的关系

机床坐标系是机床唯一的基准，我们只需要确定随编程而变化的工件坐标系的程序原点在唯一的机械坐标系中的位置，获得基准刀程序起点的机械坐标和确定非基准刀的刀偏值就可以顺利加工了，这通常在接下来的对刀过程中完成。

3常见的对刀方法

在数控机床加工生产中，对刀的方法有很多种，归纳起来有3类：

1）找正法对刀。这种方法是采用通用量具通过直接或间接的方法来找到刀具相对工件的正确位置。实践中具体方法有多种：（1）可以通过如游标卡尺等量具直接测量刀具与工件定位基准点之间的距离，去顶刀具相对工件的位置，这种方法操作简单，容易理解但是对刀的精度较差；（2）也可以将刀具刀位点与夹具至对刀尺寸，其对刀精度直接取决于刀位点与工件定位基准对齐的精度；也可将工件加工面先试切一刀，测出工件尺寸，间接算出对刀尺寸，然后刀具移至对刀尺寸位置，这种方法对刀精度相对较高。

2）专用对刀仪对刀。这种方法是借助专门的对刀仪器来找准刀具刀位点相对工件的位置，这种方法需配置对刀仪等辅助设备，成本较高，装卸刀具比较费力，但是可以提高对刀的效率和对刀的精度，一般用于精度要求较高的数控机床对刀。

3）自动对刀。这种方法是利用CNC装置的刀具进行功能检测，自动精确的检测出刀具在各个坐标方向的长度，并自动修正刀具补偿值，采用这种方法进行对刀，可以提高对刀的效率和精度，安装自动对刀系统，一般成本较高，并且CNC装置应具有刀具自动检测辅助功能，一般只用于高档型数控机床的对刀。

4结论

对刀是数控车床加工零件前必做的准备工作，因此对刀时应高度重视，按照操作步骤严格进行，谨慎操作。再加上数控车床所用刀具种类繁多，各种刀具尺寸不同，在对刀时还应根据实际加工情况选择合适的对刀方法，设置好对刀参数，确定程序指令，以准确把握车削精度，加工出高质量的产品。

参考文献

[1]付承云.数控车床编程与操作应知应会[M].机械工业出版社，2007.

数控车床的原理范文篇4

关键词数控车床螺纹加工故障诊断故障维修

中图分类号：TG519.1；TG62文献标识码：A

随着科学技术的发展，数控车床越来越普及，在数控车床上车削螺纹在机械加工中被越来越多的使用。数控车床以加工精度高、产品同一性好、加工范围广、调试方便（特别是它能精密加工在普车上比较难加工的一些特殊表面零件）等优势在机械加工中占有越来越重要的地位。在数控车床上车削螺纹时常见故障及解决方法主要有：

1扎刀

1.1主要原因

（1）车刀的前角太大，机床X轴丝杆间隙较大；（2）车刀安装得过高或过低；（3）工件装夹不牢；（4）车刀磨损过大；（5）切削用量太大。

1.2解决方法

（1）减小车刀前角，维修机床调整X轴的丝杆间隙，利用数控车床的丝杆间隙自动补偿功能补偿机床X轴丝杆间隙；

（2）车刀安装得过高或过低：过高，则吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，甚至把工件顶弯，造成扎刀现象；过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方向是工件中心，加上横进丝杠与螺母间隙过大，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现扎刀。此时，应及时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线等高（可利用尾座顶尖对刀）。在粗车和半精车时，刀尖位置比工件的中心高出1%D左右（D表示被加工工件直径）。

（3）工件装夹不牢：工件本身的刚性不能承受车削时的切削力，因而产生过大的挠度，改变了车刀与工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出现扎刀，此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，以增加工件刚性。

（4）车刀磨损过大：引起切削力增大，顶弯工件，出现扎刀。此时应对车刀加以修磨。

（5）切削用量（主要是背吃刀量和切削速度）太大：根据工件5导程大小和工件刚性选择合理的切削用量。

2乱扣

2.1故障现象

当丝杠转一转时，工件未转过整数转而造成的。

2.2主要原因

机床主轴编码器同步传动皮带磨损，检测不到主轴的同步真实转速；编制输入主机的程序不正确；X轴或Y轴丝杆磨损。

2.3解决方法

（1）主轴编码器同步皮带磨损：由于数控车床车削螺纹时，主轴与车刀的运动关系是由机床主机信息处理中心发出的指令来控制的，车削螺纹时，主轴转速恒定不变，X或Y轴可以根据工件导程大小和主轴转速来调整移动速度，所以中心必须检测到主轴同步真实转速，以发出正确指令控制X或Y轴正确移动。如果系统检测不到主轴的真实转速，在实际车削时会发出不同的指令给X或Y，那么这时主轴转一转，刀具移动的距离就不是一个导程，第二刀车削时螺纹就会乱扣。这种情况下，我们只有维修机床，更换主轴同步皮带。

（2）编制输入的程序不正确：车削螺纹时为了防止乱扣，必须保证后一刀车削轨迹要与前一刀车削轨迹重合，在普车上我们用倒顺车法来预防乱扣。在数控车床上，我们用程序来预防乱扣，就是在编制加工程序时，我们用程序控制螺纹刀在车削前一刀后，退刀，使后一刀起点位置与前一刀起点位置重合（相当于在普车上车削螺纹时，螺纹刀退回到前一刀所车出的螺旋槽内），这样车出的螺纹就不会乱扣。有时，由于程序输入的导程不正确（后一段程序导程与前一段程序导程不一致），车削时也会出现乱扣现象。

（3）X轴或Y轴丝杆磨损严重：维修机床，更换X轴或Z轴丝杆。

3螺距不正确

3.1主要原因

主轴编码器传送回机床系统的数据不准确；X轴或Y轴丝杆和主轴的窜动过大；编制和输入的程序不正确。

3.2解决方法

（1）主轴编码器传送数据不准确：维修机床，更换主轴编码器或同步传送皮带；

（2）X轴或Y轴丝杆和主轴窜动过大：调整主轴轴向窜动，X轴或Y轴丝杆间隙可以用系统间隙自动补偿功能补偿；

（3）检视程序，务必使程序中的指令导程与图纸要求一致。

4牙型不正确

4.1主要原因

车刀刀尖刃磨不正确；车刀安装不正确；车刀磨损。

4.2解决方法

（1）车刀刀尖刃磨不正确：正确刃磨和测量车刀刀尖角度，对于牙型角精度要求较高的螺纹车削，可以用标准的机械夹固式螺纹刀车削，或者把螺纹刀用磨床刃磨。

（2）车刀安装不正确：装刀时用样板对刀，或者通过用百分表找正螺纹刀杆来装正螺纹刀。

（3）车刀磨损：根据车削加工的实际情况，合理选用切削用量，及时修磨车刀。

5螺纹表面粗糙度大故障分析

5.1主要原因

刀尖产生积屑瘤；刀柄刚性不够，切削时产生震动；车刀径向前角太大；高速切削螺纹时，切削厚度太小或切屑向倾斜方向排出，拉毛已加工牙侧表面；工件刚性差，而切削用量过大；车刀表面粗糙度差。

5.2解决方法

（1）用高速钢车刀切削时应降低切削速度，并正确选择切削液；

（2）增加刀柄截面，并减小刀柄伸出长度；

（3）减小车刀径向前角；

（4）高速钢切削螺纹时，最后一刀的切屑厚度一般要大于0.1mm，并使切屑沿垂直轴线方向排出；

（5）选择合理的切削用量；

（6）刀具切削刃口的表面粗糙度应比零件加工表面粗糙度值小2～3档次。

总之，车削螺纹时产生的故障形式多种多样，既有设备的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障时要具体情况具体分析，通过各种检测和诊断手段，找出具体的影响因素，采取有效的解决方法。

参考文献

数控车床的原理范文

零件数控车削加工的工艺内容，在工艺加工内容的基础之上对模具零件数控车削加工的工艺进行研究和探讨。

关键词：模具零件；数控车削加工；技术特点研究

中图分类号：TG519.1文献标识码：A文章编号：1671-7597（2012）0120083—01

社会在不断地发展和进步，先进的机器模具零件生产加工已经代替了

原始了人工加工，传统的方法已经不符合我们时展的要求，现在对模

具零件的精密加工的要求也越来越高，数控车削加工是十分先进的加工工

艺，对模具零件的加工有着十分重要的意义。

1模具零件数控加工过程

模具零件数控加工工艺使用的是数控车床加工这种加工技术，其主要

包括：

1）模具零件数控加车削工工艺对象和内容的选择和确定。2）分析研

究要进行数控车削加工的零件图纸。3）选择出最适合最正确的加工工具

并且要设计和调整整体布局。4）对数控车削加工的工程顺序和加工步骤

进行合理地设计。5）计算出数控车削加工的运行轨迹并进行优化和整

合。6）编制加工程序并且对编制好的加工程序进行检验并作出合理地修

改。7）及时地处理加工现场出现的问题。8）做好相关文件的编写和制

定。

模具零件加工使用的是数字控制机床，其是装有程序控制系统的一种

自动化机床，该种类的机床的控制系统可以进行逻辑性地处理符号指令规

定的那些程序或者具有控制的编码，并且可以把它译码，进而运作数控机

床并且使其加工零件。操作和监控数控机床都是在数控单元里完成的，数

控单元相当于整个数控机床的大脑，与不普通的加工机床有很大的不同，

有其鲜明的特点：

1）数控机床的加工精度高，加工产品质量稳定。2）数控机床可以进

行多种坐标的联动，可以加工形状很复杂的模具零件。3）大大地节省了

生产的准备时间，改变加工的零件只需要更改一下数控的程序即可。4）

数据机床的精度高以及刚性强，其生产率逼普通的加工机床高出几倍。

5）数控机床使用的是自动化的技术，大大地减轻了操作人员的劳动强

度，但是其对操作员工的自身素质的要求很高，维修的难度也比较大。数

控机床是一种自动化高。生产效率高的加工设备，也是模具数控加工的最

重要的组成部分。

2模具零件数控车削加工的技术研究

2.1数控车削加工划分的加工顺序。模具零件数控车削加工是在集中

的条件下一次性的完成的，其工序划分的原则有两种：

1）能够保证划分精度的原则。模具零件是在集中的条件下来实现零

件数控车削加工，模具变形以及切削技术占主导作用的时候，就要按照数

控加工的精度的粗细进行划分工序并且进行模具零件的加工。2）按照生

产效率的提高原则。模具零件在进行数控车削加工的时候，为了避免多次

的换刀，就可以根据提高生产效率的原则来划分加工的工序。

2.2模具数控车削加工的精度以及对加工技术的需求。模具零件在进

行数控车削加工的时候，其对精度的把握和技术的要求是十分重要的。选

择合理的加工方法和选择刀具的削用量是建立在零件尺寸精度的确定以及

零件表面的粗糙程度的基础上。主要包括的内容有：

1）分析车削加工的精度以及其各项的指标是不是齐全完备。2）查看

是否在进行合理的数控车削加工，能否达到图纸设计的要求。3）各项技

术合理的设计。这时需要注意，如果数控车削加工没有符合图纸的要求，

那么在采取相应的应对措施的时候一定要保持后续加工工序的余量。

2.3选择数控车削加工的刀位点。数控程序可以描绘出刀具在加工时

的运行轨迹，其运行的轨迹是由刀具的运行轨迹点所决定的，从理论上

讲，我们可以任意地选择数控车削加工时的刀位点，但是在通常情况下，

刀位的选择要遵循以下几点规律：

1）选择刀具轴线和其底线相交的位置。2）使用球头刀具要选择球头

刀具的球心。3）其车刀应是假想的刀尖。除此之外，在选择刀位点应该

注意以下几点：1）要选择刀具上能后直接测量的点位。2）选择的刀位点

要能够直接地和精度要求下的尺寸发生联系。3）选择出的刀位点能够直

接在数控程序的运动指令上得到体现，并且要以图形为标准对刀具进行可

行性地调整。

2.4合理地选择加工切削用量。选择切削用量的合理对提高数控车削

加工的效率有很大的作用，其在执行时必须要依据数控机床的使用说明，

才通常的情况下，其选用的原则如下：

1）粗车时，首先要与数控机床的刚度相符合，背吃刀量要尽量选择

更大的，之后在进行进给量的选择，于此同时也要考虑零件加工的质量问

题和提高加工效率的问题。2）对于精度车床，首要考虑的是模具零件数

控加工的质量，之后再对其加工效率进行考虑，这时就要尽可能的去选择

小的切削量，而且选择的背吃刀量与进给量都要与之相适应。

2.5确定模具零件数控车削加工的顺序。对模具零件加工顺序的确定

是保证零件加工质量的关键所在。在通常的情况下，模具零件数控车削加

工要遵循先粗后精的原则来确定加工的顺序，这样就可以是刀具的移动距

离缩短，减少了加工所需的时间，另外还要按照先近后远的顺序进行加

工，这样可以使胚件和半成品的刚度得到很好的保持。此外，还要遵循先

进行内表面和外表面的粗加工，之后再进行精度加工，并且要把误差降低

到最小。

3结束语

通过对数控车削加工的了解和分析，数控车削加工对模具零件的加工

起着十分重要的作用，所以要充分地发挥数控机床的高效率、高度自动化

和高精度的优点，加工出质量高的产品。

参考文献：

[1]张新敏、刘春哲、李雅峰，基于单片机的标记打印机字符输出及显示

[A].先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集

[C].2004.

[2]许爱芬、杨胜奎、王鹏、黄勇、钱继锋，C功能刀具半径补偿的优化算

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[4]赵迎祥、鲁开讲、李天恩，三爪离合器螺旋面在数控加工中的数学处

理[J].宝鸡文理学院学报（自然科学版），2001（01）.

数控车床的原理范文1篇6

【关键词】故障；不落轮旋车床；检修

我国的铁道部门在检修动车及其车轮时最常使用的设备为不落轮旋车床，它具备旋修工艺简便、旋修自动化程度高、测量和车削精度高等多个优点，在检修和安全运行动车的工作中发挥了很大的作用。不落轮旋车床共具备两种工作模式，分别为手动和自动，最高精度可达到0.01mm。伴随长时间的使用，不落轮旋车床出现的故障也逐渐增多，本文就控制系统、液压、测量加工以及机械这几个方面进行分析，找出不落轮旋车床的主要故障并提出解决的方法。

1不落轮旋车床的故障分析

1.1机械原因

1.1.1因轴承、传送齿轮的破裂而引起故障

不落轮旋车床出现较大的轮对剥离时，会导致剥离位置具备很大的硬度，刀具在切削到这个位置时，会因为硬度过大而导致冲击过大，传动系统中的轴承、齿轮等都会受到冲击能力的影响，在轴承的外圈和齿轮根部等地方产生应力，轴承及齿轮会在应力集中的影响下发生破裂的情况。

1.1.2因导向轮的夹盘轴断裂而引起故障

在不落轮旋车床的旋修过程中，轴向定位功能是由导向轮控制的，在导向轮的控制下轴向跳动情况会得到降低。不落轮旋车床对发电机、机床、动车组动车轮进行旋修时，会产生较大的承重，踏面也会在轮的作用下产生很大的磨损导致形状的不规则，这一现象会使得轴向跳动的加大，夹盘主轴会因此而发生断裂。很多情况下，设备原主轴发生断裂后，更换后的经过多次加工的新轴也很容易发生折断现象，发生这一现象的主要原因在于加工工艺不达标以及钢材材质不适合。

1.1.3因铁屑输送带卡死引起故障

不落轮旋车床切削后产生的铁屑都是由输送带收集输送的，铁屑会被送入专门的收集箱内。车床在运行过程中，一般都是采用自动切削的程序，这种程序具备退刀断屑的功能，车床在对轮缘顶部进行切削时，切屑量会比较大，退刀断屑的功能会无法正常进行，铁屑呈现团状且较长，这种铁屑会导致输送带的卡死，输送带驱动电机会因为输送带的卡死而被烧坏。

1.2液压故障

液压电磁阀组、液压站、液压油缸是不落轮旋车床液压系统的主要组成部分，该系统采用的控制系统和部件都是BOSCH，这一系统具备可靠的控制效果，出现故障的可能性较低，但长期的使用会造成液压密封件发生老化以及液压回路故障的出现。液压单元出现噪声、液压缸不工作、系统压力偏低、液压泵不工作是最常见的液压回路故障，常见故障如下图。

液压工作站最核心的部分为伺服比例阀，它与系统控制电路板进行匹配形成闭合的控制系统，对整个油压系统的油泵转速及压力进行控制。车型不同自重也会出现差别，压力传感器在进行滚筒架车驱动过程中，向控制模块反馈承受的压力信号，与此同时还提供合适的控制电流给伺服比例阀，对驱动滚筒架的油压进行调节。油压系统压力在伺服比例阀发生故障时，会出现整体的紊乱。一般机床都会对油压设置自动的保护控制程序，在车床进行自动旋修工作时，常常会发生滚筒突然上升和下降的情况。

1.3测量加工部分故障

在不落轮旋车床的系统中，提供加工数据的是测量系统，加工过程中都是以测量数据为依据的。加工的精度和参数的设定会受到测量系统的直接影响，当测量系统发生故障时会直接导致自动加工程序的异常。测量执行单元异常是测量系统最常出现的故障，车床在旋修时，测量滚筒的保护罩内偶尔会有铁屑进入，这会直接使得金属感应无法接近开关，导致接近开关停止工作，测量单元出现异常的动作；线位移光栅尺内也会偶尔有铁屑进入，对测量精度产生影响，甚至会使测量尺出现划伤造成光栅尺失去作用。

1.4控制系统故障

不落轮旋车床用的越久，位于控制系统的电子元件就老化的更加厉害，出现故障的次数更加的频繁。控制系统的故障会造成提示故障、代码故障等。在这种情况下就必须在控制电路图册的帮助下，将故障找出来，通过分析和逐个检测的方式找到故障的原因。常见的控制系统故障有以下几点。控制接触器的触电接触不良、数据线接头发生松动、保护开关发生跳阀和限位作用无效等。

1.5人为因素导致的故障

操作人员的操作不当也会导致故障的发生，如在操作者进行手动试机时，直接将驱动滚筒的顺时针旋转转化成为逆时针旋转，中间没有暂停，这样会使得传动机构发生损害。定期的对活动导轨进行清理，才能避免导轨卡死现象的出现等。

2不落轮旋车床的故障的解决办法

操作不落轮旋车床的工作者需要熟练的掌握操作的技巧，会根据旋修目的的不同，掌握好切削时的进刀量和轮对转的速度。如在旋修轮对剥离故障时，需要降低进刀量和转速，提高进刀的次数，以此来保证旋修的质量，降低冲击力，使传动部件和刀具的磨损情况得到减轻。为解决主轴断裂的现象，可以改变主轴材质和加工的工艺，通过渗碳、淬火等方式增加主轴的精度和性能。将碎屑装置安装在输送带中，防止铁屑将输送带卡死。

在校准伺服比例阀时，要到专业的厂家去对控制电路板进行校准，在修正液压比例阀参数时，要使用校准试验台，以保证能达到使用的要求。一般不允许对比例阀和油泵进行调节，如出现异常情况，最好请液压专家进行处理。保养设备时，不能忘记清理防尘罩下的铁屑，在对整个测量装置、编码器进行更换的过程中，如果会与测量的探头发生碰撞，则需要重新使用校准轮进行标定和校验。

设备的生产厂家一般都会有说明书提供，说明书中有常见故障的原因分析及处理的方法，维修部门需要对日常的故障进行记录，并归纳处理的方法，在处理惯性故障时就能大大的减少维修的时间，使得设备的使用率得到提高。为维护不落轮旋车床的性能状态，使之保持良好，减少故障的发生频率，需要不断提高操作者的技能，对他们进行定期的培训，让他们知道如何对机器进行日常的维护等，通过正确的操作方式和仔细的保养来降低故障发生的频率。

3结论

不落轮旋车床在进行旋修时，还会有其他的异常情况出现，如内部组件的损坏、安装位置的松动等等，有的需要分解检修，有的需要手动检修。在运行过程中，需对不同的情况进行区别的对待，保证车床的正常运行。

参考文献：

[1]马丁，钱剑锋.浅谈不落轮旋车床的常见故障及处理方式[J].铁道车辆，2011（03）.

[2]雷天觉.新编液压工程手册[M].北京理工大学出版社，2005.

数控车床的原理范文1篇7

油管在石油工业中被广泛应用。它是用于油井内输送石油和天然气的钢管，安装于套管内，油气从油管内流升至井口。油管一般都用接箍连接，接箍两端有螺纹，因此油管螺纹是油管间连接的重要环节。

油管螺纹牙型尺寸有两种，一种为每英寸8牙的圆顶圆底的V形锥管螺纹，一种为每英寸10牙的圆顶圆底的V形锥管螺纹。

油管扣与普通螺纹相比具有许多特点，它可拆性好，连接强度高，它的牙型分布在1:16的圆锥体上，技术要求高。油管螺纹加工完后应试压，试压要求用规定的螺纹脂(丝扣油)并经过机紧后在规定的最小静水压试验压力下不出现渗漏(并保持规定的时间)。一般为25MPa～45MPa,保压5分钟左右。

下面介绍的是在数控车床上用梳刀加工油管螺纹的实例，图1是泄油体零件图，加工设备是济南机床一厂生产的JICNC-IV数控车床，数控系统是航空航天部七六所生产的MNC826。

2成形梳刀车削油管螺纹的加工原理

我们知道，数控车床加工的基本原理就是插补原理。无论机床是作直线插补、圆弧插补还是螺纹插补，刀具实际的轨迹都是折线。即机床X轴走1步，Z轴走1步，刀具始终是围绕着理论轨迹作阶梯运行。利用插补原理，我们用梳刀对油管螺纹进行成形加工。所不同的是，机床的插补功能是数控系统内部设定的，只要给其坐标值后，系统既能自动进行插补运算，使刀具走出理想轨迹。而梳刀的插补运行是靠程序编制完成的，通过程序的计算和运行，不断改变刀具的起刀位置，从而能做到直接用梳刀加工出油管螺纹。这种加工方法尤其能达到油管螺纹的技术要求，保证精度，密封性好。

3对油管扣加工进行分析、计算

我们从零件图1中可知，这是一个两头对称的27/8TBG油管螺纹，固其加工工艺分为在普通车床上加工外圆、内孔至尺寸，1:16外锥留适量余量；然后在数控车床上用油管螺纹梳刀分六次车削油管螺纹。图2为用2齿梳刀车削27/8TBG螺纹的切削图形。计算尺寸如图3。

4编制加工程序

27/8TBG油管螺纹分六刀车削完毕，其中每一刀的程序编制除尺寸有所变化外，其它基本一样，也可编成一个车螺纹的子程序。其循环过程为：

每次切削余量有所变化，呈逐渐减少趋势，最后一刀为精车油管螺纹，余量最小。

数控车床的原理范文篇8

一、单位介绍

太原第一机床厂始建于1952年，是国家生产金属切削机床的重点企业，是山西省数控产业化基地。企业位于太原市南内环街16号，占地面积13.28万平方米。三面临街，地处城市中心区域，地理位置优越，交通便利。企业在册职工1293人，其中各类专业技术人员320人。资产总额2.23亿元，负债总额1.78亿元。企业拥有立式加工中心、卧式加工中心、高精度导轨磨、大型数控龙门镗铣床、三坐标测量仪、双频激光干涉仪等高精尖加工和检测设备468台，具备完善的工艺保证体系和准确的计量检测手段。

企业主要产品有高、中、低档数控车床、卧式车床及龙门框架类机床，共三大系列、61个品种、182种规格，其中：数控车床16个品种，43个规格，跟踪国内先进水平，市场潜力巨大;卧式车床14个品种，64个规格，性价比高、用户满意度好;龙门框架类机床31个品种，75个规格，呈旺销态势。特别是新产品数控龙门镗铣床不仅市场前景看好，而且拥有知识产权，具有核心竞争优势。以“太一机”为注册商标的产品畅销全国，并远销世界十多个国家和地区。企业技术力量雄厚，产品开发周期短、见效快，企业技术中心以其强势的科技开发能力和现代的设计手段被评为省级技术中心;企业以诚信经营和快捷周到的服务著称，在全国绝大多数省、市、自治区建有销售网点并形成了长效网络体系，企业注重产品质量，曾于2000年通过ISO9001国际质量体系认证。

二、实习目的

毕业实习是我们在完成本专业基础课和专业课的学习之后，综合运用知识的重要的实践性教学环节，是机电专业必修的实践课程，在实践教学体系中占有重要地位。通过毕业实习使自己在实践中验证、巩固和深化已学的专业理论知识，通过知识的运用加深对相关课程理论与方法的理解与掌握。加强对企业及其管理业务的了解，将学到的知识与实际相结合，运用已学的专业理论知识对实习单位的各项业务进行初步分析，善于观察和分析对比，找到其合理和不足之处。灵活运用所学专业知识，在实践中发现并提炼问题，提出解决问题的思路和方法，提高分析问题及解决问题的能力。

三、实习内容

在这短短的几个星期内，大家每天都要学习一项新的技术，并在很短的实习时间里，完成从对各项具体操做的一无所知到制作出一件成品的过程，我们在老师们耐心细致地指导下，很顺利的完成各自的实习内容，并且基本上都达到了老师预期的实习要求，圆满地完成了实习。在实习期间，通过学习车工、钳工的操作，我们做出了自己的工件，虽然这几个星期的实习是对我们的一个很大的考验，但是看到自己平生第一次在车间中做出的工件，我们都喜不自禁，感到很有成就感。

来到工厂，首先工人师父给我们上安全课，告诉我们什么可以弄什么不可以弄，一定要服从厂里还有老师的管理，并且要自己注意安全，不要到处乱跑等，还给我们说了一些活生生的事件，加强我们对安全的认识，并且还给我们说了一些厂子里的优秀业绩等，还给我们介绍了一些分厂的各种不同的地方.

接下来几天实习老师带领我们来到各分厂熟悉一下车工、锻工、磨工，铣工等机械设备的构造、工作原理、基本操作和基本功能，等以后实习的时候再让我们实际操作。通过老师的讲解，我们熟悉了普通车刀的组成、安装与刃磨，了解了车刀的主要角度及作用，刀具切削部分材料的性能和要求以及常用刀具材料，车削时常用的工件装夹方法、特点和应用，常用量具的种类和方法，了解了车外圆、车端面、车内孔、钻孔、车螺纹以及车槽、车断、车圆锥面、车成形面的车削方法和测量方法，了解了常用铣床、刨床、磨床的加工方法和测量方法。

比如在使用磨床机床工作时，头不能太靠近砂轮，以防止切屑飞入眼睛，磨铸铁时要戴上防护眼镜，不要用手摸或测量正在切削的工件，不要用手直接清除切屑，应用刷子或专用工具清除，严禁用手去刹住转动着的砂轮及工件，开机前必须检查砂轮是否正常，有无裂痕，检查工件是否安装牢固，各手柄位置是否正确。开动铣床机床前，要检查铣床传动部件和润滑系统是否正常，各操作手柄是否正确，工件、夹具及刀具是否已夹持牢固等，检查周围有无障碍物，才可正常使用，变速、更换铣刀、装卸工件、变更进给量或测量工件时，都必须停车。更换铣刀时，要仔细检查刀具是否夹持牢固，同时注意不要被铣刀刃口割伤。铣削时，要选择合适的刀具旋转方向和工件进给方向，切削速度、切削深度、进给量选择要适当，要用铁勾或毛刷清理铁屑，不能用手拉或用嘴吹铁屑，工作加工后的毛刺应夹持在虎钳上用锉刀锉削，小心毛刺割手。铣齿轮时，必须等铣刀完全离开工件后，方可转动分度头手柄。

车工要求较高的手工操作能力。通过老师的讲解，我们了解了车刀的种类，常用的刀具材料，刀具材料的基本性能，车刀的组成和主要几何角度，车床的功能和构造，老师最后给我们示范了车床的操作方法，并示范加工了一个木模，然后就让我们开始自己独立实习，虽然操作技术不怎么熟练，经过几天的车工实习，最后还是各自独立的完成了实习。车床运转时，不能用手去摸工件表面，严禁用棉纱擦抹转动的工件，更不能用手去刹住转动的卡盘。当用顶尖装夹工件时，顶尖与中心孔应完全一致，不能用破损或歪斜的顶尖，使用前应将顶尖和中心孔擦净，后尾座顶尖要顶牢，用砂布打磨工件表面时，应把刀具移动到安全位置，不要让衣服和手接触工件表面。加工内孔时，不可用手指支持砂布，应用木棍代替，同时速度不宜太快。禁止把工具、夹具或工件放直接在车床床身上和主轴变速箱上。工作时，必须集中精力，注意头、手、身体和衣服不能靠近正在旋转的机件，如工件、带轮、皮带、齿轮等。

四、实习收获

数控车床的原理范文篇9

关键词机床；精度值；密度

中图分类号TG659文献标识码A文章编号1674-6708（2013）93-0098-02

数控车床是一种得到广泛应用的加工设备，而且是比较先进的，在社会中的经济效益和社会的效益都是分的好。车床的加工过程中，精度的控制水平对于生产出的产品有着很重要的影响，随着生产水平的发展，相应的对于数控的车床的加工也提出了更高的要求，在车床的生产过程中，加工的精度一般是由车床的精度和编程的精度等很多的因素来决定的。此外还受到其他方面的很多等因素的影响。加工的过程中的每一步的实施都可能成为影响整体的精度的因素所在，如果任由这种情况的发展，任何一个因素都可能影响到零件的加工精度。如何提高数控车床的精度，不但要考虑对精度影响的因素的分析，还需要掌握一些实施中的技巧和方法，才能真正的达到目的。

1工作原理的分析

数控机床是实现了一体化的机器，是集合着现代的制造技术，各种高科技的技术为一体的高效率和高自动化的现代的先进的机械设备机器。和其他的各式各样的家电的生产品一样，也是由三个部分组成，动力源、电子控制单元和传感器。图1为数控车床的工作原理示意图，使用普通的车床设施进行零件的加工，操作的人员根据不同的零件的设计图的需要，不断的改变工具和机件之间的运动轨道，用刀具反复的加工零件。而在数控的机床上对零件进行加工时，是将被加工的零件进行顺序的加工，参数和数控的要求使用的数控语言编制出加工的程序，然后输入CNC的装置，装置对加工的程序进行进一步的处理，最后向系统发出命令，由系统的驱动车床的部件进行运动，实现零件的完工。

图1

2加工因素的影响

车床的加工精度的两个组成部分分别是数控系统的精度和机器的精度共同组成的。系统机器的精度和控制方式的是不是最佳的方式，直接对车床机器的精度加工造成影响。机器本身的零件的精密程度也会对车床的精度造成一定的影响，带来约束。造成不精确的原因一般有两方面一个是机械加工的误差，一个是刀具材料的选择。

2.1加工精度误差的分析

现在社会的很多车床机器的是由电机的滚动的滚珠进行控制。滚珠的运动方式对于整体的机器的造成的影响很大，是对于数控机床的精度的大小造成影响的很大原因。现阶段我国大部分的机床采用半闭的环形的控制系统，原理如下面的图示，机器在进行工作的时候，里面的一些机件会产生相互的运动出现空间的运转，导致两个轴承之间出现很大的空隙。在这时候外部的巨大的力量会使机床的本身发生变形，车床机器的误差是正向的误差和反向的的误差的综合，机器在运转的时候因为受到的作用力的不同，导致间隙也不尽相同，结果影响设备的精度。

图2

2.2原料及角度的选择

机械部件所用的加工的车刀是按照一定的轨迹在表面所产生的，数控车床的车刀有半径的大小和角度，在对圆柱形的零件进行加工的时候尺寸发生了变化，由于尺寸和车刀的弧度是正比的关系，刀剑上的圆弧的长度越大，相对的轴向的尺寸就越大，而轴向的长度的变化和车床的角度是反比的关系，当车刀的角度变大的时候，轴的尺寸就会减小，因此在对于加工零件的研究进行编制时，可以根据变化轴向的长度来改建抽象的位移的长度，在车床的加工的一系列过程中，车刀的长度半径和主偏角的长度和零件中心高的偏差L等一系列的参数值，都会对零件本身的密度和表面的粗糙的状况产生一定的影响，对于一些参数数值的不合理设置还会影响车刀工具的使用寿命。

3如何使加工精度上升

提高机床的加工的精度一直是机床工作者研究的重点和热点问题，我们可以采取补偿和防止误差等方法来提高加工的精度，解决数控机床在实际中遇到的加工不精的一些问题。

3.1补偿、防止法

误差补偿的一般使用的方法就是使用控制系统的补偿的方法进行的，对于机器已经存在的一些误差进行补偿处理，可以将精度作最大的提高。这种方法十分的有益，而且有经济效益，通过这种方法可以通过不同的机器设备制造出零件。误差的一些其他问题可以由硬件来处理，也可以适当的使用软件的处理方式；防止的方式做的是提前预防的处理，制造和设计的进行能够有效的消除不安定的因素，例如可以，例如可以提高机床的加工零件的效率，加大系统的加工环境和力度，这些都是提高机器的精度的庇佑实际可行的办法。防治法是比较先进的技术，缺点也是存在的，使用这个方法在一定的程度上提高了机床的精度之后，就很难再提高了。

3.2重复定位的办法

机床的重复精度对误差的测量是具有偶然性的，数值相对于机床也是比较小的，但是由于精度的大小会导致控制系统的数值的累加后果，对于单元或者原件造成很小的影响，但是进行大量的生产的时候就会随着物品的增多而增多，给产品的加工带来很不必要的麻烦，对此有以下的3种办法。

1）使用绝对值的方法来进行编程，最大限度的减少误差；

2）在对刀的时候要保证尽量的基于零件的设计基础上，减少基准的不重叠方案来使误差降到最小；

3）工艺路线设置为最佳的状态，减少造成的误差的累加。

3.3积极探究“一刀多尖”的运用

一刀多尖的方法是指在一把车刀在一刀工序中使用很多刀尖加工表面的出路办法，当把车刀使用并进行编程的处理，进行依次的编号，比如1号的车位的车刀编号为T01。一个刀尖车外圆，另外一个刀尖车端，能够使一把车刀来充当两把车刀的使用，可以扩大回转到家的容量，并且角度的选择很容易。

3.4丝杠进给的运动见习的补偿策略

车床在加工螺纹的时候，刀具的横纵是由电机的横纵向的丝杠带动大中溜班来实现的，由于横纵的丝杠有丝杠的间隙，使螺纹的加工精度有着明显的误差，因此必须要消除和补偿，用保证刀具的准确距位来衡量我们重点掌握的补偿量和误差的补偿量的设定方法，来消除间隙，以此来提滚珠的丝杠的高速的性能。主要的措施是将数控机床的转速和螺纹的头数加大；把形状进行改变，使滚珠更加的，容易进行运动的操作；对于比较大的机器设施机床，可以使用将丝杠用钉子钉住，使用螺丝的旋转办法来达到传送的目的。进一步的提高丝杠的生产制造质量。使用上述的方法之后，可以在一定的程度上解决客服丝杠加工的一些问题。

数控车床的原理范文篇10

【关键词】数控机床；课程标准；教学过程设计；立体交互分层

0引言

数控机床与原理是我院数控技术应用专业开设的一门专业必修课，旨在培养学生掌握数控机床组成、工作原理方面的内容，使其初步认知数控机床各功能部件组成和工作原理，特别是通用型数控车床、数控铣床的组成和工作原理，具备独立操控数控机床的能力，能够编制简单的数控程序并加工出工件。为了贯彻学院提升教学质量的五年计划，从制定课程标准入手，合理运用教材，结合学院实训条件取舍教学内容，设计适合高职学生的教学过程，配合立体分层的实训，确保学有所得。

1制定理论实践并重的课程标准

《数控机床与原理》属于理论实践一体化课程，必修考试课，学时为60课时，其中理论40课时，实践20学时。

采用项目式教学方法设计课程授课内容，以工作任务模块为中心构建的该课程。以数控机床应用行业需求引领课程项目工作任务，以课程项目工作任务选择课程技能模块，以课程技能模块确定课程知识内容。

课程立足于实际能力的培养，以工作任务为中心组织课程内容和课程教学，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。据此，课程标准制定了5个项目和21个工作任务。

2基于课程标准的教材内容取舍，切合实训条件的措施

该课程采用大连理工大学出版社高职高专机电类课程规划教材《数控机床》，它是比较贴合课程标准的一本高职教材。它“以技能型、应用型人才培养为主，重在实践，理论以够用为度”的原则进行编写，主要介绍数控机床的基本理论知识，通用数控机床的机械结构和控制，数控机床的保养与维修等知识。但教材中的数控机床实例并不与我院实训用数控机床一一对应，导致理论偏离实训实际，造成学生在理论实践学习中有些不知所措，不利于展开教学。为此，基于课标准取舍教材内容，切合实训条件。

下列内容关于我院实训用数控机床的教学内容：CK6141数控车床，占6课时；V600数控铣床，占6课时；VMC600数控加工中心，占4课时。用以上内容置换教材中相关内容。

3循序渐进地设计教学过程

依据课程标准，参考教材编写顺序制定授课进度表。设计这5个项目的先后顺序是：数控机床功能部件18学时，数控车床10学时，数控铣床8学时，数控加工中心10学时，数控系统14学时。其中的21个工作任务是：（1）认识数控机床（2）数控机床的主运动传动部件（3）数控机床进给运动传动部件（4）滚珠丝杠螺母副的轴向间隙调整与安装（5）齿轮传动的进给传动系统中齿轮啮合间隙的调整机构（6）数控车床的回转刀架（7）数控回转工作台（8）数控机床支承部件与辅助装置（9）数控加工中心的自动换刀系统（10）数控车床概述（11）CK6141数控车床（12）CK6141数控车床的附件（13）数控铣床概述（14）V600床身型数控铣床[15]V600床身型数控铣床的附件（16）数控加工中心概述（17）立式加工中心VMC600（18）数控系统的组成（19）数控插补原理（20）刀具补偿原理（21）典型数控系统简介。

理论课堂的设计遵循理论联系实训的原则进行。理论课的课堂分解为复习旧内容阶段和讲授新内容阶段两段。复习旧内容阶段：根据工作任务需要设置判断题、填空题、选择题共计10题；讲授新内容阶段：PPT简洁文字描述，图形化展示，配合音视频动画，边讲边练，穿插师生、生生互动讨论。除了随课程进度的作业题外，还布置综合作业题1题：要求用脑图制作软件XMind制作该课程的项目工作任务图。

4立体交互式分层设计实训内容

课程标准中的20课时用于数控机床实验实训，是该课程理论联系实际的重要表现。我们采用立体交互式分层设计实训内容，共设计6个实验实训，纵向是低、中、高三个难度级别，横向是中低难度每级设计两个实训项目，高级难度设计一个实验实训项目，故为立体式；交互式是指实践教学和理论教学相互穿插而不是孤立地进行，力图使学生通过实训巩固理论，用理论指导实训。

5结语

高职学生学习《数控机床与原理》课程，需初步具备机械制图、机械基础、电工电子技术、自动化技术等方面的知识，因此，合理地编排设计教学过程和教学方法就显得很重要。笔者初步尝试了以上所述的“项目任务驱动式教学法”，取得了较为理想的教学效果。

【参考文献】

[1]张玲莉，汪文津，赵坚.数控机床课程的教学改革研究与实践[J].河北师范大学学报：教育科学版，2010（10）：115-117

数控车床的原理范文

关键词：普通车床；数控车床；发展趋势；技术改造

前言

现阶段，在工业生产领域中，故障机床、闲置普通机床的数量均比较大，一定程度上造成了资源的浪费，且影响工业生产行业的发展。随着工业生产的进一步发展，必然要采取相应的技术手段改造、升级这些机床，尤其是闲置普通机床，以提升资源利用效率，减少投入，获得更多的产出。

1普通车床改成数控车床的发展趋势

现代制造系统中，关键技术之一即为数控技术，属于高新技术，精度、效率均比较高，且柔性自动化，利用数控技术改造普通车床为制造领域必然的发展趋势，而此种趋势在性能及功能方面良好地体现出来。

1.1性能发展趋势

第一，高速、高精、高效化，普通车床改成数控车床后，控制系统多CPU，且CPU芯片采用高速类型，交流数字伺服系统的绝对式检测元件分辨率非常高，同时，对机床的动态与静态特性做出有效的改善，会逐渐的提升机床的速度、精度及效率；第二，柔性化，柔性既包含数控系统自身，也包含群控系统，数控系统设计时，采取模块化方式，具有较大的功能覆盖面，对于不同用户，其需求可被有效满足，而群控系统中，即使生产流程要求不同，同一系统也可以此为依据，自动动态调整物料流、信息流，促进群控系统效能最大化的发挥；第三，工艺复合性与多轴化，复合加工的主要目的为促进工序、辅助时间减少，其发展方向中越来越呈现出多轴、多系列控制功能[1]。

1.2功能发展趋势

第一，用户界面图形化，使用者操作数控系统时，与其对话接口为用户界面，用户界面图形化发展后，使用者为非专业人员时，操作也可顺利的进行，使用者操作时，通过相应的窗口与菜单来实现；第二，科学计算可视化，数据的高效处理与解释时，即可采用科学计算可视化，此种功能实现了直接利用可视信息进行信息交流，可视化技术结合虚拟环境技术后，应用领域进一步的拓宽，而且在产品设计周期缩短、产品重量提升等方面的意义重大；第三，插补与补偿方式多样化，插补时，可采用的方式逐渐增多，如直线插补、圆弧插补等，而且补偿方式也越来越多样化，间隙补偿、象限误差补偿、温度补偿等均为可以采用的方式；第四，内装高性能PLC，高性能PLC控制模块置入数控系统内部后，梯形图或高级语言编程均可直接进行，编程工具中，针对车床铣床，标准PLC用户程序实例包含其中，用户编辑修改操作均支持，便于用舾据自身需求构建应用程序；第五，应用多媒体技术，将多媒体技术应用到数控技术领域后，能够实现综合化、智能化处理信息，并可对系统实时监控，监测生产相关参数，提升生产效率[2]。

2普通车床改成数控车床的技术改造方法

改造普通车床时，需大范围整改车床，滚柱钢丝、伺服电机需要取代普通车床的丝杆、传动结构部件，之后利用数控技术升级车床配置，改造、升级过程的复杂性比较高，需科学的开展，本节以CY6140普通车床为例，分析具体的技术改造方法。

2.1确定具体改造方案

改造之前，确定具体的、可行的改造方案为必须开展的工作。设计方案时，应对用户需求充分考虑，并使改动部件尽量减少，促进经济效益最大化的实现。首先，确定电气控制系统的数控改造方案，关键部分包含四个，一为主轴部分，控制要求的达到为该部分主要的改造需要，控制要求为点动控制正转、反转、调整对刀，点动控制完成和停车时反接制动需要开展，避免点动多次开展，保护主轴电机过程中应监视主轴电机运行情况，并在电流表中接入传感器，以保护主轴电路，基于上述要求，控制电机的正转与反转通过KM1、KM2实现，同时，光电解码器安装在主轴电机末端，保证螺纹自动加工功能被车床获得；二为进给部分，改造内容包含电气部分及机械部分，方法为改变X轴原来的手动进给，变为自动进给；三是刀架部分，改造此部分时，需要联系实际生产情况，保证选择的系统性能适合，之后拆除原刀架部分、托板，将四位刀架安装上；四是PLC系统程序，设计、安装及调试该系统时，控制方式包含三种，分别为手动、自动、半自动，根据不同控制方式，设计相应程序，编译程序后调试工作开展，设计要求实现后，方可在实践中应用[3]。其次，确定机械部分改造方案，改造CY6140普通车床时，原则上大修车床，但原主轴、尾座及导轨均保留，大修后即改造机械部分，大拖板、中拖板的驱动脱离进给箱传动，取代的为两个伺服驱动[4]。

2.2按照步骤实施改造

具体改造方案确定之后，需按照步骤实施数控车床的改造：第一，机械维修、电气改造，开始电气改造时，应先检测、维修车床，因此将这两项工作放置在改造第一步，检测车床后，对维修内容作出确定，结合方案，与电气改造顺利衔接，并将改造的内容完成；第二，实施改造程序，原则上，实施过程应为先部分后整体、先简单后困难，第一步完成后，电气改造开展时，划分此项改造工作，变为若干个小部分，按照原则逐个完成小部分改造，之后互联各个小部分，完成整体改造；第三，确定改造周期与范围，利用数控技术改造普通车床时，由于车床并不具备相同的具体情况，因此也不具备一致的改造范围，某些车床需改造整个电气系统，而有些车床并不需要改造整个，因此，应在科学检测分析的基础上，确定改造范围，改造周期确定时，同样需要与实际情况相结合，同时，技术人员技能水平、改造系统难易程度均会对改造周期的确定产生影响，综合分析后再确定，保证确定的准确性；第四，技术准备工作，大体上，准备工作包含机械部分、新数控系统技术资料两个方面，机械部分中，机械大修检测、准备改造零部件等均为准备内容之一，而准备新数控系统技术资料的工作主要是学习其原理、安装调试等，保证顺利的完成改造工作[5]。

2.3改造后性能及效益分析

CY6140普通车床改成数控车床后，曲线、曲面等零部件加工可以完成，自动化功能的加入在技术上为无人值守的实现成为可能，生产效率、经济效益明显提高。与新购设备成本相比，数控技术改造成本更低。

3结束语

普通车床改造为数控车床为制造领域必然的发展趋势之一，在数控改造过程中，应充分的利用数控技术，按照改造方案有步骤的完成改造，促进生产效率、生产质量及生产效益的提升。

参考文献

[1]李建博.试论CY6140普通车床数控改造[J].中国新技术新产品，2013（10）：137.

[2]王刚.浅谈普通车床的数控化改造[J].企业技术开发，2013（12）：73-74.

[3]郑东梅.实例分析普通车床的经济型数控改造[J].科技创新导报，2015（30）：21-22.

数控车床的原理范文篇12

【关键词】数控车床车削加工工艺工艺分析车削

一、问题的提出

数控车削加工主要包括工艺分析、程序编制、装刀、装工件、对刀、粗加工、半精加工、精加工。而数控车削的工艺分析是数控车削加工顺利完成的保障。

数控车削加工工艺是采用数控车床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和。其主要内容包括以下几个方面:

(一)选择并确定零件的数控车削加工内容;(二)对零件图纸进行数控车削加工工艺分析;(三)工具、夹具的选择和调整设计;(四)切削用量选择;(五)工序、工步的设计;(六)加工轨迹的计算和优化;(七)编制数控加工工艺技术文件。

笔者观察了很多数控车的技术工人,阅读了不少关于数控车削加工工艺的文章,发现大部分的使用者采用选择并确定零件的数控车削加工内容、零件图分析、夹具和刀具的选择、切削用量选择、划分工序及拟定加工顺序、加工轨迹的计算和优化、编制数控加工工艺技术文件的顺序来进行工艺分析。

但是笔者分析了上述的顺序之后,发现有点不妥。因为整个零件的工序、工步的设计是工艺分析这一环节中最重要的一部分内容。工序、工步的设计直接关系到能否加工出符合零件形位公差要求的零件。工序、工步的设计不合理将直接导致零件的形位公差达不到要求。换言之就是工序、工步的设计不合理直接导致产生次品。

二、分析问题

目前,数控车床的使用者的操作水平非常高,并且能够独立解决很多操作上的难题,但是他们的理论水平不是很高,这是造成工艺分析顺序不合理的主要原因。

造成工艺分析顺序不合理的另一个原因是企业的工量具设备不足。

三、解决问题

其实分析了工艺分析顺序不合理的现象和原因之后,解决问题就非常容易了。需要做的工作只要将对零件的分析顺序稍做调整就可以。

笔者认为合理的工艺分析步骤应该是:

(一)选择并确定零件的数控车削加工内容;(二)对零件图纸进行数控车削加工工艺分析;(三)工序、工步的设计;(四)工具、夹具的选择和调整设计;(五)切削用量选择;

(六)加工轨迹的计算和优化;(七)编制数控加工工艺技术文件。

本文主要对二、三、四、五三个步骤进行详细的阐述。

(一)零件图分析

零件图分析是制定数控车削工艺的首要任务。主要进行尺寸标注方法分析、轮廓几何要素分析以及精度和技术要求分析。此外还应分析零件结构和加工要求的合理性,选择工艺基准。

1.选择基准

零件图上的尺寸标注方法应适应数控车床的加工特点,以同一基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法既便于编程,又有利于设计基准、工艺基准、测量基准和编程原点的统一。

2.节点坐标计算

在手工编程时,要计算每个节点坐标。在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义。

3.精度和技术要求分析

对被加工零件的精度和技术进行分析,是零件工艺性分析的重要内容,只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基础上,才能正确合理地选择加工方法、装夹方式、刀具及切削用量等。

(二)工序、工步的设计

1.工序划分的原则

在数控车床上加工零件,常用的工序的划分原则有两种。

(1)保持精度原则。工序一般要求尽可能地集中,粗、精加工通常会在一次装夹中全部完成。为减少热变形和切削力变形对工件的形状、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影响,则应将粗、精加工分开进行。

(2)提高生产效率原则。为减少换刀次数,节省换刀时间,提高生产效率,应将需要用同一把刀加工的加工部位都完成后,再换另一把刀来加工其他部位,同时应尽量减少空行程。

2.确定加工顺序

制定加工顺序一般遵循下列原则:

(1)先粗后精。按照粗车半精车精车的顺序进行,逐步提高加工精度。

(2)先近后远。离对刀点近的部位先加工,离对刀点远的部位后加工,以便缩短刀具移动距离,减少空行程时间。此外,先近后远车削还有利于保持坯件或半成品的刚性,改善其切削条件。

(3)内外交叉。对既有内表面又有外表面需加工的零件,应先进行内外表面的粗加工,后进行内外表面的精加工。

(4)基面先行。用作精基准的表面应优先加工出来,定位基准的表面越精确,装夹误差越小。

(三)夹具和刀具的选择

1.工件的装夹与定位

数控车削加工中尽可能做到一次装夹后能加工出全部或大部分代加工表面,尽量减少装夹次数,以提高加工效率、保证加工精度。对于轴类零件,通常以零件自身的外圆柱面作定位基准;对于套类零件,则以内孔为定位基准。数控车床夹具除了使用通用的三爪自动定心卡盘、四爪卡盘、液压、电动及气动夹具外,还有多种通用性较好的专用夹具。实际操作时应合理选择。

2.刀具选择

刀具的使用寿命除与刀具材料相关外,还与刀具的直径有很大的关系。刀具直径越大,能承受的切削用量也越大。所以在零件形状允许的情况下,采用尽可能大的刀具直径是延长刀具寿命,提高生产率的有效措施。数控车削常用的刀具一般分为3类。即尖形车刀、圆弧形车刀和成型车刀。

(四)切削用量选择

数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速s(或切削速度υ)及进给速度f(或进给量f)。

切削用量的选择原则,合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求,以及刀具的耐用度去选择,(下转第90页)

(上接第81页)也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是:粗车时,首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap;其次选择较大的进给量f;最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。增大背吃刀量可减少走刀次数,提高加工效率,增大进给量有利于断屑。精车时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高加工效率,因此宜选用较小的背吃刀量和进给量,尽可能地提高加工速度。主轴转速s(r/min)可根据切削速度υ(mm/min)由公式s=υ1000/πd(d为工件或刀/具直径mm)计算得出,也可以查表或根据实践经验确定。

三、结语

数控机床作为一种高效率的设备,欲充分发挥其高性能、高精度和高自动化的特点,除了必须掌握机床的性能、特点及操作方法外,还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺,以得到最优的加工方案。

参考文献