车床加工十篇

车床加工篇1

关键词:C6132车床 车削加工 主轴

中图分类号:TG519 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0103-01

1 粗车前的毛坯准备

主轴的典型加工工艺路线为:下料锻造正火粗加工调质半精加工淬火粗磨精磨。

主轴毛坯通常采用45号钢锻打而成,锻打后的毛坯材质较硬,一般要进行正火处理。

2 粗车各级外圆(均留余量6mm)

2.1 工件的装夹

已知,毛坯的直径较大,长度较长,为减少变形,一般采用一夹一顶法进行粗车。限于实训现有的车床设备条件,车床床头主轴孔不能穿过毛坯最大的外圆,因而在实际加工中多数安排在镗床或钻床上加工出毛坯小端的中心孔,并且要求该中心孔不能过小,否则会由于支承面的接触面积过小而影响车削时的受力情况。一般采用A6的中心钻来钻此中心孔。

2.2 粗车各级外圆

粗车毛坯各级外圆后的形状和尺寸外圆各尺寸均留余量6mm为半精加工做准备。在粗加工过程中,经常有出现排屑不畅顺、车刀重修磨的频率快、加工速度慢等现象,经仔细观察和考虑,决定从以下几方面进行改进。

(1)选择合适的粗加工车床。由于毛坯较大,并且有较多的加工余量,因而需选择刚性足,能承受较大切削力的车床进行加工,结合实训场地现有设备,决定选用C630型普通车床进行粗加工。(2)选择合适的粗加工刀具。在切削过程中,刀具由于受力、热和摩擦的作用而产生磨损。刀具切削部分应满足高硬度、足够的强度和韧性、高耐磨性、高耐热性等的切削性能要求,故决定选用代号为YT5的硬质合金车刀进行粗车;在车刀几何角度的选择上,主要考虑主副偏角、主副后角、前角、刃倾角等角度不宜过大,否则影响刀头强度,决定采用750硬质合金粗车刀,为保证切削过程中切屑能自行折断,从而使切削顺利进行,车刀前刀面决定采用b×a为4.5×0.6的的断屑槽尺寸。(3)选择合适的切削用量。在车刀的刃磨角度确定后,关键是如何合理选择好切削用量。所谓合理选择切削用量,是指在刀具角度选好以后,合理确定吃刀深度ap,走刀量f和切削速度v(应把v换算成主轴转速n,以便调整机床)进行切削加工,以充分发挥机床和刀具的效能,提高劳动生产率。

合理的切削用量,应能满足以下几点基本要求。

(1)保证安全,不致发生人身事故(或使操作者过分紧张)或损坏机床、刀具等事故。(2)保证工件加工面的粗糙度和精度。(3)在满足以上两项要求的前提下,要充分发挥机床的潜力和刀具的切削性能,尽可能选用较大的切削用量,使机动时间少,生产率最高,成本最低。(4)不允许超过机床功率,在工艺系统刚性条件下,不能产生过大的变形和振动。

由切削过程的基本规律可知,影响刀具耐用度最小的是ap、其次是f、最大是v。这是因为v对切削温度的影响最明显。所以选择切削用量的次序是:首先应当尽量取大的ap;当ap受到其他限制时(例如加工余量很小),再尽可能用较大的f,当f受到限制(例如加工表面粗糙度要求的限制、切削力的限制等),最后才考虑用较大的v。

根据上述原则,粗车主轴的切削用量选用如下:吃刀深度ap约8～10mm/刀,走刀量f约为0.4～0.5mm/r,转速n约200～300r/min左右,实践证明其加工效率较为理想。

3 扶架装夹,分两头钻孔φ39

粗加工完毕后,接着对主轴的中心通孔进行加工。根据实训场地的现有设备,决定采用传统钻孔加工方法。由于钻头的实际长度有限,所以总的加工思路是:中心架装夹,分两头钻孔φ39。

(1)钻孔前,用中心架扶好已车的其中一段外圆,调整好后,退出尾座,用普通的钻头先钻一段,再用加长钻头续钻,在用加长钻钻孔时,特别要注意勤退屑,并浇注充分的冷却液,否则钻头容易卡死在孔里,不能取出。(2)这边孔钻完后,调头夹φ96外圆,车端面总长(留4mm余量),粗车φ8912外圆,并将孔钻穿。(3)为使材料得到较均匀的金相组织和理想的综合机械性能,此工艺完毕后要进行调质处理。(4)调质后,零件会产生变形,因此在此基础上将已粗车的外圆再粗车一次,余量留2mm～3mm,并将其中φ58和φ86的两级外圆车削到规定的公差,为车内锥孔时的装夹做准备。

4 扶架装夹,车两端锥孔,莫氏五号锥孔留余量0.6mm～0.8mm,总长留余量2mm

在车主轴内锥孔前,首先用一夹一扶装夹把工件校正,否则下一工序精车时余量不够足。由于主轴大端的莫氏5号内锥孔要磨削,因而在车削此孔时必须认真检查清楚车出的锥度是否正确,一般采用外锥规检查,配合的接触面要达60%以上,并车至留磨尺寸,一般余量是0.6mm～0.8mm以满足下一道工艺的加工要求。

5 配塞,莫氏5号塞带螺纹,要求能拆御重复使用

螺纹锥塞在车削主轴前应加工好,其作用是打入主轴锥孔内作其它工序支承用,在车削时要求外锥应与中心孔同轴。此塞配车螺纹的目的是为了方便装锥塞后能容易拆卸下来,并可重复使用,以备下次加工时不需要再配车。

6 用两顶尖法装夹,半精加工各级外圆和锥度(均留余量0.7mm～0.8mm);车最大外圆长度至;切槽,车三角螺纹

在半精车时,由于零件图的尺寸较多,曾出现过将花键槽底的尺寸误看成外圆尺寸而将主轴车废的现象,并且外圆和长度都还需留有余量用于磨削。因此,对相关尺寸进行整理后,定出了加工要求,加工时方便了很多,并且质量有保证。

首先用两顶尖装夹将有关外圆、然后根据图纸要求进行倒角,车削加工完毕后,由于主轴要进行磨削加工,主轴的各级外圆的轴肩都设计了磨削越程槽,为了避免或减少切削产生的振动,我再次采用一顶一夹的装夹方法进行加工各槽,

车削外三角螺纹时,由于螺纹直径较大,若用高速钢车刀低速车削效果欠佳,速度慢,车出的螺纹粗糙度较差,笔者采用合金螺纹车刀中高速车削,车出的螺纹两侧粗糙度就能保证以上要求;

车完螺纹后,再用两顶尖装夹加工外锥,特别是右端的外锥,若在车外圆时一齐加工,会影响切槽或车螺纹时的装夹,所以将车削加工锥度的工序放到最后,工件车削完后,重新检查有关尺寸是否正确,才可拆下,车削完毕后转铣削和磨削。

磨削时,为了保证主轴的加工精度,要求磨削工艺为:先粗磨外圆,再用一夹(夹紧处加钢丝)一扶,粗精磨主轴前端莫氏5号锥孔,再配前顶尖,两顶尖装夹(以加工好的孔定位)精磨外圆至图纸尺寸,最后涂上防锈油。

车床加工篇2

关键词 普通车床；加工；球槽

中图分类号TH18 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）68-0144-02

随着社会的发展和经济的进步，科技在现代化社会中占据有越来越大的比重。在机械领域，数控机床渐渐取代了普通机床的主导地位，因为其具有高效性、可控性等特点。但是，我们不能完全摒弃普通车床的学习和研究，因为它是数控机床发展的基础，可以有效的培养工作人员的相关专业素质。该文章是对普通车床加工球槽进行分析，其具有特殊的定位元件和夹具选择，并且由于其主要是在铣床上进行加工，其中会产生一定的误差。

1 定位及夹具选择

球槽在加工时，工件的定位基面为外圆面，通常采用的定位元件为V形块或者心轴。

1.1 V形块

V形块用来定位的最大优点是对称性好，即使工件存在加工误差，导致作为定位基面的外圆尺寸存在误差，但是在V形块上定位可以保持工件的定位基准始终处在V形块的对称中心，并且还具有安装的方便性。有的V形块工作面上镶有淬硬钢或者是硬质合金镶块，这种形式的V形块具有较大的摩擦力，通常用于工件直径较大的情况下。V形块根据活动性，可以分为固定式和活动式，固定式V形块通常在夹具体上进行装配，用两个短定位销和螺钉进行连接，使得固定式V形块具有加紧及限制工件自由度的作用；浮动式V形块通常是通过弹簧实现浮动的，其自由度限制少，比如说浮动式短V形块限制一个自由度。

1.2心轴

球状工件利用心轴定位较少，由于这种定位形式要求的定位精度十分高，当时工件的轴向位移难以保证，通常被用于工件具有定位孔，并且其精度要是高于或等于IT7的磨削和精车加工。心轴包括有三种基本结构，包括锥形心轴、过盈配合的圆柱心轴、间隙配合心轴，需要工作人员从实际情况来进行选择。

1.3夹具选择

对球形工件进行机械加工时，通常的夹具是三爪定心卡盘。这种夹具存在的缺点是其本身存在一定的精度误差，使得其加工出来的槽的位置难以保证，并且还会存在以下的问题：第一，球状工件进行夹紧时只有三点接触卡爪，旋转自由度不能进行限制，若加工铣削的力过大，就会产生旋转而造成废品；第二，难以保证槽的对称面穿过球的中心。

2 铣削加工

在普通车床上进行球槽加工，通常采用的是铣削加工。

2.1铣削加工的特点

铣削加工的特点有3个：第一，铣削加工的生产率高，由于铣刀属于多齿刀具，在工作时参与切削运动的刀刃长，并且铣削的主运动为刀刃旋转，便于高速铣削，使得生产率高；第二，铣削易产生振动，由于铣刀的刀齿在进行切入和切出时易产生冲击，工作刀齿数进行增减，造成铣削力产生变化，容易造生振动；第三，刀齿的散热条件好，铣刀在切削完成后，可以得到一定的冷却，使得散热条件比较好。

2.2铣削加工的方式

铣削的加工方式可以分为端铣法和周铣法。端铣法是用端面刀齿加工平面，可以通过调整铣刀和工件的相对位置、调节刀刃切入的深度来达到改善铣削效果的目的；周铣法是用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面，其工作的刀齿数与加工余量密切相关，多数只有1~2个，它除了可以加工平面之外，还可以方便地进行沟槽加工。铣削可以根据加工槽形状的不同，分为不同的形式，例如：直角沟槽可以在立式铣床上采用立铣刀铣削，角度沟槽有对应角度铣刀在卧式铣床上进行加工，T形槽和燕尾槽则有带柄的专用槽铣刀在立式铣刀上进行铣削。

3 加工误差

3.1槽宽误差

加工球槽时，槽宽的加工误差是由于车床主轴存在有径向跳动或者是由刀具的安装不正引起的，而主轴的轴向攒动对槽宽的影响不大。具体来说，当车床主轴单边跳动时，由于刀具没有单边跳动，而是上下跳动，当刀具向上跳动时，主轴与刀具的切点单边移动，造成槽宽误差；当刀具安装不正时，并且主轴跳动时，主轴与刀具的交点偏移更加严重，造成更大的槽宽误差。

3.2槽深误差

槽深误差是由于刀具的轴线与工件不在同一水平面上或者是工件的球轴线偏移，并且工件轴水平偏移影响槽深、球孔垂直度，最终造成槽深误差。

4 结论

总而言之，普通车床加工球槽的方法需要进行深入研究。为了减小槽的加工误差，需要首先调整车床的系统误差，解决零部件松动等问题，还要让槽靠近主端面进行加工。同时为了较少刀的跳动量，需要采用刚度高的夹具，刀轴端还要有中心孔。本文首先介绍加工球槽的定位元件和夹具选择，然后分析槽铣削加工的方式，最后研究球槽的加工误差。希望读者能够有所收获，为我国机械事业出一份力。

参考文献

[1]刘志翎.预塑螺杆加工专用机床的传动系统设计[D].2005晋冀鲁豫蒙鄂沪云贵川甘湘十二省区市机械工程学会学术年会论文集，2005.

[2]赵本棻，应忠根.偏心换向反刮孔口平面工具在流水线上的应用[J].组合机床与自动化加工技术，2000(1).

车床加工篇3

[关键词]数控车床 稳定性 加工质量 加工工艺

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0055-01

1 前言

数控车床操作简便、加工精度高，能够按照给定的程序指令加工产品，自动化程度非常高。但是在实际工作中，车床很容易出现加工尺寸精度不稳定的现象，由此造成车间废品率增加、工作效率不高、产品生产周期延长等影响，而稳定性是衡量数控车床加工质量的重要指标，其对车间加工及其重要。对此，笔者在文中对实际生产中数控车床加工不稳定案例分析，并对如何提高车床稳定性措施进行探究。

2 工业数控车床加工尺寸不稳定情况概述

2.1 加工尺寸不准确，时大时小

笔者认为加工尺寸不一致时应从以下几种因素分析：（1）联轴器打滑情况：检查联轴器是否打滑，如有打滑，适当调整为未打滑状态；（2）观看刀架是否完全固定，如没有完全固定，用六角扳手旋转使其完全固定；（3）刀架重复定位精度是否准确，如果不准确应予以清洗；（4）查看伺服电机马盘线是否存在故障，如果存在故障，则用新的马盘线更换；（5）检查电机线及其接头、系统到驱动器的控制线是否存在接触不良的现象，其具体检查方法为：一边运行一边拽动电机线，查看是否有不稳定现象；（6）仔细观察丝杆推销和丝杆是否存在磨损现象，可用百分表来检复定位精度是否在正常范围内；（7）检查丝杆两端轴承是否灵活，可均匀摇动丝杆仔细感觉是否有跳动现象；（8）观察数控车床附近是否存在大功率高频设备，因为这些设备会造成干扰，如果存在则可停止大功率设备再进行加工实验。如果经过上述检查方法发现只要是换刀就会出现此现象，那么则需要重新清洗刀架后再加工，尺寸即可在正常范围内。

2.2 在程序加工中回参考点坐标容易产生误差

数控车床加工出现误差的另一个原因是在程序加工中，回参考点坐标容易产生的误差，究其原因为其与编程原点不在同一点，误差也不尽相同，通常范围为 10 至 30MM。人员通过检查已加工完的零件，一般能够找到偏差的原因：（1）回零开关安装距离太远；（2）回零开关自身存在的故障；（3）回零线路接触不良；（4）伺服电机编码器存在故障；（5）系统回零信号参数没有设置正确等。

2.3 加工螺纹尺寸不易稳定

数控车床在加工螺纹外径时，有时笔者会发现外径尺寸大小不一致，但是并没有乱牙的现象，这时车床主轴转速为 600转 / 分钟、最大进给切削量为 0.6MM、螺距为 4MM，加工尺寸误差小于 20 丝，且螺距无误。究其原因，偏差原因如下：（1）编码器的转速不稳定；（2）编码器线路存在接触不良的现象；（3）联轴器和丝杆间隙过大；（4）反向间隙参数补偿偏多；（5）刀架重复定位精度不稳定；（6）丝杆端部轴承存在串动现象等。

2.4 Z轴加工失步

数控车床加工的过程中很容易出现 Z 轴加工失步的情况，例如在铜件接头的加工过程中，主轴转速为 1600 转 / 分钟、最大进给切削量为 4MM、进给速度为 400MM，尺寸误差小于20MM，则常出现丢布现象。笔者在实际操作发现这种状况只有车床在加工零件时才会发生，因此推断与设备受力有关，那么则应该关注如下因素并解决：（1）步进电机与步进功率不匹配；（2）过载运行；（3）传动松动；（4）步进电机线路接触不良；（5）系统与驱动间的控制线路有接触不良的现象等。

3 工业数控车床加工稳定性关键技术

3.1 合理选用适当的车床

日常生产加工中，车间对数控车床的合理选择是很重要的。对每一台车床都要选择它能够胜任的加工任务，这样才能做到物尽其才的功用，避免了选择其不能够胜任的加工任务，最终对车床造成不能挽回的伤害，也从而避免了对人力资源的浪费。另外，工作人员要对车床定期进行检测与维护，以提高对零件的加工精度（即加工质量）。一般情况下，车间要使用精度不高的车床进行粗加工，精度高的车床用来进行精加工，从而减少不必要的损失。

3.2 车床刀柄的选择应用过程

车间数控车床较普遍使用的刀柄与机床接口分为BT和HSK 两种，BT刀柄常用于低速加工场合，而HSK刀柄常用于高转速场合，通常可达到15000 转/分钟。车床设备中，刀柄与刀具的连接方式也很重要，而且刀具和刀柄的总重量越小，切削效果越好。

3.3 数控车床编程过程

数控车床是高度自动化的系统，与人工作业有所不同，程序代码是它唯一识别的语言，要想让车床按照人工的设计方案加工，必须要先编写好相应的程度代码，然后输入到车床中。好的程序能够缩短车床加工时间，大大地提高了加工效率，加工质量也会相应地提高，所以工作人员在掌握加工流程相关知识时，还应该提高自身编写程序的能力，不断将编好的程序运行，然后发现问题再修改程序，在实践中不断训练，才能够编写出提高加工效率的程序。

4 刀具的准确选择与使用过程

刀具在切削中会受到极其剧烈的摩擦作用，也易受到高温、高压的影响，所以车床对刀具要求具有耐磨性、抗高温、高硬度以及足够的韧性等特点。通常在国内外车床中应用广泛的刀具材料是高速钢、硬质合金钢、陶瓷材料以及超硬材料，其中高速钢和硬质合金钢是常用材料，然而硬质合金在车刀生产中应用普遍。

5 走刀路线的选择

生产车间在确保加工质量的条件下，使用走刀路线最短的加工程序，不仅能够缩短加工时间，提高操作效率，而且能够避免对机床造成过多的性能损耗和配合间的磨损，所以要尽可能地在实际生产中选择走刀路线最短的加工路径，以提高自身生产效率。

6 结语

数控车床是一种高度自动化的加工设备，综合应用到伺服驱动、传感器、精密测量、自动化等专业领域，而电子工业、航空工业加工中也有广泛的应用。日常生产中，影响数控车床加工稳定性因素有很多，进而产生加工误差，影响加工精度。对此，我们需要仔细分析误差原因，找出问题，解决问题，并且找到科学、合理的提高其稳定性的方法，这对于提高整个企业生产效率和经济效益都是十分重要的。

参考文献

车床加工篇4

关键词 普通车床 薄壁套加工 加工工艺

中图分类号：TH16 文献标识码：A

薄壁零件刚性较差，加工中极易变形而导致零件形位出现误差，不能确保零件加工质量。车削薄壁零件时，薄壁件体积容易胀大，或出现缩小现象，并且还会出现弯曲及扭曲和椭圆等形变。工件进行加工时会因工件及刀具与夹具等造成的系统刚性偏低，其夹紧力作用会使其出现较大形变，还有切削热亦会引起零件热变形，这两方面是导致薄壁套工件出现变形的主要原因。因此，分析普通车床上加工薄壁套工艺对国内普通车床加工工艺提升有着极大现实意义。

1普通车床加工薄壁套工艺概论

车床加工中薄壁零件完整加工非常关键，薄壁件非常特殊，其间形变更是非常关键的问题。所以，务必对工件装夹及刀具角度和夹具、工艺等科学设置，以便合理克服薄壁零件加工中存在的形变问题，从而使得加工能够有序进行，且确保其加工精度。往往工件壁薄，因此在通过工件及刀具与夹具构成的切削系统刚性不高，在进行工件装夹时，其间夹紧力作用极易使其产生形变。切削加工时亦是极易出现切削振动，切削力影响下则径向切削力产生振动及变形，从而影响工件尺寸精度及形状和位置精度与表面粗糙度。并且，工件壁薄而在进行切削时，极易出现切削热而导致工件变形，这使得工件尺寸很难控制。尤其是线膨胀系数大的金属性薄壁零件，若一次安装中不断粗车及半精车和精车，因切削热而导致零件出现热变形，这样极易影响尺寸精度，或者是零件卡于夹具上。因此，本文分析了在普通车床上加工薄壁套工艺，就其间问题提出实用性应用策略。

2薄壁件变形诱因

薄壁件会出现变形，其间影响因素诸多，包括材料及装夹和刀具等，薄壁件形变降为最小，则务必深层分析其间关键要素。具体来讲，受力变形，这是变形最应考虑的问题。工件壁薄主要是夹紧力过大，或者是刀具所施加的切削力而导致工件出现变形。加工中测量被加工的孔尺寸及形状精度均为合格，若夹紧力去除之后则这种形变极易使得孔尺寸精度与形状精度出现变化；受热形变则主要是切削时，切削量过大，或是刀具磨损及材料硬度等导致工件发热，同时工件很薄，切削热极易导致工件出现非常大的热变形，又因为热胀冷缩而导致工件尺寸精度及其形状精度亦出现极大变化；振动变形是因为工件材质不均匀，或者是刀具磨损及运动不稳定与切削力变化等问题，从而导致工件旋转及刀具运动时出现振动。振动而导致工件形变而影响到工件尺寸及形状精度和表面精糙度。

3车床上加工薄壁套的工艺分析

3.1薄壁件形变控制

薄壁件加工较为困难，特别是内孔加工。切削时薄壁极易受到切削力的作用力而出现形变问题，其加工椭圆，或者是中间小及两头大的问题。再加工薄壁件加工时散热性能较差，其间所产生的热变形及尺寸与形状误差更是极易导致零件出现综合形变，尺寸及形状精度不能达到实际要求。其控制方式主要是运用薄壁铜套管，因为薄壁件加工极易变形，出现装夹变形及受热变形等，加工中应设置专用薄壁通套管，用以确保各项制作工艺的有序开展。同时，运用专用护轴，薄壁件加工之前应作出对应护轴，以便将车好的薄壁套内控基于原尺寸套住，从而于前后顶尖固定，确保其不会出现形变而进行外圆加工，这样可充分保障外圆加工质量及精度，使其适应于先加工孔，再加工外圆柱的工艺方式，可以说护轴加工对薄壁套管加工极为关键。

这两方面薄壁套管加工有效解决了变形或者导致尺寸及形状方面的误差，从而达不到实际加工精度，该加工方式效率高、快速，其更利于操作。适用于加工长薄壁零件，其尺寸更易掌握，可实现一次性完工，批量生产也更为容易。

3.2薄壁件孔加工

薄壁件孔主要是处理内孔车刀刚性及排屑，加强内控车刀刚性应尽可能增大刀柄截面积，将内孔车刀刀尖置于刀柄上，根本达不到工件加工具体需求。同时，处理排屑时应控制切削流出方向，粗车刀切削流向应向待加工表面之前排屑，通常使用正刃倾角刀。图1所示，内孔车刀简视图。

图1：内孔车刀简视图

3.3刀具选用及切削用量选择

应选择适宜的刀具，比如铝合金加工，应使用YD101硬质合金刀具，精车时运用聚晶金刚石刀具，该类刀具角度应为前角5度～20度，后角则为4度～12度，主偏角是保持在30度～90度之间。粗车刀具其偏角应取小值，精车刀具主偏角应取大值，这样可充分发挥加工刀具切削功能，从而确保加工质量稳定。

切削用量则应着眼于切削深度及进给量的增大，这两者同时增大之后因切削力加强而导致工件变形加大。减小背吃刀量，增大进给量，则切削力会被降低，不过零件加工表面切削残留应力大，这问题使得工件表面粗糙度加大。因此，应选择适宜的切削用量来预防薄壁件出现形变。

切削液选用调配则应按照工件材质及刀具来选用，通常可选用乳化液，高浓度配比，以降低切削热而减少形变。

4结语

工件进行加工时会因工件及刀具与夹具等造成的系统刚性偏低，其夹紧力作用会使其出现较大形变，还有切削热亦会引起零件热而出现变形，这两方面是导致薄壁套工件出现变形的主要原因。因此，分析普通车床上加工薄壁套工艺对国内普通车床加工工艺提升有着极大现实意义。本文就普通车床加工薄壁套工艺进行了概论，基于薄壁件变形诱因，进行车床上加工薄壁套的工艺分析，主要是薄壁件形变控制及薄壁件孔加工和刀具选用及切削用量选择，以期提升国内车床加工薄壁套工艺水平。

参考文献

[1] 王宝蝠.试析普通车床上加工方形零件夹具设计[J].电子制作，2013（12）.

[2] 游腾周.普通车床车削加工球面的技术原理与工艺改进[J].科技风，2015（2）.

车床加工篇5

关键词：步进梁 支撑辊道 送料辊道 辅机

吐哈油田公司机械厂180加工生产线自2007年投入生产以来，年产油套管上万余吨，由于螺纹加工采用的是日本生产的车床，车床加工精度高，螺纹参数便于控制，对车床辅机要求较高，与车床相配合的辅机为国产的车床辅机，该辅机由步进梁、支撑辊道、送料辊道三部分构成，其中步进梁负责管材的上下料，送料辊道负责将管材送进车床，支撑辊道负责车床在加工管材时的支撑作用。

一、管体加工辅机存在问题

车床辅机先已投产5年，由于磨损以及设备故障，某些设备已经很难达到当初的设计目的，加之有些设备在设计初期考虑不太周全，致使在投入生产中成为了制约加工效率的因素之一。

1.步进梁

步进梁在套管加工生产中，主要作用为待加工管的上、下料。当前使用的步进梁为两爪翻动，通过齿轮连接、驱动方式为电机带动减速机进行驱动来达到上下料的目的，在使用过程中，步进梁基本可以达到上下料的目的，但是在有些方面还是有些不尽如人意，具体表现在。

2.步进梁翻料卡爪

步进梁翻料卡爪为两爪翻动，牙爪伸出长度为500mm，旋转距离为1000mm，牙爪由三部分构成，牙爪在翻料过程中，小管径油套管可以达到翻料的目的，但是对于外径尺寸为7″的套管，由于单根套管质量为500千克左右，步进梁在工作过程是上料的同时伴随加工后套管的下料，所以步进梁牙爪要同时承受两根套管的重量，大约为1吨左右，由于质量较重，在生产过程中经常会有牙爪被压变形的情况发生，影响了生产效率的同时也增加了生产的危险性。

3.步进梁驱动链条

步进梁驱动方式为减速电机带动齿轮进行翻料，车间进行工作的步进梁由四组构成，一台驱动电机，通过连杆对步进梁的连接来达到同步翻转的目的，连杆与步进梁齿轮通过链条进行连接。由于链条传动外露较多，粉尘进入链条造成传动不稳，同时步进梁翻转为瞬时传动，在翻转较大的管体时产生的较大冲力容易造成链条的断裂，影响加工效率。

3.1送料辊道

送料辊道的作用为步进梁上料后，送料辊道负责将待加工管送入车床内部，同时待加工管加工完成后将成品管从车床内部运出。

送料辊道的驱动方式为齿轮电机带动链条来进行进出料的过程，在使用过程中，送料辊道存在的问题具体表现在：

3.2送料辊道驱动链条

和步进梁驱动链条一样，送料辊道的链条传动外露过多，粉尘及油污容易进入链条内部会造成链条卡断、卡死，进而影响生产加工效率。

3.3送料辊道轮替方式

当前送料辊道的轮替方式为液压驱动的方式，但是液压驱动存在着以下几个问题：

3.3.1发热 由于传力介质（液压油）在流动过程中存在各部位流速的不同，导致液体内部存在一定的内摩擦，同时液体和管路内壁之间也存在摩擦，这些都是导致液压油温度升高的原因。温度升高将导致内外泄漏增大，降低其机械效率。同时由于较高的温度，液压油会发生膨胀，导致压缩性增大，使控制动作无法很好的传递。

3.3.2振动 由于液压油在管路中的高速流动而产生的冲击以及控制阀打开关闭过程中产生的冲击都是系统发生振动的原因。强的振动会导致系统控制动作发生错误，也会使系统中一些仪器发生错误，导致系统故障。

3.3.3泄漏 液压系统的泄露分为内泄漏和外泄露两种。当前辅机的泄露主要为外泄露，存在于液压站及液压马达的泄露，车间曾经多次安排专人进行维修和保养，但在较短的时候又会发生液压油的泄露。

3.4支撑辊道

支撑辊道是车床加工过程中最重要的辅助设备，其主要作用为在管体的加工时起到辅助管体支撑、平衡，确保成品管的参数以及齿形的合格。支撑辊道在长期的使用过程中，由于磨损及碰撞等原因，支撑辊道出现了以下问题：

3.4.1支撑辊道支撑轮

支撑轮是支撑辊道最重要的设备之一，支撑轮的光洁直接影响了加工的效果。在特殊扣加工过程中，曾经出现了密封面轴向存在严重划痕的现象，多次组织专人对车床进行调试都没有解决问题，后经检查，对支撑轮外轮上的清理以及部分外轮的更换，问题得到了彻底解决。支撑轮材料为聚氨酯，长时间的磨损会造成聚氨酯的损坏，所以发现支撑轮有磨损后应立即更换。

3.4.2支撑轮位置的调整

辅机工作过程中，由四组支撑辊道构成，每组支撑辊道支撑轮的调整都是分别进行的，由于特殊扣参数的控制比较严格，这就要求每组支撑辊道在调节过程中水平和左右位置必须在同一平面。

3.4.3支撑辊道的轮替

支撑辊道同样采取液压驱动的方式，在生产中，由于液压驱动的局限性，同样给生产造成了一定的影响。

二、辅机问题的解决方法

针对以上存在的问题，制定了相应的解决措施，具体表现为：

1.步进梁的优化

针对步进梁在翻料过程中承载能力差这一问题，决定更改步进梁的结构，将以前的两牙翻料改为三牙翻料，在牙爪上部增加了起到缓冲作用的聚氨酯，通过聚氨酯来达到降低噪音、缓冲冲力的作用。另一方面，缩短牙爪的长度，增大牙爪的厚度，提高牙爪翻料支撑的能力。

步进梁同步翻料采用电机带动连杆来达到翻料目的，连杆通过键连接插入传动齿轮内部，避免了链条传动在传动过程中的影响作用，同时也达到了同步翻料的目的。

2.送料辊道优化

2.1送料辊道采用的链条传动对加工影响较大，将链条传动改为电动机通过螺纹与V型辊轮进行连接，与现在的相比，将电动机上提，放弃了链条传动的使用，节约了物料的同时也降低了设备的故障率。

2.2送料辊道轮替放弃液压，采取了气动作为其动力的方式。使用连杆装置将送料辊道连在同一平面内，连杆后端放置气缸，气缸后面连接可以调节长度的丝母，丝母后面连接电机。气缸的作用为进行送料辊道轮替的动力源，通过气缸的伸缩来达到送料辊道的上下往复运动；丝母的长度是300毫米，具体作用为针对不同规格管材的生产，通过丝母与连杆的调节，使送料辊道与卡盘中心在相同的水平面，电机则是丝母的动力机构。

3.支撑辊道的优化

3.1支撑辊道是辅机工装中最重要的设备，支撑辊道的好坏直接影响着管体加工的质量。

为了更好的达到加工目的，首先对支撑辊道的支撑轮进行的优化，现有的支撑轮为2轮4组进行支撑，进行规格的更换时，通过调节2只轮子的左右距离来达到调节的目的。通过优化，将支撑轮改为了4轮5组，4轮分别为圆心距离相近的2只，距离较远的2只，相近的2只进行小尺寸管材的生产，距离较远的2只进行大尺寸管材的生产，通过优化，避免了更换管材生产过程中的调节，节约了时间，提高了生产效率。支撑辊道由4组改为了5组，提高了支撑辊道的平衡作用。

3.2支撑辊道轮替方式的更改。和送料辊道相同，支撑辊道也放弃了液压的动力方式改为气动，具体操作为在每组支撑辊道的下方各增加一个行程为300毫米的电机，通过电机的同步伸缩来达到调节支撑辊道高低的目的。

3.3由于之前更换规格时要分别调至每组支撑辊道的高低，工序繁琐且不易调节，优化过程中决定将分别调节改为了同步调节，具体的方法同送料辊道相同，通过连杆的连接，后端连接调节距离为300毫米的丝母，使用电机为动力源，通过电机来进行支撑辊道的同步调节。

三、优化后的步骤

优化后，进行管体的加工工序为管体进料步进梁翻料送料辊道送料送料辊道轮替（下）支撑辊道轮替（上）车床加工支撑辊道轮替（下）送料辊道轮替（上）送料辊道出料翻料板翻料下一根管材。

四、总结

通过优化，辅机工装的承载能力加大，更换规格时的时间缩短，调节部位更少，降低了设备故障率，达到了优化的目的。

参考文献

车床加工篇6

关键词：数控车床；加工精度；技巧

1.数控车床加工精度提高的措施

1.1误差补偿法

误差补偿法，实际上就是一种通过数控系统的利用而实现的补偿功能，补偿车床坐标轴上已经存在的误差，这样才可以提升车床精度。误差补偿法属于经济效益较高的精度控制手段，通过误差补偿技术，不仅将精度偏低的数控机场上，进行高精度零件的加工。在实施误差补偿时，可以软件、硬件来加以完成。

第一，针对半闭环伺服系统的数控车床，反向偏差会影响其重复定位以及车床定位的精度，从而对加工零件的加工精度产生影响，对于这一类型的误差，就可以使用误差补偿法，减少精度方面的误差。目前，在绝大部分国内的数控车床的加工行业中，其定位精度都大于0.02mm，但是，却没有相应的补偿功能，因此，就可以利用编程的方式，将某一个场合之下的单位定位加以实现，将反向的间隙清除掉。

第二，在机械部分不发生改变以及低速单向定位达到了插补的起始点，就可以利用编程法来进行插补的加工。如果在进行插补时遇到了反向，就可以做好反向间隙的再正式的插补，就可以实现零件对于公差提出的要求。对于其余类型的数控车床，可以将若干个地址设置在数控装置内存当中，让其作为专用的各轴反向间隙值的储存单元。如果数控车床的某一个轴得到了指令，要求改变运动方向，数控装置就会对于该轴的方向间隙值进行不定时读取，并且补偿与修正坐标位移指令值，并且准确地定位车粗昂的位置，这样才能够避免方向偏差对加工精度产生影响。

1.2误差防止法

误差防止实际上是一种事前的预防处理，也就是通过设计与制造来讲可能存在的误差源消除。比如：通过零部件加工与装配精度的提高，来确保车床系统的刚度（进行车床材料与结构的改善），另外，也可以通过机械加工环境温度的控制等方法，这是传统模式下的机械加工精度提升的方式。误差防止法主要是采取的“硬技术”，但是却存在车床的性能与造假是呈现出几何级数关系增长的缺点。另外，误差防止法的单一使用，虽然能够达到一定要求的精度，但是想要再一次提升，就非常困难。

2.数控车床加工质量提升的技巧

2.1运用“一刀多尖”

“一刀多尖”指的是在加工不同的工件表面的时候，可以在一道工序当中，使用一把车刀上的多个刀尖来实现，当多把车刀使用并且进行编程。比如说：1号位车刀为T01，一个刀尖车外圆，另一个刀尖车端面，在偏置号“T0005”当中输入车外圆刀尖对刀值，其在编程的时候，外圆车刀是“T0105”；在偏置号“T0006”当中输入车端面刀尖的对刀值，其在编程的时候，端面车刀是“T0106”，这样就可以将一把车刀当做两把使用，这样能够将回转车刀架的刀库的容量间接地扩充，并且对于角度的选择也有一定的优势。

2.2运用“刀尖圆弧半径补偿”

目前，“刀尖圆弧半径补偿”在数控车床系统当中得到了广泛地推广，这一种方式可以保证轴类零件圆弧表面的加工精度，也可以避免出现较大的系统误差，这样的功能在数控车床上使用，不仅简单有效，而且也是非常重要的一种加工方式。

2.3运用刀具“磨损”

无论是小单批量的生产，还是成批量的生产，在加工工件的时候，都应该保持一个加工试件的过程，如何去准确地、快速地保证加工尺寸的实际精度。目前，在数控车床系统当中增加了刀具补偿功能，这样可以快速地调整工件的尺寸。比如：在加工同一零件的时候，首先需要进行编程、试切和对刀处理。如果说事一次性的连续自动加工，就很可能因为测量误差或者是工艺系统误差，导致工件报废，所以，就需要进行有效地改善：第一，将某一个磨损量，比如说0.600mm设定好，然后开始正常加工，等待加工结束后，将磨损值取消，设定为0，然后在精密的逐段测量，这样，每一段的理论直径应该增加0.600mm，比较实际的测量尺寸，如果偏大，那么就需要将程序指令当中的X值减少相应的增量，反之，其操作就相反。

3.结语

在数控车床的加工当中，存在诸多因素会影响到加工精度，因此，在进行数控车床的加工中，就应该找到影响加工井度的规律以及共性，再配合上实际的操作经验与操作技巧进行综合的分析，就能够尽可能地降低对加工精度的影响。希望通过本文的分析，能够对今后的数控车床的加工有一定的借鉴作用。当然，作为使用人员最关心的问题，数控车床的加工精度必定会成为今后最值得关注的问题之一。

4.参考文献

车床加工篇7

关键词：数控车床 机械结构 编程

中图分类号：TG751 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0001-02

轴类零件在机械设备中支承传动零部件、传递扭矩、承受载荷，应用广泛，为提高轴类零件的车削加工效率、保证加工精度，设计了结构简单、成本低、精度高、生产率高、工艺性广的轴类零件车削加工专机—三轴双刀架数控车床。

1 轴类零件加工专用数控车床机械结构

传统的经济型数控机床有一个中拖板、一个四方刀架，由一个伺服电机通过一付滚珠丝杠带动刀架作X方向运动从而与大拖板的Z向运动合成切削运动；现改为两个中拖板，各装一个四方刀架，分别由两个伺服电机通过两付滚珠丝杠分别带动前后刀架运动刀架作X方向运动从而与大拖板的Z向运动合成切削运动，实际上是在x轴方向增加一个平行轴，故称之为三轴双刀架数控车床。

送电后，启动主轴，主轴旋转，控制双刀架进给，可实现单独进给、共同进给，转动刀塔实现分别换刀和同时换刀，启停切削液加工，主轴转泵工作等。车床主轴旋转进行加工，刀架进给实现切削。

三轴双刀架数控车床机械结构如图1所示。

2 三轴双刀架数控车床的功能特点

三轴双刀架数控车床除具有普通经济型数控车床的功能之外，在加工长轴及细长轴时，将会充分体现具有生产率高、工件变形小的特点：（1）在车削长轴时，前后刀架均可与主轴实现两轴联动，两刀架配合，在大拖板沿Z轴正负方向运动时均可进行加工，减少了空行程，提高了生产效率；（2）在车削细长轴时，前后刀架配合还可起到跟刀架的作用，减少工件变形。

3 三轴双刀架数控车床对刀与编程方法

3.1 三轴双刀架数控车床坐标轴的重新定义

三轴双刀架数控车床前后刀架均可与主轴实现两轴联动，实际上是三轴控制。机床选择FANUC0i Mate-TD数控系统，对其坐标轴进行重新定义，建立具有同一车削加工平面的两个坐标系。坐标的定义采用右手笛卡尔坐标系原则，X前与Z轴、X后与Z轴确定的是同一个平面，编程指令中用G18表示。为利于编程，定义X前轴为X1，X后为X2轴。具有同一车削加工平面的两个坐标系如图2所示。

对FANUC0i—Mate-TD系统参数及轴属性进行定义如下：

1010 CNC的控制轴数；1020各轴的编程轴名：88（X前）、89（X后）、90（Z）；1022基本坐标系的轴指定。

3.2 三轴双刀架数控车床对刀方法

三轴双刀加架数控车床前刀架刀位号依次为01、02、03、04，后刀架刀位号定义为05、06、07、08，前后刀架上的刀具分别进行对刀，操作方法同FANUC0i Mate-TD数控系统常规对刀方法。为方便操作人员观察05、06、07、08刀位刀具和工件的相对位置是，在后刀架设计安装了对刀探头，如图3示。

3.3 三轴双刀架数控车床编程方法

三轴双刀架数控车床编程方法简捷易行，当程序指令中的Z坐标值发生变化时，前后刀架上的刀具均同步移动到Z轴相应位置；当程序指令中的X1坐标值发生变化时，前刀架上的刀具移动到X1轴相应位置；当程序指令中的X2坐标值发生变化时，后刀架上的刀具移动到X2轴相应位置；刀具刀位点沿X1轴-Z轴（或X2轴-Z轴）的合成运动就是刀具的运动轨迹。

【编程实例】零件如图4所示，材料为45钢，毛坯尺寸Ф60×395mm，未注倒角C1。请确定加工方案并编程。

（1）设备选用。选择三轴双刀架数控车床，配置FANUC 0i Mater-TD系统数控系统。

（2）零件分析。该零件由外圆柱面、外圆弧面、外圆锥面组成。其中￠300.003-0.04×30mm圆柱作为装夹面，必须采用铜皮保护，R120的圆弧面对刀具的偏角有要求。

（3）刀具选择。采用两把35°菱形刀片机夹刀（T0101），完成外圆柱、外圆弧面、外圆锥面的粗精加工；

（4）加工工艺分析。1）采用三爪卡盘装夹毛坯，伸出长度80mm，采用T0101加工￠300.009-0.04×30圆柱面、圆锥面，加工总长80mm；2）零件掉头，伸出长度25mm，采用三爪卡盘装夹毛坯，在另一侧打中心孔，采用T0101加工￠320.009-0.039×20圆柱面；3）卡盘装夹￠300.009-0.04×30圆柱面，必须用铜皮保护，采用一夹一顶方式固定。用T0101和T0505连续加工外圆柱面和外圆弧面。

（5）确定切削用量（见表1）。

（6）零件的加工程序。1）工件左侧加工：左端面手摇去2mm。（见表2）。2）工件右侧加工：右端面手摇去3mm，并打中心孔。（见表3）。3）采用双刀T0101和T0505连续加工￠48°-0.04×200圆柱面和R120外圆弧面，并采用深滚压刀架进行镜面加工，保证0.8级的表面光洁度。（见表4）。

4 结语

高速化、高精度化、复合化、智能化、柔性化、集成化、高可靠性和开放性是当今数控机床的主要发展趋势和方向，在保证加工精度的情况下，省时、节能、高效是加工理念的核心。作为一种轴类零件加工专机，三轴双刀架数控车床采用单主轴、卧式床身、平导轨，具有结构简单、成本低、编程方便、精度高、生产率高、工艺性广的优势，将会得到广泛应用。

参考文献

[1]狄寿刚.双主轴双刀架数控车床的设计制造[J].制造技术与机床，2011（12）：98-100.

[2]尹昭辉，周礼根. FANUC系统在数控车床改造中的应用[J].机床与液压，2013（5）：185-187.

[3]徐增豪，胡克廷，张仲益等，双主轴双刀架车削中心的研制[J].机械制造，2002（11）：18-19.

车床加工篇8

关键词：数控车床加工 刀具要求 类型选择

数控车床即装备了数控系统的车床。由数控系统通过伺服驱动系统去控制各运动部件的动作，主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性等综合特点。笔者在多年从事数控车床的一体化教学工作过程中，感到其加工刀具的选择在保证加工工件精度、提高加工效率以及延长设备寿命、促进安全文明生产等方面的作用十分重要。

一、数控车削加工刀具类型

数控车床加工所用刀具种类很多，为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展。

1.根据刀具结构分类

根据刀具结构可分为：整体式、焊接式、机械夹固式、可转位式等。

2.根据制造刀具所用的材料分类

根据制造刀具所用的材料可分为：高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具和其他材料刀具如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等。

3.根据用途分类

根据用途可分为如下几种。

一是外圆车刀。外圆车刀又有直头外圆车刀、弯头外圆车刀、90度外圆车刀。直头外圆车刀用于加工外圆柱表面和外圆锥表面；弯头外圆车刀可用于加工外圆柱表面、外圆锥表面、端面和倒棱；90度外圆车刀可用于加工细长轴、刚性不好的轴类零件、阶梯轴、凸肩或端面。

二是端面车刀。用于加工工件的端面，一般由工件外圆向中心进给。

三是内孔车刀。

四是切断刀、切槽刀。

五是螺纹车刀。

二、数控车床加工刀具的选择

刀具选择总的原则是：安装、调整、刃磨方便，刚性好，耐用度和精度高，断屑及排屑性能好。在满足加工要求的前提下，我们应尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。在刀具配备时应注意：在可能的范围内，使被加工的工件形状、尺寸标准化，从而减少刀具的种类；使刀具规格化和通用化，便于刀具管理；尽可能采用可转位刀具，增加刀具的互换性；在选择刀具时，应尽量采用高效率、断屑及排屑性能好的刀具。

1.整体式车刀的选用

整体式车刀主要是整体式高速钢车刀，它由高速钢刀条按要求磨制而成。其刀杆截面大多为正方形或矩形，俗称“白钢刀”，使用时其刀刃和切削角度可根据不同用途进行修磨。通常用于小型车刀、螺纹车刀和形状比较复杂的成形车刀。它具有抗弯强度高，冲击韧性好，制造简单和刃磨方便、刃口锋利等特点。

2.焊接式车刀的选用

它是将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上，经刃磨而的车刀。这种车刀结构简单，制造方便，刚性较好，但抗弯强度低，冲击韧性差，切削刃不如高速钢车刀锋利，不易制作复杂刀具。

3.机械夹固式车刀的选用

机械夹固式车刀是数控车床上用得比较多的一种车刀，它又分为机械夹固式可重磨车刀和机械夹固式不可重磨车刀二种。

机械夹固式可重磨车刀是将普通硬质合金刀片用机械夹固的方法安装在刀杆上，刀片用钝后可以修磨。修磨后，通过调节螺钉把刃口调整到适当位置，压紧后便可以继续使用。

机械夹固式不可重磨车刀刀片为多边形，有多条切削刃，当某条切削刃磨钝后，只需松开夹固元件，将刀片转一个位置便可以继续使用。其最大优点是车刀几何角度完全由刀片保证，切削性能稳定，刀杆和刀片已标准化，加工质量好。

4.刀片材料选择

根据待加工工件材料的种类，可以选择对应的刀具

材料。

（1）待加工工件材料种类。钢材（P类）、不锈钢材料（M类）、铸铁（K类）、铝及有色金属（N类）；热优质合金钢（S类）、淬硬材料（H类）等。

（2）刀具材料类型。普通硬质合金、涂层硬质合金、金属陶瓷、超硬材料、耐热优质合金钢（S类）、淬硬材料（H类）等。

三、小结

综上所述，数控车床使用的刀具种类较多，刀具的选择应根据数控车床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素综合考量。

参考文献：

[1]周兰.数控车削编程与加工[M].北京：机械工业出版社，2010.

车床加工篇9

关键词 数控车床；加工椭圆；方法

中图分类号TH18 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）57-0081-02

1概述

二维轮廓的椭圆形零件在日常生活中使用得非常多，尤其是在机械制造业中更是应用广泛，但是，该零件加工起来的难度是非常大的。椭圆形零件的加工方法有很多种，比较常见的有以下几种：在普通车床上进行近似加工[1]；根据椭圆的形成原理，设计专用的加工装置进行加工[2]；在数控车床上利用“虚拟轴”原理实现椭圆曲线的数控加工[3]；利用圆弧逼近法[4]、直线逼近法加工等。本文仅讨论利用直线逼近法（宏程序）加工椭圆。

2直线逼近法

现今，计算机和自动化技术发展迅速，数控车床相关技术也随之不断进步，给椭圆形截面零件的加工创造了很好的条件。从目前的技术来说，各种数控车床进行椭圆加工的插补原理基本相同，不同的是实现插补运算的方法。圆弧插补与直线插补是两种常用的实现插补运算的方法，但是目前还没有椭圆插补。因为受到各方面的限制，尤其在设备和条件方面，通常我们无法手工来编制程序，必须借助于电脑来实现。一般来说，通过拟合运算及直线逼近法编写宏程序来加工椭圆。宏程序指令适用于抛物线、双曲线、椭圆等没有插补指令的非圆曲线编程；还适用于图形相同，只是尺寸不同的一系列零件编程，同样还适用于工艺路线一样，只是位置数据不同的系列零件的编程。相比于其他编程方法，宏程序实现椭圆形截面零件的加工的优点在于，其能有效的简化程序，提高程序的运行速度，并且能扩展数控机床的使用范围。

3用户宏程序法

数控车床通过程序来实现某项功能，将编写的程序存储在数控车床中，并将这些实现某项功能的程序用某个简单命令代表，利用数控车床进行加工时，只需要写入代表命令就可以执行相应的功能，极大的减少了操作流程，提高了工作效率。其中，把存入数控机床的一组程序称作用户宏程序主体，简称为宏程序；把代表命令称作用户宏程序命令，简称为宏命令。这样，工作人员操作数控车床时，只需记忆实现某项功能的宏命令即可，不需要记忆繁琐的宏程序。能够进行变量间的相互运算是宏程序的最大优点。利用宏命令能够把实际值赋予某个变量，利用数控车床加工椭圆的过程中，可以通过间接幅值和直接幅值的方式对宏程序中的变量进行赋值。

1）直接赋值：使变量直接等于即时值或某项数值的方法。

#1=55（表示变量#1等于55）

#2=#3（表示变量#2等于#3的值）

2）间接赋值：就是用演算式赋值，即把演算式内演算的结果赋于某个变量。

如图1所示，车削1/4椭圆的回转轮廓曲线。车削从点A到点B，采用直线逼近法在Z向分段，以0.2mm（0.5度）为一个步距,就可以编制一个只用变量不用具体数据的椭圆,不必更改宏程序,而只要修改主程序中宏指令段内的赋值数据就可以.现利用椭圆的直角坐标方程和极坐标方程来编制宏程序。

4 利用椭圆直角坐标方程编制宏程序

直角坐标标准方程为：

其中a为椭圆短轴（a=15），b为椭圆长轴（b=30）

编制参考程序如下：（以FANUC Series 0i Mate-TC数控系统为例）

（毛坯φ62mm）

O0001；

N10 G98 G21 F200;

N20 T0101;

N30 M03 S800;

N40 G00 X65 Z35;

N50 G73 U30 R15;

N60 G73 P70 Q140 U0.3 W0;

N70 #1=30;（Z轴起始位置）

N80 #2=30;（椭圆长轴半径）

N90 #3=15;（椭圆短轴半径）

N100 #4=#3*SQRT [1-（#1*#1）/（#2*#2）];（椭圆短半轴变量数值）

N110 G01 X（2*#4） Z（#1）F200;（椭圆插补）

N120 #1=#1-0.2;（Z轴步距）

N130 IF(#1 GE 0 ) GOTO 110;（符合条件，则跳转到N110程序段）

N140 U2；

N150 G70 P70 Q140 S1000 F100；

N160 G00 X100；

N170 Z150；

N180 M05；

N190 M30；

5 利用椭圆极坐标方程编制宏程序

椭圆极坐标方程为：X = B*SINα

Z = A*COSα（0°≤α≤90°）

其中A为椭圆长轴（A=15），B为椭圆短轴（B=30）

编制参考程序如下：（以FANUC Series 0i Mate-TC数控系统为例）

（毛坯φ62mm）

O0001；

N10 G98 G21 F200;

N20 T0101;

N30 M03 S800;

N40 G00 X65 Z35;

N50 G73 U30 R15;

N60 G73 P70 Q140 U0.3 W0;

N70 #1=30;（椭圆长轴半径）

N80 #2=15;（椭圆短轴半径）

N90 #4=0; （椭圆起始角度）

N100 G01 X [#2*SIN（#4）] Z [#1*COS（#4）] F200;（椭圆插补）

N110 #4=#4+0.5;（角度变量）

N120 IF(#4 LE 90 ) GOTO 100;（符合条件，则跳转到N100程序段）

N130 U2；

N140 G00 X100；

N150 Z150；

N160 M05；

N170 M30；

在上述两例中可以看出，这是两个通用的椭圆加工宏程序，只要改变起刀点的坐标及A（a）、B（b）三个赋值，便可加工任意椭圆。同时，我们也可以看到Z轴步距和角度每次增加的大小和最后工件的加工表面质量有较大关系，即记数器的每次变化量与加工的表面质量和效率有直接关系。希望读者在实际应用中注意。

6结论

随着我国经济的发展和科学文化水平的提高，数控车床取得飞速发展，数控车床具有加工精度高、加工质量高和加工范围广等优点，其发展潜力不容小觑。利用传统车床加工椭圆的方法比较复杂，不容易实现，但是采用数控车削法可以相对容易的解决非圆截面加工难题，提高加工效率，为企业创造更多的经济效益。

参考文献

[1]刘晓初.一种在机床上加工椭圆零件的近似方法.机械制造，1998(2).

[2]张增林，等.椭圆、摆线形成定理及加工装置的设计.机械设计，1994(3).

[3]邱继红.数控机床加工椭圆曲线的一种新编程法.组合机床与自动化加工技术，1999(4).

[4]徐守敬.数控车床加工椭圆的技术探讨.机械制造，2006(9).

[5]瞿瑞波主编.数控机床编程与操作.北京：中国劳动社会保障出版社，2006.

[6]北京发那科机电有限公司 BEIJING-FANUC 操作编程说明书.北京发那科机电有限公司.

[7]孙竹编著.数控机床编程与操作.机械工业出版社，1996.

车床加工篇10

关键词：梯形螺纹 数控车削 加工方法

梯形螺纹较之三角螺纹，其螺距和牙型都大，而且精度高，牙型两侧表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力大。这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大，在多年的数控车床实习教学中，通过不断的摸索、总结、完善，对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知，下面就来探究一下梯形螺纹的车削方法。

一、梯形螺纹加工的工艺分析与加工的基本办法

1、梯形螺纹在数控车床上基本的加工方法

车削梯形螺纹与三角螺纹相比，螺距大、牙型角大、切削余量大、切削抗力大，而且精度要求高，加之工件一般都比较长，所以加工难度较大。一般车削梯形螺纹我们用以下几种方法：

1）直进法 螺纹车刀X向间歇进给至牙深处，采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀的三面都参加切削，导致加工排屑困难，切削力和切削热增加，刀尖磨损严重。当进刀量过大时，还可能产生“扎刀”和“爆刀”现象。这种方法数控车床可采用指令G92来实现，但是很显然，这种方法是不可取的。

2）斜进法 螺纹车刀沿牙型角方向斜向间歇进给至牙深处。采用此种方法加工梯形螺纹时，螺纹车刀始终只有一个侧刃参加切削，从而使排屑比较顺利，刀尖的受力和受热情况有所改善，在车削中不易引起“扎刀”现象。该方法在数控车床上可采用G76指令来实现。

3）交错切削法 螺纹车刀沿牙型角方向交错间隙进给至牙深。该方法类同于斜进法，也可在数控车床上采用G76指令来实现。

4）切槽刀粗切槽法 该方法先用切槽刀粗切出螺纹槽，再用梯形螺纹车刀加工螺纹两侧面。

2、梯形螺纹编程实例

例 如图1所示梯形螺纹 试用G76指令编写加工程序

1）计算梯形螺纹尺寸并查表确定其公差

大径 d=36 0 -0.375；

中径 d2=d-0.5p=36-3=33，查表确定其公差，故 d2=33-0.118-0.453；

牙高 h3=0.5p+ac=3.5；

小径 d3=d-2 h3=29 ，查表确定其公差， 故d3=29 0 -0.537；

牙顶宽 f=0.366p=2.196；

牙底宽 W=0.366p-0.536ac=2.196-0.268=1.928

用3.1mm的测量棒测量中径，则其测量尺寸M=d2+4.864dD-1.866P=32.88，根据中径公差确定其公差，则 M=32.88-0.118-0.453；

2）编写数控程序

以上程序在螺纹切削过程中采用沿牙型角方向斜向进刀的方式。

二、变速车削梯形螺纹

在数控车床上车削梯形螺纹工件，低速车削时生产效率很低，高速车削时又不能很好地保证螺纹的表面粗糙度，达不到加工的要求，而直接从高速变为低速车削时则会导致螺纹乱牙。车削时的乱牙问题通过我们在实践生产过程中，不断摸索，终于发现可以通过以下方法加以解决：

粗车完成后，如果此时将转速直接调到低速调用原程序精车，则一定会乱牙，发生崩刃或撞车事故，故我们在低速车削之前要解决车刀乱牙问题。考虑到低速车削时车刀进给速度很慢，我们可以用肉眼来观察车削时螺纹车刀与螺纹牙型槽是否对准，具体操作方法如下：

1、改变工件坐标系，使车刀车螺纹时不接触工件表面，粗车后将车刀停在坐标原点位置处，此时在录入方式下把刀具的刀补沿X轴正方向移动一个牙高的距离。此时将车床主轴转速调低，车刀将车不到工件表面，在接近工件表面的位置移动。

2、使车刀与车出的梯形螺纹槽重新对正，由于车刀进给速度很慢，此时我们可以看出车刀与原先车出的梯形螺纹是不重合的，车刀偏移了一小段距离，而我们目的就是要使车刀重新对准车出的梯形螺纹槽，操作的原理跟在数控车床上车削多头螺纹是一样的，就是通过改变螺纹车刀车削前的轴向起点位置来达到目的，我们可以通过肉眼判断需调整的大概距离，修改Z轴刀补后，运行程序，发现车刀与车出的梯形螺纹槽还没有完全对正。则再修改Z值，重新运行程序，直到车刀与梯形螺纹槽完全对正。

3、恢复原来的工件坐标系，开始精加工，为了便于理解和不易出错，仍将车刀移到坐标原点位置，在录入方式下，修复刀具原来的刀补，重新运行程序，就可以低速精车梯形螺纹了。精车时也是通过上述改变螺纹车刀车削前的轴向起点位置的方法来修光梯形螺纹的两侧面，同时通过测量，控制切削的次数使螺纹达到尺寸精度的要求

通过试验，在高速与低速车削的转数都固定时，车刀需要偏移的位移是固定的，有了这个数据，以后在车刀崩刃，或磨损后需换刀时就可以不用再重复调整步骤，直接在低速精车时将车螺纹的起点偏移相应位置就可以了。

三、在转速不变需换刀时的对刀方法

在生产过程中车刀经过长时间的使用会磨损，而且还会崩刃，这时就需要换刀，但是在一般的数控车床上只要车刀从刀架上卸下，都需要重新装刀，对刀，重新装刀后，它们的坐标值全部改变，要用以上的方法来对刀的话，生产效率就会很低，因此

1、在卸下要刃磨的刀具前，在手轮方式下把刀具X轴移动到小于底径的地方，然后再把Z轴慢慢摇到工件的端面处，使之接触到工件，记录下X，Z轴的坐标值。

2、然后卸下需刃磨的刀具，装上新刀，用刀尖车削工件外径（此外径就是梯形螺纹的大径），把大径尺寸输入刀补库中，然后将刀具沿Z向摇出，再把X向摇到记录下的旧刀X向的尺寸，慢慢在把Z向摇到工件端面，此时Z向的数值就是原刀Z向的数值，输入到刀补库中，调出程序运行即可。

四、加工梯形螺纹的几点注意事项

1、切削时加切削液，根据情况看是否要加顶尖。

2、车刀从高速变为低速后要严格对准梯形螺纹槽，操作时要仔细认真，不能马虎。可采用逐步恢复坐标系的方法，即分几次校正车刀，使车刀逐步车削到牙槽底部。