数控加工论文十篇

数控加工论文篇1

（1）加工原理误差。加工原理误差是在实际的机械零件加工过程中，使用和理论加工方法类似的技术、刀具轮廓以及传动比等使得产生的零件参数与理论有所偏差。这也是数控机床机械加工中最常出现的精度误差原因。产生这种误差的原因有两种：a.实际的加工中使用类似的加工方法，在数控机床的实际操作中，为了使加工的流程看起来和理论相似，使用的加工方法和理论上有所差距，这必然会造成加工原理上的误差。b.实际机械加工中使用的工具和理论模具不一样，比如刀具轮廓的使用，理论上机械加工要求刀具应当具有很高精度的刀具曲面，但是实际操作中，机械加工的刀具不能达到理想的要求，一般会采用近似的刀具曲面，像弧线、直线等线性进行替代，这种情况就会造成刀具轮廓加工过程中带来的加工理论误差。（2）工艺系统误差。a.机械零件受力点位置变化引起误差。在机械加工工艺的生产中，工艺系统的切削着力点通常会伴随着切削的位置进行变化，两者之间位置的变化，使得加工零件受力点在不断变化，在位置的交错中，会造成一定的误差。b.机械加工受力程度的变化引起误差。在机械加工中，零件受力点在不断变化过程中，点受到的切削程度也会不一样，由于被加工的零件本身就存在材质、形状和尺寸的不均匀情况，在加工的过程中就会形成不同受力点切削的力度不一，形成加工工艺中的误差。

2数控机床机械加工精度提升的误差补偿技术

在现代科技的发展和应用中，保证机械加工的精度的方法有两种，一是提高数控机床的质量，二是采用误差补偿技术，本文着重从误差补偿技术进行精度提升的研究。误差补偿一般又可以分为误差预防和误差补偿技术，在误差补偿技术中常用的方法是误差建模、误差测量、误差补偿实施。（1）硬件静态补偿法。在机械加工精度控制中利用硬件静态补偿法是指通过添加外部硬件机构，在外力的作用下让机床运用副位置产生与误差方向相反的运动来减少加工中的误差。在加工螺丝时由于加工机床丝杠之间存在误差，通过螺距校正尺来进行丝杠之间的螺距，就属于是静态补偿法。由于静态补偿法的局限性，只能在停止时进行数值或者是硬件的参数调整进行补偿，在运动时不能进行实时的补偿，这种硬件静态补偿法被使用的频率相对较低，一般会和其他方法进行综合使用。（2）静态补偿法和动态补偿法综合使用。上面已经给提到静态补偿法是在数控机床加工的静止时，通过调整参数进行误差补偿，这种补偿法可以对精度进行系统补偿提高，不能在运动中进行随机的误差补偿，通过和动态补偿法的相结合可以实现加工精度的大大提高。动态补偿是在加工的切削情况下，依据机床的工况、环境条件和空间位置的变化追踪进行补偿量亦或参数补偿，通过运动的实时现状进行反馈补偿，例如在轴承的机床加工中，通过对热量、几何形状、切削程度的监控进行及时的参数修改补偿，是一种具有现实实际意义的误差补偿法，但对于数控机床的技术水平要求极高，投入的成本很大。（3）进给伺服系统补偿法。伺服系统是驱动各加工坐标轴运动的传动装置。这种补偿系统可以正反两个方向运行，能够根据加工轨迹的要求，进行实时的正向或者反向运动，其加工控制精度可以达到0.1微米，另外它的调速范围宽、快速响应并无超调、低速大转矩。在典型的数控机床进给系统中由步进电机构成的开环控制系统，步进电机的角位移或者线位移与脉冲数成正比，其转速与脉冲频率成正比，它将指令脉冲变成步进电机输出轴的旋转运动来控制机床加工；闭环进给位置伺服系统，它主要是采用直流伺服电动机或交流伺服电动机驱动，机床工作台的实际位移可通过检测装置及时反馈给数控装置中的比较器，以便于指令位移信号进行比较，两者差距有作为伺服电机的控制信号，进而驱动工作台消除位移误差；半闭环进给位置伺服系统，该系统由位置控制单元和速度控制单元构成，光电脉冲编码器发出的脉冲，一方面用作位置的反馈信号，另一方面用作测速信号。当点击的负载变化时候，反馈脉冲信号的频率将会随着变化，在实际的机床加工中，通过控制伺服电机的转速进行精度误差的减小。（4）修改G代码补偿法。G代码是编制机床加工程序的语言，G代码中有刀具的补偿功能，像G44、G43是刀具长度补偿。G代码的补偿原理是通过对刀位信息的修改来补偿误差的范围。这种补偿也被广泛用于数控机床的机械加工误差补偿，例如Hsu等人建立的五轴机床误差补偿模型，根据对模型对CAM软件生成的初始刀位进行修改，用修改G代码的方法完成数控机床机械加工误差补偿。这种补偿方法需要G代码的编程人员进行工件的几何形状确定，确定工艺过程和刀具轨迹，在进行实际的运行中，如果出现位置偏移就需要通过修改G代码进行误差补偿，一般运用于比较简单的加工零件，其形状不复杂，主要是直线和圆弧组成的轮廓，数据的处理量不大，在遇到工作量大，复杂的零件时候，就需要通过计算机的G代码控制进行修改，程序员通过计算机辅助进行编程。（5）坐标偏置补偿法。坐标偏置补偿法是利用数控系统的坐标原点偏移，参照位置等信号的反馈进行机床误差的补偿。在程序员进行操作时候，可以通过数控系统的直观显示进行零件加工的误差校对，对于出现误差的，可以通过操作数控系统对原点坐标进行重新设置，使其对出现的误差进行补偿，这种补偿方法适用于三轴坐标的数控机床。这种补偿法一般在使用侧头时候用的是固定侧头，同时还需要一定的软件补偿，保证地基的稳定。

3结束语

综上所述，误差补偿法可以有效的提高数控机床机械加工精度，并能够给数控机床带来经济效益。误差补偿可以有效的控制数控机床机械加工过程的零件精度，有助于提高机械加工工艺技术，能够适应数控机械加工企业的高级精度、高级质量水平化发展方向。误差补偿法是在原有数控机床的基础上，通过科学的技术和手段，来实现零件设计的理论值，目前误差补偿的技术已经被广泛的应用和被相关学者所关注，并且在通过不断完善和更新误差补偿技术，使其成为现代社会精密工程的主要技术。

作者:王少彬 单位:浙江省宁波市宁波大红鹰学院

参考文献

[1]丁来军.误差补偿在提高数控机床机械加工精度中的应用[J].黑龙江科技信息，2016（10）：23.

[2]龙鹏，李洪涛，李安国.基于数控机床空间误差提高其加工精度的补偿方法研究[J].机械工程师，2012（6）：41-43.

[3]王倩，王贺.误差补偿在提高数控机床机械加工精度中的应用[J].科学与财富，2015（15）：161.

[4]李绪平.数控机床的误差补偿技术研究[J].中国机械，2015（5）：113-114.

数控加工论文篇2

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行探讨开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子electron、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的运用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境(environment)以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境(environment)下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。

2.数控机床发展趋势

2.1性能发展方向

2.1.1高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

2.1.2柔性化包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。

2.1.3工艺复合性和多轴化以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。

2.1.4实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境(environment)，其运用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的探讨和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理(manage)及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。

2.2功能发展方向

2.2.1用户界面图形化用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机(computer)软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

2.2.2科学计算可视化科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境(environment)技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理(manage)数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

2.2.3插补和补偿方式多样化多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

2.2.4内装高性能PLC数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

2.2.5多媒体技术应用多媒体技术集计算机(computer)、声像和通信（communicate）技术于一体，使计算机(computer)具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3体系结构的发展

2.3.1集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可*性。

2.3.2模块化硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。

2.3.3网络化机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

3.存在的问题及相关解决方法深度思考

3.1不断加强技术创新是提高国产数控机床水平的关键国产数控机床缺乏核心技术，从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口，即使近几年有些国内制造商艰难地创出了自己的品牌，但其产品的功能、性能的可*性仍然与国外产品有一定差距。近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术，但缺乏对机床结构与精度、可*性、人性化设计等基础性技术的研究，忽视了自主开发能力的培育，国产数控机床的技术水平、性能和质量与国外还有较大差距，同样难以得到大多数用户的认可。

3.2制造水平与管理手段依然落后一些国产数控机床制造商不够重视整体工艺与制造水平的提高，加工手段基本以普通机床与低效刀具为主，装配调试完全*手工，加工质量在生产进度的紧逼下不能得到稳定与提高。另外很多国产数控机床制造商的生产管理依然沿用原始的手工台账管理方式，工艺水平和管理效率低下使得企业无法形成足够生产规模。如国外机床制造商能做到每周装调出产品，而国内的生产周期过长且很难控制。因此我们在引进技术的同时应注意加强自身工艺技术改造和管理水平的提升。

3.3服务水平与能力欠缺也是影响国产数控机床占有率的一个重要因素由于数控机床产业发展迅速，一部分企业不顾长远利益，对提高自身的综合服务水平不够重视，甚至对服务缺乏真正的理解，只注重推销而不注重售前与售后服务。有些企业派出的人员对生产的数控机床缺乏足够了解，不会使用或使用不好数控机床，更不能指导用户使用好机床;有的对先进高效刀具缺乏基本了解，不能提供较好的工艺解决方案，用户自然对制造商缺乏信心。制造商的服务应从研究用户的加工产品、工艺、生产类型、质量要求入手，帮助用户进行设备选型，推荐先进工艺与工辅具，配备专业的培训人员和良好的培训环境，帮助用户发挥机床的最大效益、加工出高质量的最终产品，这样才能逐步得到用户的认同，提高国产数控机床的市场占有率。

3.4加大数控专业人才的培养力度从我国数控机床的发展形式来看需要三种层次的数控技术人才：第一种是熟悉数控机床的操作及加工工艺、懂得简单的机床维护、能够进行手工或自动编程的车间技术操作人员;第二种是熟悉数控机床机械结构及数控系统软硬件知识的中级人才，要掌握复杂模具的设计和制造知识，能够熟练应用UG、PRO/E等CAD/CAM软件，同时有扎实的专业理论知识、较高的英语水平并积累了大量的实践经验;第三种是精通数控机床结构设计以及数控系统电气设计、能够进行数控机床产品开发及技术创新的数控技术高级人才。我国应根据需要有目标的加大人才培养力度，为我国的数控机床产业提供强大的技术人才支撑

参考文献

（1）王爱玲教授主编的系列教材《现代数控技术系列》（六本）(①《现代数控原理及系统》②《现代数控机床伺服及检测技术》③《现代数控编程技术及应用》④《现代数控机床故障诊断及维修》、⑤《现代数控机床操作技术教程》⑥《现代数控机床》)，2002年1月国防工业出版社出版以来，2004年已3次印刷，2005年1月再版。

（2）李郝林主编：《机床数控技术》，机械工业出版社出版，2002年9月第1版；

（3）宋本基主编：《数控机床》，哈尔滨工程大学出版，1999年3月第1版；

（4）王永章等主编：《数控技术》，高等教育出版社，2003年4月第2次印刷；

（5）朱晓春主编.数控技术[M].机械工业出版社，2006年9月；

（6）冯志刚主编.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].机械工业出版社，2007年7月。

摘要

数控加工论文篇3

为真实反映加工过程中工艺系统内各组成部分之间的相对运动及位置关系，必须首先构建数控加工工艺系统仿真环境。涡轮导向器的加工采用瑞士MIKRONUCP800DURO五轴加工中心，其工艺系统仿真环境按如下方式创建。

(一)创建仿真机床将五轴加工中心实体按运动逻辑关系(主要按各运动坐标轴)进行分解，利用三维CAD软件(如SeimensNX8．0)分别建立各部件三维模型，并转换成VERICUT软件能识别的STL文件;然后根据各部件的逻辑结构关系在VERICUT软件中进行装配，得到需要的仿真机床模型;最后设置好机床参数，完成仿真机床的创建。三维建模时，只建立部件的外形模型，而不考虑机床内部传动机构，机床本体及其它非运动部件可简化为一体建模。各部件模型在建模坐标系中的位置尺寸最好与该部件在五轴加工中心上同机床原点的关系一致，以便于在导入VERICUT时，能直接确定各部件之间的位置关系，可从机床说明书上获得相关数据。在VERICUT软件中进行各部件装配时，应首先根据机床的运动依存关系，建立机床项目树，这是形成仿真机床的基础。MIKRONUCP800DURO机床各部件的运动依存关系为:所有运动部件依存于机床本体;刀具安装在主轴部件上，由主轴部件实现Z方向运动，主轴部件跟随Y轴部件运动，而Y轴部件跟随X轴部件运动;此外，工件安装在工作台上，工作台实现C轴旋转，而C轴工作台跟随A轴部件实现绕A轴的旋转运动。因此，创建机床项目树的顺序应为:Base—X—Y—Z—Spindle—Tool，Base—A—C—Fixture—Stock。得到机床项目树(如图1)后，分别添加各部件几何模型，完成MIKRON仿真机床的模型创建。所得到的仿真机床模型如图2所示。对所创建的机床模型，需进行参数设置才能最终用于仿真加工。可利用VERICUT菜单条中的配置机床设定命令，对碰撞检测、初始机床位置、换刀位置、机床行程极限等参数进行设置。

(二)配置数控系统MIKRON五轴加工中心配置的数控系统为Hei-denhainiTNC530，在VERICUT菜单条中选择配置控制打开控制文件，在控制系统库下选择hei530．ctl作为机床控制系统。但VERICUT提供的控制系统是最基本的配置，需根据机床实际情况进行相关参数设置。可在VERICUT菜单条中选择配置控制设定命令，在弹出对话框中“旋转”标签下设置A轴旋转台型为“EIA(360绝对)”，C2轴旋转台型为“线性”，绝对旋转式方向为“正向CCW绝对”，使用RTCP参数项设置为“RTCP旋转轴偏置”，并将RTCP轮廓运动设置为“是”。此外，该控制文件缺少A、C轴夹紧及松开辅助指令M10/M11以及M15/M16，为避免仿真时产生不必要的报警，需选择VERICUT菜单条中配置文字格式命令，在弹出对话框的“字格式”标签中添加此四个辅助功能名字。图2MIKRONUCP800DURO仿真机床模型

(三)创建刀具库利用VERICUT的刀具管理功能，可建立加工所需刀具并形成刀具库。建立刀具时，需分别定义刀具(Cutter)及刀具夹持器(Holder)的形状尺寸，应根据实际情况精确绘制，以保证仿真的可靠性。在刀具库中，应为每一把创建的刀具设置好对应的刀具号，并将刀具的装夹点设置在刀具夹持器顶面中心位置，以确保正确调用刀具。

二、涡轮导向器的加工仿真

调用已经创建好的五轴工艺系统仿真环境，完成以下步骤:(1)导入零件及毛坯模型。在VERICUT中导入模型文件后，应确保模型处于正确的位置，否则会出现加工错误的情况。通常的做法是，在机床上安装好工件以后，通过对刀操作确定工件上对刀点在机床坐标系中的坐标值，然后在三维CAD软件中移动零件模型，使模型上对刀点在工件坐标系(WCS)中的坐标值与实际对刀值一致，并将模型的加工坐标系(MCS)与工件坐标系设置为重合，再以STL格式导出模型文件。这样可确保导入模型后，无需再在VERICUT环境中移动模型，也无需设置加工坐标系统，利用仿真软件默认的机床原点及加工坐标系即可实现仿真加工。(2)调用NC程序。(3)启动仿真。仿真过程中，若出现干涉、碰撞、超程等错误，仿真软件能自动报错，并指示出错的具体情况。据此，可重新编制数控程序、调整刀具尺寸、调整工件装夹位置，继续仿真加工。涡轮导向器的加工仿真如图3所示。

三、结论

数控加工论文篇4

MasterCAM软件是美国CNCSoftware公司开发的基于PC平台的CAD/CAM系统，广泛应用于机械加工、模具制造、汽车工业和航天工业等领域。它支持曲面高速、高精度加工和多轴（四轴、五轴）加工。应用其多轴加工功能模块，可方便、快速地编制高质量的多轴加工数控程序。MasterCAM提供了多种复杂零件的粗精加工方法，根据零件的外形结构选择不同的加工方法，大大提高了零件的加工效率和质量。零件加工的刀位轨迹一般分粗加工轨迹、半精加工轨迹和精加工轨迹，根据需要，可自动生成各阶段的数控代码。

1.1模型导入工业界经常采用多款软件来实现产品协同设计、数控加工等，以达到发挥每款软件的优势，因此，文件格式的转换就不可避免，对于SolidWorks和MasterCAM系统间的文件转换，可采用x_t格式，iges格式等进行转化、导入［3］。印章模型采用x_t格式导入。

1.2印章数控加工流程模型导入后，主要加工表面为回转体的外形表面，可以采用四轴加工，工件底面安装在工作台上，印章的数控加工流程见图2。

1.3数控加工代码生成及仿真验证导入模型，双击“机床类型”，选择“铣床”命令，展开“属性”操作命令，进入材料设置对话框，在“形状”选项组中选择“实体”单选按钮，如图3所示，进行确定，得到毛坯。考虑到工件底面水平放置，选择工件底面中心为编程原点，选择工件旋转轴线为A轴。需要说明的是，在MasterCAMX5版本中，四轴旋转加工已经并入五轴旋转加工选项，实际应用中定义四轴即可。选择刀具路径中的“多轴刀具路径”，进行四轴加工参数设置，分别定义好刀具路径参数、刀具加工参数和旋转四轴等参数，其中，刀具选择240＃，刀具直径为6mm，其运动参数设置见图4。

多轴加工参数设置第四轴时，当选择“X轴”，表示刀具旋转轴垂直于X轴，即刀具在YZ平面内旋转；当选择“Y轴”，表示刀具旋转轴垂直于Y轴，即刀具在ZX平面内旋转；印章加工选择“Z轴”，即刀具旋转轴垂直于Z轴，刀具在XY平面内旋转。参数设置完毕后，进行刀具轨迹计算，计算结果见图5。

为了检验4轴刀具轨迹的准确性，有必要进行刀具的运动仿真，而MasterCAMX5提供了强大的集成仿真校验功能模 块，能够对整个过程进行运动仿真，进行包括夹具、工件、刀具在内的干涉检查。利用MasterCAM的加工仿真模块，检验刀具是否发生碰撞和过切；加工中，工件固定，刀具围绕模型轴线旋转加工。图5给出了印章虚拟加工过程中的仿真示意图。如果在加工过程中出现干涉问题，则对刀具轨迹进行修正；若无问题，通过操作管理对话框的G1按钮，生成G代码，见图7。最后，检查G代码，并对代码修改翻译，使之成为机床可用的数控代码，就可生产加工实际零件。

2结语

数控加工论文篇5

在数控加工制造的生产中，不同的零件对加工设备和加工工艺参数的要求也各不相同。为了能够保证零件加工的质量和效率，必须要合理的引入适宜的计算机辅助软件技术，以提高自动化控制效率。因此选择CAM软件十分关键，一般选择CAM软件时需要从五大方面来考虑，即产品生产需要、数控加工中需要解决的问题、产品未来发展中需要解决的问题、CAM软件的功能特点以及CAM软件的性价比。在对比分析后，确定合适的CAM软件选择方案。以下简单介绍几种在选择CAM软件时可采取的具体选择方法：

1.1查看CAM软件操作使用是否方便。在生产实践中，一款界面清晰一致、操作简洁实用的软件将会给用户带来很大的便利，例如CAM软件系统采用Windows系统的操作风格，则会更容易被用户接受，因为用户即使不经过培训也可以快速掌握使用技巧。为此在选择CAM软件时，首先要查看操作系统与硬件设施是否满足其安装需求，并查看其功能作用以及操作使用是否简便。

1.2查看CAM软件的集成化程度。高度集成的软件所具备的功能种类更多，包容性也相对更强，可以更好的实现数据共享。目前大多数的CAM软件都是经过与CAD集成后的软件，不但能够体现CAM的功能作用，还可以体现CAD的应用效果。实现三维绘图、数据加工、方针模拟，等等多种功能。为此，在选择CAM软件时，也要充分考虑到其集成化程度，尤其是要对其中的CAD模块进行仔细分析。如果CAD模块的性能完善、功能强大，则将会大大的提升CAM软件的造型设计水平。需要指出的是，除此以外，还要注意CAD与CAM之间是否保持良好的兼容性，所支持的图形文件转换是否一致，以及读取和传送图形文件时是否会受影响，因为这些因素都会影响到CAM软件的功能实现。

1.3注意CAM软件的功能检测。包括以下几方面:a.建立二维和三维刀具路径的难易程度;b.加工方法的多样性;c.刀具路径是否易于编辑和修改;d.是否具有刀具和材料数据库，能否自动生成进给速度和主轴转速等切削参数;e.有无内置的防碰撞和防过切功能;f.能否手动调节机加工参数及缺省值;g.能否对加工过程进行模拟和估算加工时间。

1.4后处理程序及数控加工代码的输出。后处理程序可以提供用户化的数控加工代码的输出，使用户能够灵活地将NC程序用于不同的数控系统。选择软件时需注意以下问题：提供哪些后处理和数据加工程序，是否包括线切割、电火花、车削或多轴数控加工编程的后处理程序;后处理输出的加工程序能否细调，以使数控加工代码的输出符合用户的要求;能否将NC程序反向处理，显示刀具路径。

2CAM软件在数控加工制造中的具体应用

2.1前置处理

2.1.1系统的数据输入接口。通常在加工一种零件之前，首先需要确定所要加工零件的造型设计、工艺设计和相关参数，并以此为依据进行数据编程，最后再进行生产作业。其中数控编程的设计是否合理将会对零件的加工质量产生直接影响。为此，必须要求CAM软件所输出的数据能够被系统正常读取。而在实际的生产中，CAM软件的种类较多，不同的设计工程师所采用的CAM软件可能有所差异，这就要CAM软件需要具备正确读取多种输出数据的功能。当前大多数CAM软件都会有多种接口，如Pro/E、UG、IGES、DXF、STL、SAT等。这些接口的设置已经基本上可以满足大多数的CAM软件的数据识别需求。但是为了保障起见，在大规模生产前，最好挑出几个较为典型的零件来进行数据读取试验，以确保CAM软件所支持的数据格式符合要求，所读取的数据信息也都正确精准。

2.1.2加工中的工艺适应性。在零件的数控加工过程中，走刀方式的设置非常关键，其不但直接影响着零件加工表面的质量，还会对零件的整体加工效果产生直接影响。为此在CAM软件的应用中应该保证其能够很好的支持各种加工工艺，尤其是走刀方式。一般在铣削加工工艺中，如果采用较为简单的直线往复的走刀方式，只能进行平面加工。而要进行曲面或特殊轮廓线的零件，则需要采取环形走刀方式。而事实上一个零件一般会具备多种表面形状和不同的轮廓，为此加工中需要采用多种走刀方式，而CAM软件则必须要支持所有的走刀方式，以保证加工的顺利进行。当然，除了走刀方式这种加工工艺以外，CAM软件还要具备其他的工艺适应性，如支持过切保护、干涉刀杆的检查、进行模拟仿真检验等等，这些辅助功能都是CAM软件应该具备的。

2.2后置处理。在数控加工制造中，CAM软件除了可以实现上述前置处理功能以外，还可以进行后置处理，这也是保证数控加工质量的一个关键环节。因为在前置处理中所形成的刀轨参数信息与其他工艺参数信息的文件格式并不能被机床控制器所接受。为此需要对这些文件进行格式转换，这就需要利用CAM软件的转换功能，把前置处理中所形成的各种工参信息文件转换为机床可以识别的NC程序，从而顺利驱动机床，完成数控加工作业。在此过程中，不同的机床对NC程序代码的识别能力也各不相同，为此CAM软件所具备的后置处理功能要能够对多种文件格式进行处理和转换，不但要保证用户可以在系统中直接对文件进行编辑或修改，还要能够将处理后的文件以数控代码的方式传输到需要驱动的数控机床系统中，所以CAM软件还要具备一定的数据传输功能，以保证后置处理功能的完全实现。

3结束语

数控加工论文篇6

（1）数控技术的概念

数控技术是在传统机械加工技术的基础上，采用数字控制技术来进一步提高机械加工的质量，并且结合传统机械制造技术、计算机技术与网络通信技术等进行机械加工运动。较传统机械加工技术来说，其不但具有高准度与高效率，同时还具备柔性自动化等优点，国内现在对数控技术的应用主要是预先编制好程序，再通过控制程序来控制设备，一般采用计算机进行控制。

（2）数控加工技术的主要特点

数控加工技术可以简便的改变相关工艺参数，因此在进行换批加工与研制新产品时非常方便。另外，像普通机床很难完成的加工复杂零件与零件曲面形状等，利用数控加工技术都可以高质量量完成。数控加工技术采用模块化标准工具，在换刀与安装方面都节省了很多时间，同时对工具的标准化程度与管理水平都有较大的提高。

2数控技术在机械加工技术中的应用意义

（1）数控技术在机械加工技术中的应用

提高了机床的控制力近年来数控技术在机械加工技术中的应用，对机床控制力有了很大程度上的提高，进一步提高了机械加工的工作效率。采用数控技术来控制机床设备，充分发挥了机床设备的功能，同时使机床设备的操作更加简单，通过在数控器上预先编制好机械加工的流程与操作方法，并由控制器依据相关数字信息来控制机床运行，不但保证了机械加工的质量，同时也使机床设备更具高效化。

（2）数控技术在机械加工技术中的应用

推动了汽车制造业的发展数控技术对进一步发展汽车制造业有很大的帮助，通过将数控技术应用到机械加工技术中以提高机械加工技术的有效，为进一步发展汽车制造业提供了技术保障，在汽车零件的加工中运用数控技术可有效提高生产率，同时强化了汽车进行机械加工的效果，使原本复杂的操作更加简单，提高汽车零件加工生产的效率同时促使汽车制造业实现最大化收益。

3有效提高数控技术在机械加工技术中的应用效果

（1）重视对数控技术的应用

近些年来，数控技术虽已被广泛应用到机械加工技术中，但是仍然有一部分企业内部对数控技术的应用缺乏足够的重视。因此，要想进一步将数控技术融入到机械加工技术当中，首先就必须要让企业的经营管理者充分认识到数控技术在机械加工技术中的重要意义，给予充分的重视。同时，积极组织数控技术相关知识的培训，提高工作人员数控技术水平，结合数控技术的实际操作与理论知识，以便更好的发挥数控技术的优势，提高机械加工的质量与效率。

（2）在机械加工过程中实现自动编程

一般在机械加工的过程中都是采用人工手动进行对生产制造图样与编写零件加工程序单以及工艺过程进行确定，这样不仅效率低且容易出现人为计算失误。因此，应注重对数控技术有效性的应用，尽快实现自动编程，使用计算机来替代人工操作，不但可保证加工质量，同时提高机械加工制造的效率，实现人力与物力的合理化配置，为加工企业节约制造成本，进一步推动机械制造业的发展。

（3）合理改进并更新机械加工中的原有设备

在全球经济发展的推动下，我国工业大力发展，数控技术被越来越普遍的应用到了机械加工技术中，而时代新形势对机械加工的要求越来越高，因此，应当积极创新数控技术，大力倡导经济型数控机床的发展，以保证数控机床的稳定性与高效性。同时，对机械加工中的原有设备应当进行合理改进，提升机械加工的技术水平，完善数控技术的应用，提高我国机械制造业的生产水平。

（4）实现数控技术的智能化与网络化发展

数控加工论文篇7

异形槽零件通常壁厚程度从0.5mm到1.1mm不等，究其原因是形状尖角分布广泛，造成了应力的集中，极容易产生裂纹和内裂变力。这种零件在加工过程中，经过一系列的切削振动、工装夹具和灼热加工后，残余应力经过重新分布难以避免的会发生变形外，在各个加工工序之间流转存放的过程中，零件的残余应力也会受存放环境的影响（如温度，空气湿度等）而发生形状、尺寸上的变化，会造成工中的成品率不高。

2．对异形槽类零件加工工艺的分析

2.1零件图工艺的分析零件图可以直观的反应出零件的性能，用途和工作条件[5]。让人对零件与产品中的相互关系和作用一目了然。是设计工艺的理论基础，因此，零件的工艺图应具备以下几个条件：（1）零件图具有完整性和正确性，符合国家标准，有完整的尺寸和相关的技术标注。如清楚的显示点、线、面之间的平行或相交的关系。画图的过程中可以用cad软件作为辅助工具,以求达到最直观清晰的构图效果。（2）关于尺寸标注方法的要求：在零件图上尺寸标注分为分散法和集中法。通常采用的是集中标注，有利于直观的向编制的程序提供数据。

2.2针对材料的选择有些零件刚完工的时候是合格的，到整体装配的环节就出现超出范围的松动或难以装配，或者无法装配的情况。有些可以装配但是使用没多久就出现裂痕等情况。导致产品的使用寿命大大缩短。针对这一情况，对加工中出现损坏的材料进行抽样检查，发现在碳钢材料中，所含的S,P比值较高，导致的脆性变大，对加工过程的冷热变化十分敏感。因此，要提高成品加工的成功率，延长零件的最佳使用年限。就要在零件的选材上多下功夫，选择的材料必须符合如下几个特性：（1）材料表面实耐磨，具有良好的延伸性。（2）材料的内部必须具备良好的韧性和可塑性，且耐受性强。（3）因为异形零件工作介质很特殊，最好是选用渗碳合金钢(12CrNi4)q且含碳量要低于0.25。才能保证经过高温处理后，材料的内部仍具有良好的韧性，因为有碳的渗透而达到表面的硬度。Cr，Ni是为了提高材料的淬透性。

3.异形槽类零件加工过程中对刀具的选择

3.1对加工刀具的分类槽类零件的加工刀具主要分为铣刀、镗刀两大类[6]，根据不同的加工阶段要使用不同的刀具：（1）在自由啮面的粗加工和半精加工阶段，首先选择铣刀，因为它具有优质的切削质量和效率。（2）如果对自由曲面进行精加工的时候该选用球头刀，因为该刀的切削速度慢，切削的行距够密。（3）如果是粗精加工，即使是相同尺寸和规格的刀具，都要分开使用。一般情况下，尽量使用一把刀具完成所有的加工部位。

3.2异形类零件加工过程中对刀具的用法（1）粗加工时螺旋进刀方式应控制在5度到10度之间，进刀量的径向不允许超过刀具直径的5％-8％，深度进给量要控制在刀具直径的5％。（2）半精加工阶段，由于零件的层间距离较小，要防止切削时刀具直接下沉到下个切削面，不要过切，要满足等量的切削原则。（3）粗加工和半精加工阶段，为实现较高的表面加工质量和切削效率，要配合使用UG软件的manufacturing模块里的cavity—mill铣削方式，其参数设定为，切削水平选bcalDepthperCut为2mm，将Stepover的toodiameter调整为55%。刀具则选用硬质合金双刃立式平底铣刀。（4）精加工阶段，选用优质合金球头刀为刀具；对比曲面的最大面，分为正反方向两组，刀轨走向尽可能的沿着最长轮廓线的方向；因为球头刀刀心速度为0，不属于切削而是削磨，所以加工时刀轴需要与零件底面保持不超过20度的倾斜，减少这样可以避免刀尖对加工零件的磨损；根据零件不同曲面的特点，可以用Cavity—mill中Ar．eaMilling、SurfaceArea、Boundar来进行加工。

4.切削加工中对切削液的选择

切削加工中要使用切削液，切削液具备四大性能，冷却性能，性能，清洗性能，防锈性能。在切削过程中切削液可以降低刀具与加工表面的摩擦，减少刀具的磨损，提高加工表面的光滑性。切削液也根据其性能也分为三个种类，切削油，乳化液，水溶液。水溶液其主要成分由水构成，无粘稠的透明质感，方便操作者观察，冷却性能好。其缺点是容易令金属零件生锈，性能差。乳化液外观呈透明或者乳白色，是由乳化剂、添加剂和植物油膏加水稀释而成，冷却、效果不错但是含水量大，容易让金属钝化。

5.异形槽零件钻中心孔时要注意的问题

钻中心孔是异形槽类零件加工中十分细节却又极其重要的一环，对异形槽零件的加工工艺的品质起到决定性的作用，因此，在异形槽加工过程中，应注意如下几个问题。

5.1防止中心钻的折断（1）中心钻一定要对准加工零件的回转中心，加工零件的末端要车平，不能留有凹头，否则容易造成中心钻偏斜，不能准确定钻心而折断。（2）切削时候要严格控制切削用量。（3）不能使用磨后的中心钻强行钻入。（4）要保证中心钻的清洁，及时清除中心钻上的切屑和浇注切削液。

5.2防止中心钻孔钻的不圆或钻偏（1）要及时矫正出现弯曲的加工零件2.保证装夹工具有良好的夹紧力，防止因夹紧力不足而引起的钻中心孔时加工零件的移位。且在钻孔时注意，中心孔不宜钻的太深，否则在工件夹装时不能与中心孔的钻孔贴合，避免中心钻孔修膜后圆柱部分的长度过短，不然在装夹时，容易造成装夹尖端与中心孔底的接触。

6.在热处理过程中需注意的问题

正确的高温的处理方法对后来的切削加工质量有着决定性的作用，金属的组织成分不同在加热处理中会呈现出不同的组织特性，当含碳量不足0.25%时，金属的切削加工性能也随着碳含量的变化而变化，如果有大量的铁素体在回火状态下出现，那么说明该金属的延展性很好。因为渗碳合金钢(12CrNi4A)具有含碳量低的优势，经过渗碳后冷却，然后通过金属加热处理后再低温回火，从而形成柔韧性和强度的完美融合。大部分的异形槽类零部件加工过程中，都是先经过加热处理及回火后再进行磨削工作，通过磨削加工达到所追求的良好机械性能。工件采用半自动或自动机床加工时高效率成批生产，只有经过科学的热处理工艺方法，有效的降低了磨削时“烧伤”或形成“磨削裂纹”的概率，保证了零件经过精磨后，还能维持有较高的光洁程度。因此，正确选定合理的热处理工艺方法是优质切削的基础。

7.结束语

数控加工论文篇8

首先，在进行上述薄壁零件加工中，由于进行加工制造的薄壁零件为中小型零件，因此其加工制造可以采用工作台宽度为400mm以内的升降式数控床进行铣割加工。本文进行零件加工制造的数控床为XK713型号数控铣床，其工作台大小为700mm×300mm，定位精度在±0.05mm以内。

其次，在数控铣加工中，选择使用的夹具不仅要实现夹具坐标方向与机床坐标方向之间的相对固定性，同时还需要对于零件和机床坐标系之间的准确尺寸进行确定；在此基础上，进行零件加工夹具的选择使用可以结合加工零件的毛料状态与数控铣床的安装要求进行，既要保证零件的加工质量，同时还要满足加工制造的相应需求；此外，如果进行生产加工的零件批量相对比较小时，尽量选择组合夹具、可调夹具或者是其他通用夹具，以装夹方便为原则。

再次，在进行上图所示的薄壁零件加工中，由于加工零件的材料为铝材，因此以白钢刀和麻花钻加工为主，并且加工制造中，上述薄壁零件需要进行正反两面加工，其中先进性B面加工铣割，加工过程中为避免两面加工的对刀误差所导致的接刀痕迹，需要在零件B面加工过程中将尽可能多的外轮廓一次装夹铣割完成，以保证进行另一面加工时有足够的铣割加工和装夹位置，从而保证薄壁零件的铣割加工精确度。

最后，在进行上述薄壁零件加工中，为保证零件加工质量，减小加工过程中产生的误差，还需要结合零件加工的具体步骤情况，选择合适的铣割刀具。本文中根据加工零件的工艺步骤不同，主要以立式平底刀、中心钻、麻花钻、立式球头铣刀等刀具应用为主。

数控加工论文篇9

摘要：介绍了数控机床的各种误差和对刀方法，详细分析了数控机床的对刀误差来源及相应可采取的改善措施。通过研究这些问题，对提高数控机床的加工精度提供了依据。

一、数控加工过程中产生的加工误差

(1)编程误差：主要是数控编程时数控系统产生的插补误差，主要由于用直线段或圆弧段避近零件轮廓时产生的。这是影响零件加工精度的一个重要因素。可以靠增加插补节点数解决，但会增加编程工作量。

(2)刀尖圆弧误差：在切削内孔、外因或端面时，刀尖圆弧不影响其尺寸、形状，但在加工锥面或圆弧时受刀尖圆弧影响造成过切或少切。此误差可通过测量刀尖圆弧半径，采用刀具半径补偿功能来消除误差。

(3)测量误差：主要是受量具测量精度以及测量者操作方法影响，导致的实测尺寸不准确。此误差可弥补。

(4)对刀误差：此误差主要产生在对刀过程中，刀具在移动到起刀点位置时受操作系统的进给修调比例值影响。解决办法是合理选择进给修调比例，尤其是当刀具靠近起刀点位置时采用最小挡进给修调使刀具精确定位于起刀点位置。

(5)机床系统误差：受机床本体影响产生的形位公差，此公差一般不可调整；伺服单元，驱动装置产生的重复定位误差，主要由系统受机床脉冲当量大小、均匀度及传动路线影响；这些误差量很小且稳定，只有在精密加工时应予以考虑。

二、对刀方法

数控加工的对刀，对其处理的好坏直接影响到加工零件的精度，还会影响数控机床的操作。所谓对刀，就是在工件坐标系中使刀具的刀位点位于起刀点(对刀点)上，使其在数控程序的控制下，由此刀具所切削出的加工表面相对于定位基准有正确的尺寸关系，从而保证零件的加工精度要求。在数控加工中，对刀的基本方法有试切法、对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等。

2.1试切法

根据数控机床所用的位置检测装置不同，试切法分为相对式和绝对式两种。在相对式试切法对刀中，可采用三种方法：一是用量具(如钢板尺等)直接测量，对准对刀尺寸，这种对刀方法简便但不精确；二是通过刀位点与定位块的工作面对齐后，移开刀具至对刀尺寸，这种方法的对刀准确度取决于刀位点与定位块工作面对齐的精度；三是将工件加工面先光一刀，测出工件尺寸，间接算出对刀尺寸，这种方法最为精确。在绝对式试切法对刀中，需采用基准刀，然后以直接或间接的方法测出其他刀具的刀位点与基准刀之间的偏差，作为其他刀具的设定刀补值。以上试切法，采用“试切——测量——调整(补偿)”的对刀模式，故占用机床时间较多，效率较低，但由于方法简单，所需辅助设备少，因此广泛被用于经济型低档数控机床中。

2.2对刀仪对刀

对刀仪对刀分为机内对刀仪对刀和机外对刀仪对刀两种。机内对刀仪对刀是将刀具直接安装在机床某一固定位置上(对车床，刀具直接安装在刀架上或通过刀夹再安装在刀架上)，此方法比较多地用于车削类数控机床中。而机外对刀仪对刀必须通过刀夹再安装在刀架上(车床)，连同刀夹一起，预先在机床外面校正好，然后把刀装上机床就可以使用了，此方法目前主要用于镗铣类数控机床中，如加工中心等。采用对刀仪对刀需添置对刀仪辅助设备，成本较高，装卸刀具费力，但可节省机床的对刀时间，提高了对刀精度，一般用于精度要求较高的数控机床中。

2.3ATC对刀

AIC对刀是在机床上利用对刀显微镜自动计算出刀具长度的方法。由于操纵对刀镜以及对刀过程还是手动操作和目视，故仍有一定的对刀误差。与对刀仪对刀相比，只是装卸刀具要方便轻松些。自动对刀是利用CNC装置的刀具检测功能，自动精确地测出刀具各个坐标方向的长度，自动修正刀具补偿值，并且不用停顿就直接加工工件。与前面的对刀方法相比，这种方法减少了对刀误差，提高了对刀精度和对刀效率，但需由刀检传感器和刀位点检测系统组成的自动对刀系统，而且CNC系统必须具备刀具自动检测的辅助功能，系统较复杂，投入资金大，一般用于高档数控机床中。

2.4自动对刀

自动对刀是利用CNC装置的刀具检测自动修正刀具补提供偿值功能，自动精确地测出刀具各个坐标方向的长度，并且不用停顿就直接加工工件。自动对刀亦称刀尖检口功能。

在加工中心上一次安装工件后，需用刀库中的多把刀具加工工件的多个表面。为提高对刀精度和对刀效率，一般采用机外对刀仪对刀、ATC对刀和自动对刀等方法，其中机外对仪对刀一般广泛用于中档铿铣类加工中心上。在采用对刀仪对刀时，一般先选择基准芯棒对准好工件表面，以确定工件坐标原点，然后选择某一个方便对刀的面，采用动态(刀转)对刀方式。

三、加工误差的原因及采取的措施

概括起来，产生对刀误差的原因有：

(1)当用试切法对刀时，对刀误差主要来源于试切工件之后的测量误差和操作过程中目测产生的误差。

(2)当使用对刀仪、对刀镜对刀和自动对刀时，误差主要未源于仪器的制造、安装和测量误差，另外使用仪器的技巧欠佳也会造成误差。

(3)测量刀具时是在静态下进行的，而加工过程是动态的，同时要受到切削力和振动外力的影响，使得加工出来的尺寸和预调尺寸不一致。此项误差的大小决定于刀具的质量和动态刚度。

(4)在对刀过程中，大多时候要执行“机床回参考点”的操作，在此过程中可能会发生零点漂移而导致回零误差，从而产生对刀误差。

(5)机床内部都有测量装置，最小度量单位的大小也与误差有关。一般说来，最小度量单位大的测装置其误差就大，最小度量单位小的测量装置其误差就小。

减小对刀误差的主要措施有：

(1)当用试切法对刀时，操作要细心。对刀后还要根据刀具所加工零件的实际尺寸和编程尺寸之间的误差来修正刀具补偿值，还要考虑机床重复定位精度对对刀精度的影响以及刀位点的安装高度对对刀精度的影响。

(2)当使用仪器对刀时，要注意仪器的制造、安装和测量精度。要掌握使用仪器的正确方法。

(3)选择刀具时要注意刀具的质量和动态刚度。

(4)定期检查数控机床零点漂移情况，注意及时调整机床。

通过采用试切法与近似定值法法对零件进行加工，每种方法均加工五个零件。分别测量其轴向尺寸与其中一个径向尺寸(10)，求尺寸偏差绝对值的平均值，平均值大的那一组工件说明其对刀误差较大。

如果零件的轴向尺寸精度要求高的话，不要用手动测量的试切对刀，因为测量时的人为误差难以避免，可用系统自动测量的那种试切对刀方法，不过也要看系统测量精度是否与需要保证的尺寸精度。如果零件的径向尺寸要求较高，尽量不要用近似定值法对刀，此对刀方法很难保证刀剪准确的对准工件旋转中心。不过这种方法对刀零件的轴向尺寸不会有太大的误差，因为对刀时的轴向尺寸是系统自动测量的，避免了人为误差的介入。

参考文献：

[1]陈国平.数控机床加工的对刀技巧[J].机床与液压，2002，(6).

[2]王军.数控车床对刀及一种简易对刀装置[J].机械工艺师，

[3]董献坤.数控机床结构与编程[M].北京：机械工业出版社，1997.

数控加工论文篇10

【关键词】数控加工；曲面加工；控制；加工工艺；数控机床

0.引言

数控加工由于其加工的高效性、准确性及高可靠性在现代机械工业中广为应用，对于现代机械制造发展起到了关键的作用[1]。数控机床技术在近些来有着迅速的发展，这为数控加工提供了良好的硬件支持，保证数控加工的质量。曲面属于复杂的加工形状，在特殊的部件中有着广泛的应用，例如螺旋桨叶、涡轮叶片、棱镜表面等，这都需要通过数控加工进行[2]。然而，在工作过程中发现数控加工曲面存在部分问题，这些问题与实际加工有着密切的关系。本文主要分析了在数控加工曲面中存在的典型问题，并探索了进行改善这些问题的措施，从而为数控加工曲面提供理论支持。

1.数控加工曲面存在问题分析

数控加工质量受到多方面的影响，尤其是在加工复杂曲面中，对于设备的加工精度和操作人员技术有着较高的要求[3]。然而，实际数控加工曲面存在诸多问题，具体问题如下：

1.1复杂曲面的粗加工问题

由于在加工曲面中都要进行粗加工，尤其是加工大型铸件中，其表面往往较为粗糙，各处加工变形不均匀的现象。在实际加工中存在空走刀现象，影响加工效率。同时，由于加工曲面变形难以控制，刀具的加工轨迹不容易进行优化，也会产生较多的空走刀。此外，由于毛坯部件加工难以控制，就对精加工的加工余量控制有更高的要求。

1.2复杂曲面定位问题

工装定位影响曲面加工质量，传统的机械夹具不能保证高精度加工要求。尤其是无法直接进行确定参考点，质量偏大的大型加工件中，工件的定位更加复杂，对于工装的精度也有着严格的要求，这些因素都制约着复杂曲面的加工精度和效率。

1.3数控机床加工问题

尽管近些年来数控机床技术发展迅速，但目前在应用数控机床进行曲面加工中存在操作不当，参数设定保守，刀具匹配程度不佳的现象，这就严重制约了数控加工曲面的能力。同时，针对目前的数控机床加工人员的专业素质整体偏低，不利于及时发现数控机床工作状态机及故障问题，从而导致数控机床在非正常状态下工作。

1.4复杂曲面加工理论有待加强

在数控机床加工复杂曲面过程中，需要根据曲面形状来控制机床的刀具轨迹，从而实现对曲面的加工。然而，目前的曲面加工理论需要加强计算机对曲面匹配、刀具走刀加工的反馈及控制、曲面切削模型等问题，只有通过深化全面加工理论才能从根本上改善曲面的加工技术。

2.数控加工曲面改进分析

在改进数控加工曲面中要提高加工精度和效率，能够严格的按照设计要求进行加工，这就需要改进目前的加工技术，主要的改进措施包括以下方面：

2.1曲面加工改进理论研究

高速加工理论。数控高速加工技术是目前提高加工曲面效率的主要方法，但其中要加强对刀具加工轨迹参数及反馈响应能力的理论研究，同时，高速加工对刀具和机床的要求，需要更加稳定的切削负载和更严格的刀具切削路径仿真机制等。

加工曲面匹配技术。曲面匹配是数字化加工与检测的基础，因此在加工过程中需要严格掌握曲面的匹配程度。对于复杂曲面的加工，首先是定位安装，定位安装时一是要使得加工余量尽可能的均匀，二是尽可能减少复杂曲面的加工工作量，以提高复杂曲面的加工效率。

刀具实时控制技术。为了进一步降低加工误差，对加工进行实时监测并实时反馈，将数据传输到控制中心进行相应的控制，达到左右的控制方法。其中，需要保证加工机床接受数据后的执行加工行为的合理性，保证加工误差趋于最小化发展。

机械切削力建模理论，对影响切削力建模的主要因素进行分析，并采用回归分析方法计算切削力系数，基于铣刀切削力模型研究其有效性，并最终计算出最优的加工参数，例如进给量、加工速度、走刀路径等参数。

2.2加工加床及刀具改进分析

数控机床是影响曲面加工的主要条件，一方面要积极推进高精度和高可靠性新机床的研究，另一方面要掌握现有的加工机床技术，应用当前的设备防止加工过程中产生误操作。在加工过程中注重机床保养和维护，是数控机床的工作能力保持到最佳。同时，积极应用先进的控制理论和切削理论，针对加工模型进行理论分析，在确定最佳加工方案后方可进行。

数控加工刀具也影响到曲面的加工质量，尤其是刀具的磨损对曲面加工影响。在实际加工中要论证刀具的轮廓，必要时要加工专用的刀具，保证加工的可靠性。同时，要充分考虑加工刀具的变形，从整体优化的角度来设定刀具的具体参数。

对数控加工曲面操作人员继续严格培训，针对加工的具体专业知识进行讲解，以实际的模型来提升操作人员的专业水平。同时，设定严格的操作规范，防止加工过程中出现不合理的加工行为。

2.3计算机辅助加工技术

为了更好的加工质量和效率，可以借助计算机辅助加工技术来模拟和仿真加工过程。通过计算机辅助分析来确定具体的加工参数，根据分析结果来优化各种参数，从而推测在加工过程中可能存在的加工问题。采用辅助的专业软件进行刀具轨迹研究，实现刀具的最优化设定。同时，利用计算机技术进行构建各种加工模型，采用专业软件来进行获得良好的理论加工值。

3.总结

复杂曲面在机械产品中有着大量的应用，如何提高曲面加工质量和效率是诸多企业关注的问题。通过提升理论研究水平，以先进的加工理论来指导加工实践，同时能够保证机床的加工精度和操作人员的工作流程，严格控制影响加工质量的各个因素，从而提升数控加工曲面能力。 [科]

【参考文献】

[1]陈满意，李斌，段正澄.叶片零件毛坯余量分布优化问题研究.机械科学与技术，2006.25（2）：246-248.