机床范文10篇

机床范文篇1

一般的说，机床工作时所产生的振动基本上有两大类：

1）受迫振动；

2）自激振动。例如在车床、铣床和磨床上，经常见到回转主轴系统的受迫振动，其频率取决于回转主轴系统的转速（在铣削时还与铣刀的齿数有关）。

在机床上发生的自激振动类型较多，例如有回转主轴（或与工件、或与刀具联系）系统的扭转或弯曲自激振动；机床床身、立柱、横梁等支撑件的弯曲或扭摆自激振动；还有工作台等移动部件在低速运行时所发生的张弛摩擦自激振动（通称爬行）等等。通常把金属切削过程中表现为刀具与工件之间强烈的相对振动的这种自激振动称为“颤振”。

机床工作时发生振动是常见的。机床振动不仅歪曲了工件的几何形状和尺寸，而且还将在已加工表面上留下振纹，降低了精度和表面光洁度，加剧了金属表面层的冷硬情况，振动时刀具的耐用度也将急剧下降，甚至导致刀刃的崩坏，这个问题对于性质较脆的硬质合金刀具和陶瓷刀具来说尤为严重。机床发生振动后，往往迫使操作工人降低切削用量，因而限制了机床的生产率。此外，在机床自动线中，只要有一台机床发生振动而被迫暂停运转，就会破坏生产的节律，引起生产过程的混乱。可见机床振动是必须引起注意的一个重要问题。随着科学技术的飞跃发展，对机床零件的制造精度和表面质量提出了更高的要求，从而使机床振动问题的研究成为研制、生产和使用机床等部门必须面对的重大课题，研究机床振动的目的在于探究机床振动的原因，谋求防止和消除机床振动的方法，以研制抗振性更佳的机床。

一般来说，增强“机床-刀具-工件”工艺弹性系统的刚度，是提高工艺系统抗振性从而防止振动的最普遍方法，它在任何情况下可用来防止受迫振动和自激振动，并能消除破坏工作过程平稳进行的个别冲击因素的影响。因此，为了提高整个工艺系统的刚度，增强工艺系统各环节特别是切削力传递路线上最薄弱环节的刚度，显然是很重要的。当减轻零件的重量既不会降低系统的刚度，也不会使系统特性发生其他不利的变化时，减轻主振系统的质量同提高系统刚度的作用一样，都能提高系统的固有振动频率，从而减小了振动的振幅，即起到了提高系统抗振性的作用。必须指出，增加振动系统的阻尼，例如适当调节零件某些配合处的间隙，以及采用阻尼消振装置等，将增加系统对激振能量的耗散作用，从而就能防止和消除振动，保证系统平稳的工作。当振动发生以后，减小激发振动时的激振力，即减小受迫振动时的外激振力，或自激振动式的内激振力，往往是必须采取的消振措施，对于前者例如可减少??转零件的不平衡所引起的离心力、断续切削所产生的冲击力等等，为此必须做到：

1）对于转速在600转/min以上的零件必须予以平衡，磨床上的砂轮应予仔细平衡，并经常修正以保持其正确的外形，也可采取自动平衡装置。机床上使用的卡盘、刀盘等均要予以平衡；

2）提高皮带传动、链传动、齿轮传动及其他传动装置的稳定性。在较高转速档下，使主轴直接用皮带或连轴节与电动机发生传动关系;采用最完善的皮带接头，使其连接后的刚度和厚度变化最小；用三角皮带代替平皮带，使三角皮带的刚度和厚度尽可能均匀些；采用纤维织成的传动带；以斜齿轮或人字齿轮代替正齿轮；在铣床主轴上安装飞轮等。对于高精度的小功率机床，尽量不用齿轮、皮带等可能成为外来振源的元件。使动力源与机床本体充分隔离，用丝带来传动。适当调节三角皮带拉力，合理选择皮带长度，使其扰动频率不接近主轴的转速。尽量使皮带拉力的主方向不同工件或刀具运动的主方向相重合，以避免皮带扰动的影响；

3）改善以联轴节相连的各轴的轴心线间的不同轴度，从高速轴和主轴上去除带动油泵的凸轮；对于后者则借助于改变切削条件方法，如：

（1）选择防震切削用量。在任何情况下都应该避免切除宽而薄的切屑（即在大切削深度和小走刀量下切下的切屑）；切削速度应该在容易发生振动的范围以外，即采用较低的速度和较高的速度来工作；

（2）合理选择刀具的几何参数。主偏角和副偏角尽可能选的大些。前角对振动的影响很大，前角愈大，切削过程愈平稳，故应采用正前角。后角应尽可能取得小些，但不要太小，以致刀具后刀面与加工面之间发生强烈的摩擦，特别是对于走刀量较小的情形；

（3）采用抗振刀具等。

机床范文篇2

（一）实习目的

1.通过在**机床厂生产实习，深入生产第一线进行观察和调查研究，获取必要的感性知识和使自己全面地了解机床厂的生产组织形式以及生产过程，了解和掌握本专业基础的生产实际知识，巩固和加深已学过的理论知识。

2：在实习期间，通过对典型零件机械加工工艺的分析，以及零件加工过程中所用的机床，夹具、量具等工艺装备，把理论知识和实践相结合起来，让我们的考察，分析和解决问题的工作能力得到有效的提高。

3：通过实习，广泛接触工人和听工人技术人员的专题报告，学习他们的好的增产经验，技术革新和成果，实践中的经验，学习他们在机械行中的无私贡献精神。

4：通过参观南通市正鑫机床厂，掌握一台机床从毛坯到产品的整个生产过程，组织管理，设备选择和车间布置等方面的知识，扩大知识面，开阔了视野。

5：通过记实习日记，写实习报告，锻炼与培养我们的观察，分析问题以及搜集和整理技术资料等方面的能力。

（二）生产实习的要求

为了达到上述实习目的，生产实习的内容和要求有：

1：机械零件的加工

根据实习工厂的产品，选定几种典型零件作为实习对象，通过对典型零件机械加工工艺的学习，掌握各类机器零件加工工艺的特点，了解工艺在工厂中所用的机床，刀具，夹具的工作原理和机构以及定位方式，在此基础上指定其中几个典型的零件进行重点的分析研究，要求如下：

(1)阅读和查阅典型零件的零件图及其加工图，了解该零件在机床中的功用及工作条件，零件的结构特点及要求，分析此零件的加工工序、工艺。

(2)致了解毛坯的制造工艺过程，找出铸（锻）件、型材的分型（模）面。

(3)深入了解零件的制造工艺过程以及零件的制造前所需要的哪些处理，找出现场加工工艺情况；

(4)对主要零件加工工序、工艺做进一步的分析，并做好工序卡片、工艺卡片。

2：装配工艺

(1)了解机械的装配组织形式和装配工艺方法和装配工艺所需要注意的精度、平行度、垂直度的要求。

(2)了解各种装配方法中的优、缺点，如何避免缺点；及装配方法使用类型、要求。

(3)了解典型装配工具在装配方法中的工作原理，结构特点和使用方法。

3：基本知识；铣削加工的特点、应用范围。

（1）所实习摇臂万能铣床的基本结构、加工范围。

（2）摇臂万能铣床中铣刀的种类、结构、应用及安装。

（3）摇臂万能铣床常用附件的工作原理、加工方法与应用。

（4）摇臂万能铣床工件的安装及定位方式。

（5）平面、沟槽导轨面的铣削方法，尺寸以及一些重要精度的检验，铣削用量的选择。

（三）生产实习的时间：**年12月-**年6月

（四）生产实习的内容

1．摇臂万能铣床的主要特点是可以转任何一个角度，所应用的场合一般是单件小批量生产。

2．摇臂万能铣床的六大件分别是悬梁、转盘、床身、工作台、床鞍、升降台；该铣床的导轨分为移置导轨和滑动导轨两种导轨，其中滑动导轨需要淬火处理，一般较长的导轨需要淬火。

3.摇臂万能铣床在铣齿轮时需要装分度头，装刀时刀具与主轴锥面紧密结合，这样使不易变形；同时铣床的锥度有7：24不能自锁，而莫氏锥度能自锁。

4.牛头刨床加工效率低，应加工窄长面工件，万能磨床可以磨轴类外圆柱、孔、和锥面；以及加工其他东西。

4.工作台面加工需要注意：平行度，平面度，精度等；工作台面表面需要进行淬火处理；在安装时需要用百分表进行精度调整而且精度的调整要与国家标准来对照。

5.床鞍轴承上、下两半圆在镗床上安装好以后再进行加工。

6.升降台之间设计迷宫形油槽的作用是为了让润滑油不易益处，使工作台面能够有效地润滑。

7.万能摇臂铣床X轴方向丝杆动，螺母不动；Y轴方向丝杆不动，螺母动；Z轴方向丝杆动，螺母不动；当丝杆不动螺母不动时就是卡死现象。

8.铣床与刨床加工工件的不同特点：铣床用于加工较大的面（如底面），加工效率较高；而刨床加工T形槽和窄长面（如导轨面）。

9.粗磨与精磨得基准是统一的，定位时与百分表接触，如果机床本身精度有问题需要人工进行精度的调整。

10.夹紧与孔的大小，接触面的面积大小，水平面是否水平有着密切的联系；

11.工作台一般用铸件毛坯来加工，材料牌号HT250,仅第一步，钳（划线）分为两个步骤：一、以划线为基准，划出台面余量线、中心线；二、其余按要求划出各面的余量加工线；此道工序在大件车间完成，在铣床或刨床上加工；

12.升降台的导轨面有两种：水平导轨面、垂直导轨面；

13.砂轮越程槽：为了加工方便而设立的，此砂轮越程槽在刨床上加工；设立的目的是为了防止在加工燕尾导轨时将刀具打坏；

14.加工工件时需要考虑效率、成本、和精度，具体要求由工厂情况而定；

15.在机床上加工工件时，必须用夹具装好夹牢工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹牢，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。

16.工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。找正装夹方法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表进行找正，将工件正确定位，然后将工件夹用虎钳中，按侧边划出的加工线痕，用划针找正。

17.工作夹紧概述

夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定位。因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：

（1）夹紧应不破坏工件的正确定位；

（2）夹紧装置应有足够的刚性；

（3）夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件产生超过允许范围的变形；

（4）能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果；

（5）工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作。手动夹紧机构应具有自锁性能。

18.工件在夹具中定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。工件定位的实质就是要限制对加工有影响的自由度。

19.加工中心中贴塑导轨的加工过程：加工面拉毛、滑铣、晾干、涂胶、最后压紧，一般要压紧48小时。

20.在检验燕尾是否是55度，应于标准化进行接触磨（涂色法）。

21.工作面是否水平需要水平仪来检测，将水平仪放在桥板上首尾相接，依次测量。

22.若精加工以后的重要工作面上有夹砂和气孔时，先将夹砂和气孔钻掉，然后再进行塞补。

23.在介绍测量工作台面平面度时，先建立一个假想平面，在上面放三个等高块，需要用平尺和可调量块。

24.发蓝处理：强制性的氧化措施

25．升降台的砂轮机越程槽加工时一定要在淬火之前，因为淬火之后工件不易加工。

26．工作台的加工先加工工作台面，再以工作台面为粗基准加工导轨面。

27.镗床夹具镗床夹具又称镗模，是一种精密夹具，主要用于加工箱体类零件零件上的孔或孔系。

28.镗床夹具由主要部分组一个完整的镗床夹具，应该由夹具体、定位装置、夹紧装置、带有引导元件的导向支架及套筒、镗杆等主要部分组成。

29.工件在镗床夹具上常用的定位形式工件在镗床夹具上常用的定位形式有用圆柱孔、外圆柱面、平面、V形面及用圆柱销同V形导轨面、圆柱销同平面、垂直面的联合定位等。

机床范文篇3

(1)调查对象

本论文的调查对象分为预备调查对象和正式调查对象。预备调查对象是对机床有所了解的研究生，共10人。正式调查对象是从事机床工作多年的设计师和工程师，分别有5人。其中，设计师来自设计公司，有丰富的机床造型设计经验；工程师来自企业，参加过机床造型设计的合作项目。

(2)调研过程

本调研的路线如图1所示，在文献研究基础上设计调查框架。具体的调查分为三个阶段：第一阶段为预备访谈。它为正式访谈做准备，对正式访谈中可能出现的情况进行模拟，发现问题，从而完善访谈提纲，使正式访谈能够顺利地进行。第二阶段为正式访谈。电话预约访谈人员，确定访谈时间（90-120分钟）和地点，并将访谈提纲提前发给受访者，使之提前做好准备，提高访谈效率；访谈时全程录音并做笔记。第三阶段为参与机床造型设计方案讨论会。其目的是通过参与设计师、工程师、管理者之间的直接交流，深入分析影响机床造型设计方案可行性的主要原因。

（3）访谈提纲

本调研的访谈提纲有两种，分别是针对设计师和工程师拟定的，如表一、二为访谈提纲的主要问题。

（4）调研结果

在对设计师的访谈中，他们提到在设计机床造型方案时，一般不考虑机床的结构，他们认为成本足够，结构都能实现。但企业从经济性上考虑，会限制生产成本，从而改变机床的结构或造型去实现设计方案。最终样机与设计方案不同点主要是结构上不能完成的部分。在对工程师的访谈和参与设计方案讨论会中，了解到他们与设计师在完成初步设计方案后进行交流，对方案的可行性进行探讨。当遇到难以完成的结构时，设计师在讨论会后对方案进行修改。工程师认为设计师的方案都很美观、新颖，但结构上难以实现，为了考虑成本，只能放弃。他们认为最终样机与最初方案差别不大，因为他们会去用其他工艺替代不能完成的工艺，尽可能实现最初设计方案。

2调查结果分析

通过深度访谈和参与机床造型设计方案讨论会，获得机床造型设计方案可行性的原始资料。在此基础上进行分析，了解到影响可行性的主要因素是造型、结构和成本。

(1)造型的美感因素

当今时代，人们非常重视产品带来的感觉体验。具有良好美学品质的产品，在使用中可以让用户心情愉悦，在展览会上可以给观众带来美好的视觉感受，对提升产品的市场竞争力和品牌知名度很有帮助。企业引进工业设计的重要目的就是提高产品的美学品质。因此，机床造型设计方案在美学品质上不能满足企业的要求，是一定不会被采纳的。图2是设计师为某机床企业设计的磨床造型方案。该方案给人的视觉感受是笨拙、缺少美感，且体现不出磨床的特点，在方案初步评审中遭到淘汰。因此，造型的美感是决定设计方案是否可行的首要因素。

(2)造型的结构因素

机床的造型不能脱离结构而存在。结构是造型的基础，造型是结构的不同表现形式，不同的结构布局会影响产品外观的形式表现。造型的实现必须要以结构作为支撑，合理的结构能提高机床造型设计方案的可行性，所以设计师在设计机床造型时必须考虑它在结构、工艺、装配上是如何实现的，不能效果图美观，而缺少可加工性，这样的方案是不可行的。如图3所示，该机床的造型设计方案底边切角成菱形，这种造型的内部结构很难实现，钣金折弯或焊接工艺都达不到预期的效果。因此尽管该方案的美学品质受到肯定，但最终还是被放弃。

(3)造型的成本因素

产品成本是衡量生产消耗的补偿尺度，企业必须以产品销售收入抵补生产中的各项支出，才能确定盈利，因此生产成本的控制是十分重要的。设计师在设计机床造型方案时不能盲目地追求时尚、高端，而要在生产成本限制内，展开设计创意，提出可行的设计方案。图4门把手的中间设计了一条蓝色彩带，给人以精致的感觉，加工工艺也是可行的，但提高了造价。在设计方案评审后，将把手更换成市场上价格较低的标准把手。

3提高设计方案可行性的策略

机床范文篇4

这是排故的第一阶段，是十分关键的阶段，主要应作好下列工作：

1、讯问调查在接到机床现场呈现毛病请求扫除的信息时，首先应请求操作者尽量坚持现场毛病状态，不做任何处置，这样有利于疾速准确地剖析毛病缘由。

2、现场检查抵达现场后，首先要考证操作者提供的各种状况的精确性、完好性，从而核实初步判别的精确度。由于操作者的程度，对毛病情况描绘不清以至完整不精确的状况不乏其例，因而到现场后依然不要急于入手处置，重新认真调查各种状况，以免毁坏了现场，使排故增加难度。

3、毛病剖析依据已知的毛病情况按上节所述毛病分类方法剖析毛病类型，从而肯定排故准绳。由于大多数毛病是有指示的，所以普通状况下，对照机床配套的数控系统诊断手册和运用阐明书，能够列出产生该毛病的多种可能的缘由。

4、肯定缘由对多种可能的缘由停止排查从中找出本次毛病的真正缘由，这时对维修人员是一种对该机床熟习水平、学问程度、理论经历和剖析判别才能的综合考验。

5、排故准备有的毛病的扫除办法可能很简单，有些毛病则常常较复杂，需求做一系列的准备工作，例如工具仪表的准备、部分的拆卸、零部件的修理，元器件的采购以至排故方案步骤的制定等等。

下面把电气毛病的常用诊断办法综列于下。

(1)直观检查法这是毛病剖析之初必用的办法，就是应用感官的检查。

①讯问向毛病现场人员认真讯问毛病产生的过程、毛病表象及毛病结果，并且在整个剖析判别过程中可能要屡次讯问。

②目视总体查看机床各局部工作状态能否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控安装(如数控系统、温控安装、光滑安装等)有无报警指示，部分查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆零落，各操作元件位置正确与否等等。

(2)仪器检查法运用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等停止丈量，从中找寻可能的毛病。例如用万用表检查各电源状况，及对某些电路板上设置的相关信号状态丈量点的丈量，用示波器察看相关的脉动信号的幅值、相位以至有无，用PLC编程器查找PLC程序中的毛病部位及缘由等。

(3)信号与报警指示剖析法

①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器安装上的各种状态和毛病指示灯，分离指示灯状态和相应的功用阐明便可获知指示内容及毛病缘由与扫除办法。

②软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的毛病通常都设有报警显现，根据显现的报警号对照相应的诊断阐明手册便可获知可能的毛病缘由及毛病扫除办法。

(4)接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号方式互相通讯联接。有些毛病是与接口信号错误或丧失相关的，这些接口信号有的能够在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显现，有的能够经过简单操作在CRT屏幕上显现，而一切的接口信号都能够用PLC编程器调出。

(5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修正的参数以顺应不同机床、不同工作状态的请求。这些参数不只能使各电气系统与详细机床相匹配，而且更是使机床各项功用到达最佳化所必需的。因而，任何参数的变化(特别是模仿量参数)以至丧失都是不允许的；而随机床的长期运转所惹起的机械或电气性能的变化会突破最初的匹配状态和最佳化状态。此类毛病多指毛病分类一节中后一类毛病，需求重新调整相关的一个或多个参数方可扫除。

(6)备件置换法当毛病剖析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不时扩展而要把毛病落实于其上某一区域乃至某一元件是非常艰难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下能够先将备件换上，然后再去检查修复毛病板。

鉴于以上条件，在拔出旧板改换新板之前一定要先认真阅读相关材料，弄懂请求和操作步骤之后再入手，以免形成更大的毛病。

(7)穿插换位法当发现毛病板或者不能肯定能否毛病板而又没有备件的状况下，能够将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交流从中判别毛病板或毛病部位。这种穿插换位法应特别留意，不只硬件接线的正确交流，还要将一系列相应的参数交流，否则不只达不到目的，反而会产生新的毛病形成思想的紊乱，一定要事前思索周全，设计好软、硬件交流计划，精确无误再行交流检查。

(8)特殊处置法当今的数控系统已进入PC基、开放化的开展阶段，其中软件含量越来越丰厚，有系统软件、机床制造者软件、以至还有运用者本人的软件，由于软件逻辑的设计中不可防止的一些问题，会使得有些毛病状态无从剖析，例如死机现象。关于这种毛病现象则能够采取特殊手腕来处置，比方整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将毛病消弭。维修人员能够在本人的长期理论中探索其规律或者其他有效的办法。

二、电气维修与毛病的扫除

电气毛病的剖析过程也就是毛病的扫除过程，因而电气毛病的一些常用扫除办法在上一节的剖析办法中已综合引见过了，本节则罗列几个常见电气毛病做一扼要引见，供维修者参考。

1、电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者毛病轻者会丧失数据、形成停机。重者会破坏系统部分以至全部。西方国度由于电力充足，电网质量高，因而其电气系统的电源设计思索较少，这关于我国有较大动摇和高次谐波的电力供电网来说就略显缺乏，再加上某些人为的要素，难免呈现由电源而惹起的毛病。

2、数控系统位置环毛病

①位置环报警。可能是位置丈量回路开路；丈量元件损坏；位置控制树立的接口信号不存在等。

②坐标轴在没有指令的状况下产生运动。可能是漂移过大；位置环或速度环接成正反应；反应接线开路；丈量元件损坏。

3、机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点；编码器损坏或接线开路；光栅零点标记移位；回零减速开关失灵。

机床范文篇5

1PLC与其他控制系统的比较

1.1PLC与继电器控制系统相比较。a.组成器件不同;b.控制方式不同;c.工作方式不同;d.经济上有差异。

1.2PLC与微机控制系统相比较。a.PLC专门为恶劣的施工环境所设计,有体积小、方便携带、耐磨损等优点,更适用于施工现场环境;而且PLC性能稳定,在抗干扰能力方面比微机高。b.PLC的逻辑语言针对整个控制过程,继电器的逻辑梯形图为它的主要表达方式,图表直观方便、编程操作简单易懂,能让工作人员迅速掌握。c.PLC大都采用模块式的结构,在对不同对象和控制要求进行改善组合时,灵活性较强,且易于维修。调试周期较短;能在短时间内培训出大量工作人员,而微机的操作维修方面需要专业的技术人员,且培训难度较大。

1.3PLC与单片机控制系统相比较。a.单片机对设计人员有一定的技术要求,要具备一些计算机硬件和相关软件知识。PLC只需操作人员熟悉相关指令和操作方法,就可以直接应用。b.单片机用来做自动控制时,需要在输入和输出口做大量的工作;而PLC有设计好的I/O端口,可以直接与信号相连接,简单方便。c.单片机在抗干扰措施上远没有PLC的可靠性高,PLC在硬件和软件上同时采用了控制抗干扰措施,安全稳定。

2PLC改造原理

普通机床主要有两种运动方式:一种是安装在床身主轴箱内的主轴转动;另一种是安装在刀架上的刀具与滑板一起沿主轴轴线方向进给移动。若加工的工件较大时,转动惯量也相应比较大,停车时必须有停车制动功能,多采用电气制动。加工的过程中,为减小工人劳动强度和节省工作时间,在提供切削液的前提下要求溜板箱(带动刀架移动)能够高速的移动。划分控制电路时,一般分为主电动机和电动机的控制电路。而主电动机控制电路较复杂,因而可以进一步划分为局部电路:如正反转起动、点动控制电路、停车制动控制电路等。组合机床一般采用顺序控制,在实际生产过程中,电气控制系统的构成多采用可编程序控制器,它具有体积小,重量轻、工作可靠等特点,并且易于修改。因为PLC的输出形式有三种,所以要根据负载的工艺要求选择合适形式的输出。

3PLC改造方法及过程

3.1确定控制对象,首先要明确控制任务和相关设计要求,对改造工程和机械运动中各执行元件之间的关系及电控系统的相关要求要做到心中有数,拟定系统设计的条件。要对改造机床的工作流程做深入全面的了解,分析其控制的几种基本方式以及完成动作的前提关系,了解现有机床的操作控制系统是否需要加以改进,若有需要,在后续设计中应予以特别实现。整理得出结果后,确定所需要的输入、输出设备能完成预期改造要求,且系统简单经济,能最大限度地使用原有设备,达到降低成本的目的。

3.2制定控制方案和PLC选型。在生产工艺及机械运动的控制要求前提下,预设出电控系统的工作方式。由工艺过程和机械运动的步骤和状态,确立信号的输入和输出;由PLC驱动哪些负载,统计出各输入、输出点。PLC硬件设计的重要部分是机型的选择和I/O配置;以满足控制系统的功能需要为选型原则,统计出被控设备的输入输出点数总需要量。PLC的输入和输出要有合理的地址编号,能方便PLC系统的系统调整以及硬件、软件的设计。

3.3设计I/O的连接、分配表、以及I/O接线图的绘制。相同类型的输入或输出点要集中,连续分配,这样有利于编写和阅读程序。

3.4软件设计。编写用户程序时,可借鉴原有控制电路原理图,在上面加以修改完善,或者灵活应用各种指令和功能指令。采取其他方法设计PLC的程序,力求做到设计的程序简捷易读。

3.5室内调试。程序输入PLC后首先要仔细检验,可先在室内做模拟调试,观察各输入量、输出量的变化及逻辑方面是否符合最初设计要求,若调试中有问题出现要及时、反复改正,直到达到要求再对其进行整理和归档。

3.6现场调试。在PLC的外部接线准确无误的条件下,反复进行现场调试,发现问题立刻解决,若反复调试仍达不到指定设计要求,需调整硬件和软件系统,一般修改用户程序就可以解决问题。

4PLC改造过程中须注意的问题

4.1首先应详细了解原始资料,明确机床的整个控制过程后再设计改造方案。了解电力控制的要求与特点,详细分析控制电力线路的原理图,确认各种控制信号含义及其间的相互关系,确定信号是否需要输入PLC或由PLC输出,以经济实用为准则选择PLC主机。选择过程中要留有余量,以方便日后的系统修改及变更。

4.2在改造中要保证设备与选用的PLC输出类型相配套。

4.3为达到更有效、更稳妥的保护措施。梯形图程序要与接触器、继电器的触点进行连锁结合、互锁保护。比如在PLC程序中,虽然电动机正反转控制已经进行了互锁保护,但在实际交流中接触器触点会发生熔焊,不能断开,电动机就会造成电源短路。所以增加正、反转接触器的互锁是避免电源短路的重要方法。

4.4在重要的安全保护部分直接作硬件处理。例如,设置急停按钮和紧急限位开关等,忽略PLC输入端,采用直接由PLC的输出端接入来保护负载电路。

机床范文篇6

奇迹，这是一个奇迹。在探究安机快速发展的原因时，员工们提到最多的是“*”这个名字。甚至有不少员工说：“没有*，就没有安机的今天。”

“要争这半口气”

1999年7月，*临危受命，担任了*机床集团公司总经理。

*今年53岁，是清华园里的高才生，在机械行业摔打多年，当过技术员、工程师、高级工程师，主管过企业的生产、技术、营销工作。

俗话说：“人争一口气，佛争一炷香。”但*争的却是“半口气”。

要说争这“半口气”，还得从国内一家大型机床工业生产企业说起。这家企业的产品与安机的品种、规格相近，安机生产出的机床市场难销，对方的产品却异常俏销。

外地这家企业对安机的内情了如指掌。老韩上任之前，这家企业的高层人物用不容置疑的口气说：“安机公司今年只剩下半口气了，让我们努把力，送走它。”

安机眼看到了断气的节骨眼儿上了，半路杀出了一个*。

老韩上任初期，安机每月普通机床的产量不足20台，产值仅有150万元。

走马上任的第二天，*就将20多名销售人员召集到一块，语气低沉地说：“眼下，我们厂不是生产问题，而是机床卖不出去。现在就仰仗各位把订单拿回来了。”

为了让销售人员在外奔波没有后顾之忧，老韩在企业组建了解忧服务队，及时解决销售人员家中的困难。同时，公司还制定了奖罚措施，对完成任务的予以重奖，对完不成任务的进行末位淘汰。

不久，一个销售员得到长葛旋风集团有笔上千万元大买卖的消息，老韩亲自出马与对方洽谈，最终签下了一份1360万元的合同。

这一年，安机公司生产量直线上升，企业不但没有断气，反而像一个久病初愈的病人，开始缓过气来。



“市场不软产品软”

“现在企业效益不好，市场疲软，是大气候问题。”老韩的耳朵里，不知有多少人向他这样唠叨过。

“什么大气候？什么市场疲软？”*不这么认为，“为啥有的机床企业效益倍增，咱们却直线下滑？”

*拿着大量的资料，对大家说：“过去的5年，普通车床像坐滑梯似的大幅下滑，而数控机床却以每年30%的速度往上蹿。你能说市场疲软吗！这只能说明你的产品疲软。”

面对机床生产企业的激烈竞争，老韩有一套自己的“韩氏理论”：“适应市场变化，才能与时俱进。”

*机床如何才能硬起来，*的套路是：企业要翻身，要生产市场上急需的数控机床，没有科技人员，不调动他们的积极性，一切都是空想。

*年年初，*签发了重奖科技人员的公司“一号文件”。

公司里的科技人员看到“一号文件”后，激动地说：“我们的春天来了！”个别想“改换门庭”的科技人员也打消了走的念头。蕴藏在安机科技人员身上的聪明才智迸发出来了。企业的产品规格不断增加，小到320毫米、大到1.5米的机床相继问世。

*年，他们敲开了数控机床市场的大门，卖出了8台数控机床。1台数控机床27万元，利润是普通机床的3倍。

20*年数控机床完成50台，20*年完成100台……安机公司的数控机床产量每年都以成倍的速度往上翻。

如今，公司的科研人员已经有80多人。也就是靠着他们，安机的产品实现了从低端产品向高精尖产品的转换。

20*年，安机不但争回了那“半口气”，而且恢复了元气。

也就在这一年，曾“狂妄”地要把安机清出“历史舞台”的那家企业，诚挚地邀请*去他们那里指导工作。

“让企业脱胎换骨”

如何让企业在市场上跑得更快？老韩说，盘活现有资产，做大做强数控机床产业，出路只有一条，那就是改制，让安机脱胎换骨！

安机改制面临着两大难题：一是改制需要耗费时间和精力，处理不好，容易丢掉现有的市场；二是改制需要成本，没有几百万元，想改制很难办到。筹措资金，向职工张口，之前的集资款至今未还；向银行贷款，原来欠下的4000多万元老账还未还，谁敢再贷给你？

老韩根据本企业的实际，拟采用先租后买的灵活办法，先组建新公司，最后再收购原公司。

得知安机要另立炉灶，一家银行的负责人找上门，质问*：“你是不是要逃债？”韩生长很坚定地说：银行的钱都是人民的钱，逃债就是逃人民的债，这样的事我决不会干。

20*年，企业在职的900多名干部、职工集资组建的新公司——*鑫盛机床有限公司（简称鑫盛）成立了。

*用700多万元股金款，购买了生产数控机床所必需的高精尖设备，使企业逐步摆脱了用普通机床加工数控机床零部件的被动局面。

轻装上阵的新公司，驶上了发展的“快车道”。100台，150台，180台……鑫盛机床的产量月月攀新高。20*年，这家公司的机床月产量曾高达230台，销售收入完成2.8亿元，这可是1998年2300万元的10倍多。

通过滚动发展，不仅原安机所欠银行的不良贷款处置完毕，还连本带息还了老企业职工的集资款712万元，干部、职工长期得不到报销的医疗费用480万元也全部报销了。

20*年3月5日，鑫盛整体接收了安机集团公司全部的债权和债务，当初的设想变成了现实。



“生命不在长短，而在于干了多少事”

当面对死亡时，最能衡量出一个人对生命意义的理解、对人生价值的追求。

20*年，*的一次体检结果，是他本人、家人以及企业其他领导都不曾想到的——肾癌。

听到这一突如其来的消息，家人难过至极。而*却很坦然地说：“作为一名共产党员，活着就要为人民干点实事。人活多长时间并没有什么意义，活着的意义就在于为大伙儿做了多少实事。”

提起老韩几年来为职工办的实事、好事，职工们可是如数家珍：他偿还了企业拖欠职工10年之久的集资款，全部解决了医疗改革前拖欠职工的医疗费……

20*年6月26日动手术的前一天晚上，*把前来看望他的公司其他领导叫到了床前叮嘱：齿轮分厂磨齿机的维修改造要尽快落实；6米整体砂箱要尽快交付铸造分厂使用；数控机床的销售要抓紧；7月份天气炎热，要做好防暑降温工作。看到老韩在自己都生死未卜的情况下，还在为企业操心，在场的每个人都深为感动。

*在手术后的第九天拆了线。拆完线的第二天，他就迫不及待地要回*。

老韩乘火车回家的消息，早早地传到了企业干部、职工的耳中。那一天，很多人自发地聚集到火车站，都想第一眼看到老韩。

主治医生告诉老韩，如果他的身体一年内没事，就能再活两年，两年没事，就能活3年……老韩心想，只要能让我多活5年就行，我要让鑫盛成为全国同行第三。

5年内进入全国机床行业前三名，*知道这有多么艰巨，但也不是什么登天的难事。因为他早已有了自己的打算，那就是要把鑫盛“改造”为三大基地：在高新技术开发区建一个年产3000台数控机床规模的现代化数控基地；建一个使普通车床的规模达到年产3000台的普通车床生产基地；还要建一个年产2万吨铸件铸造基地，使企业年产值超过8亿元。

机床范文篇7

（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.

机床范文篇8

1数控机床机械结构特点

1.1自动化。数控机床可以进行自动化的操作，生产效率相对较高。除切割、成型的生产过程可以由工作人员进行控制以外，大多情况下都不需要人力的参与。而通过自动化，能够准确生产出所需要的工业产品，能够在保证生产安全性和高效性的同时，避免人力、物力、财力的浪费。1.2高技术化。数控机床通过操作计算来进行工作，其优点主要体现在运作相对稳定、安全、精准等，通过高技术应用，使生产过程变得更加简单。这就要求数控操作人员的技术随之提升，确保熟练掌握操作方式方法。企业可以聘请专家学者给操作人员讲解最先进的技术知识，使操作人员能够适应数控机床结构上的变化、升级、创新。1.3智能化。在生产产品过程当中，数控机床直接在机械内部设计相关生产程序，只要掌握操作程序就能够进行智能化的操作，使数控机床的集成功能得以充分发挥。通过将产品加工程序进行升级，逐渐使人力脱离数控机床操作。智能化也能够适应高科技经济的快速发展，但是智能化的操作需要与相关高技能人才相匹配，只有在两者有机结合的情况下才能给数控机床提供有力支持。

2数控机床机械结构优化的策略

2.1提高数控机床的稳定性。从机床运转和结构设计方面来看，数控机床由于长时间的运行，往往会受到损害，导致在后期生产过程当中产生不稳定的因素，影响产品质量和标准。在了解内部结构设计的基础之上，通过合理的方式减小运行过程中所产生的惯性和不必要的波动。可以采用新型材料将其内部升级，对于提高稳定性有很大帮助。例如，可以采用刚性结构设计，减轻相关材料的重量，对于机械自身则可以选用防震效果较好的材料，从而增加数控机床的稳定性。2.2提高数控机床的精准性。企业生产出来的产品，有时候并不符合标准。产生这一现象的主要原因是机床在生产过程当中的精准性逐渐下降。影响精准性的因素有内部因素、外部环境因素、自身结构因素等。对此，相关技术人员一定要从机床的自身情况出发，通过定期检查、维修、养护工作，提高机床精准性。2.3引进新技术。为了使数控机床得到更好发展，企业要大胆引进新技术。其中，三维稳定性仿真技术能够有效提升机床的操作技术，通过产品模型的具体测算和设计，建立信息电路的操作流程。通过贪婪算法能够准确快速的计算出所需要产品的相关数据，从而有效减少工作当中存在的不足，为机床的具体操作流程提供有效指导，使其在高效运转当中达到理想的生产目标。

3数控机床机械制造技术新动态

受经济全球化影响，科学技术的应用范围逐渐扩大。从我国实际情况来看，数控技术正在朝着智能化、高精度、自动化方向发展，数控机床生产质量也在不断提高，其中，数控机床对先进科学技术的引进显得尤为重要。通过技术引进，数控机床的技术含量、工作效率、产品质量等都有较大提升。但是，由于企业自身创新能力不足，我国数控机床发展模式仍然是模仿国外的方式。要想从根本上解决数控技术低的问题，一定要依靠自身创新能力的培养，加大自主创新在数控机床领域的投入比例，并且鼓励人才进行创新，使我国在激烈的市场竞争中占据一席之地。

4结束语

综上所述，数控机床技术在工业发展当中起着至关重要的作用。通过优化我国数控机床技术、培养创新科技人才以及引进新型数控机床技术，才能在保证企业实现经济效益的同时，促进我国数控机床技术的不断发展。

参考文献：

[1]葛梅,盛寿延.数控机床的机械结构设计要求与设计方式探究[J].山东工业技术,2018(24):37.

机床范文篇9

关键词：单螺杆加工机床布局主轴结构进给深度传动间隙

一、介绍机床的布局

压缩机排气量的大小决定了星轮、螺杆直径的大小和啮合中心距的大小，因此螺杆直径的不同，机床的主轴与刀具的回转中心也不同。为满足加工不同直径的螺杆，目前国内单螺杆加工机床的布局大致有以下几种方案。

第一种：机床的主轴与刀具回转中心的中心距为固定式

机床的主轴与刀具回转中心的中心距为固定式，中心距不可调整。加工几种直径的螺杆就需要几种中心距规格不同的机床。

优点：机床的结构简单。

缺点：每种机床只能加工一种规格的螺杆，当市场上某种规格的压缩机螺杆需要量大时，造成一台机床加工，其他机床闲置。

第二种：机床的主轴箱为可回转式

机床可根据加工螺杆直径的大小在加工前把主轴箱旋转一个角度。这种主轴箱能够回转的机床是对上述第一种机床在使用方法上的改进，与第一种机床的结构基本相同。

优点：机床的结构简单，能适应多种规格螺杆的加工。

缺点1：主轴箱旋转后主轴回转中心线与刀具回转中心线间的距离不易精确测量。

缺点2：主轴箱旋转后主轴前端面与刀具的回转中心线间的距离减少，因此加工较大直径的螺杆受到限制。

第三种：机床的主轴箱为横向移动式

主轴箱底部与底座之间布置有矩形滑动导轨，主轴箱移动的方向垂直于主轴回转中心线并垂直于刀具回转中心线。主轴箱的动力通过花键轴传给底座内的刀具进给机构。

根据加工螺杆直径的大小，在加工前用手轮丝杠进给机构把主轴箱移动到适当位置，然后用螺钉将主轴箱固定在底座上。主轴箱的移动距离可用光栅尺检测，位置误差±0.005mm。

采用主轴箱可横向移动的一个机床就可以加工直径φ95～φ385mm之间任何一种规格的螺杆。

由于加工φ95～φ385mm直径的螺杆，造成主轴前端面与刀具回转中心线间的距离差值过大，因此在实际应用时设计成两种规格的机床，一个机床加工φ95～φ205mm直径的螺杆，另一个机床加工φ180～φ385mm直径的螺杆。

优点：机床能适应多种规格螺杆的加工，每种规格的螺杆不需要配备相应的加工机床。

缺点：机床的结构和机床的装配较前二种机床复杂，机床的造价也较前二种机床高。

二、介绍机床的主轴结构

机床主轴箱的水平主轴和底座上的立式的主轴精度的高低决定了被加工螺杆的精度，同时螺杆在压缩机中以几千转的速度高速旋转时，精度较差的螺杆会使压缩机产生发热、振动、效率低、磨损快等现象。

国内目前现有的单螺杆加工机床主轴结构大致有以下两种方案。

第一种：轴承径向游隙不可调的主轴结构

主轴前轴承采用1个双列圆柱滚子轴承和两个推力球轴承组合，该主轴使用双列圆柱滚子轴承承受径向切削力，使用两个推力球轴承承受轴向切削力。

主轴后轴承一般采用1个双列圆柱滚子轴承或采用1个向心球轴承。

这种主轴结构的优点：主轴的加工和装配简单，造价较低。

缺点1：由于主轴轴承的径向游隙不可调整，所以主轴精度较差。虽然可以利用轴承的内径和轴径的过盈配合来消除轴承的径向游隙，但每个轴承的内径和径向游隙不是一个固定值，因此设计和加工时很难给准轴径与轴承内径的配合公差。

缺点2：在市场上很难买到国产或进口的C、D级或P4、P5级的推力球轴承，机床生产厂常用普通级轴承替代使用，此举也影响了主轴精度的提高。

轴承径向游隙不可调的主轴结构适用于一般精度的普通机床，不适用于对主轴精度要求较高的机床。

第二种：轴承径向游隙可调的主轴结构

主轴前轴承采用一个P4级圆锥孔的双列圆柱滚子轴承和1个P4级的双列向心推力球轴承组合。该主轴使用圆锥孔的双列圆柱滚子轴承承受径向切削力，使用双列向心推力球轴承承受轴向切削力和部分径向切削力。

主轴后轴承一般采用1个P5级圆锥孔的双列圆柱滚子轴承。

圆锥孔双列圆柱滚子轴承的内圈和配合轴径均为1：12圆锥，用圆螺母锁紧轴承则使轴承在轴向产生一个位移并使轴承的内圈膨胀，从而达到减少或消除轴承径向游隙的目的。

这种主轴结构的优点：主轴精度较高。在主轴前端面φ230mm直径上测量主轴的端面跳动值为0.010mm。在主轴前端φ230mm外圆上测量主轴的径向跳动值为0.005mm。第二种结构的主轴精度比第一种主轴精度提高50%左右。

这种主轴结构的缺点：

主轴的加工工艺较复杂，主轴的装配也需要有经验的工人操作才能使主轴精度达到理想数值。

三、刀具进给深度的控制

不同直径的螺杆需要加工螺旋槽的深度也不同，螺旋槽的深度从几十毫米到一百多毫米不等，刀具进给机构大约需要旋转进刀几千圈才能完成一个螺杆零件的加工。

由于刀具进给机构在刀具旋转的同时还要完成进刀动作，所以一些在普通机床上常用的机械、电气控制切深的方法都不适用于单螺杆加工机床。

单螺杆加工机床的刀具进给机构采用以下不同的方法都可以达到控制进刀深度的目的。

第一种：摩擦离合器和电气开关控制刀具进给深度

它的控制原理是刀具切深增大时刀具进给机构的负载扭距增大，使刀具进给机构传动链中的摩擦离合器打滑，一个机械连杆机构触发电气开关并发出声、光信号提示操作者，此时操作者人工操作断开刀具进给机构的动力。

这种控制方法的优点是：控制方法简单及零件加工和操作不受突然断电的影响。

缺点是：加工不同直径的螺杆需要调整摩擦离合器压紧碟簧的预紧力。

由于每个螺杆材质的密度、硬度存在细微差异及刀具锋利程度也存在差异，因此使这种控制方法的精度不太准确，可能导致螺杆螺旋槽的深度公差过大。

第二种：用电磁离合器、编码器组合控制刀具进给深度

刀具进给系统中，装有电磁离合器及一对用于检测刀具转动圈数的测速齿轮和一个编码器。

它的控制原理是刀具刚接触螺杆表面时手工启动编码器记数开关，记数装置则开始记数，当刀具旋转到事先设定的圈数时也就是达到切削深度时，电磁离合器自动断开刀具进给的动力并发出声、光信号提示操作者零件已加工完毕。

该检测装置通过数显表显示进给圈数或进给量。电磁离合器脱开后，刀具只随立轴旋转并无进给运动。

这种控制方法的优点是：螺杆螺旋槽的深度公差控制较准确，由于有数显表显示要加工的深度或圈数和已加工的深度或圈数，在操作上也很直观和方便。

缺点是：机床的电气控制较复杂同时这种控制方法在零件加工时如果厂区突然断电，事先设定的数据会丢失。

如果在电气控制中加入蓄电池，使之在断电维初期维持检测装置的工作，上述问题就可以得到解决。

四、齿轮传动间隙的控制

单螺杆加工机床在加工螺杆时，由于螺旋槽是在刀具旋转和工件旋转的合成作用下完成加工的。在刚切入工件时刀具在旋转的切向方向上受到的走刀抗力较大，刀具在将要切出工件时在螺旋槽的作用下，刀具在旋转的切向方向上受到的走刀抗较小，甚至是受到工件螺旋槽的推力。

由于存在着机床箱体孔加工、齿轮加工等各种误差，刀具旋转轴的传动间隙过大，俗称旷量大。

检测传动间隙过大的方法是将动力输入轴固定并左右旋转晃动输出轴，如果是用常规的传动结构设计制造机床，输出轴的传动间隙摆角在十几度到几十度。传动间隙过大造成螺杆的螺旋槽加工表面有明显的接刀痕，从而影响了螺杆的加工精度。

机床在装配完成后刀具旋转轴的传动间隙过大，实际上是齿轮受各种误差的影响，造成齿轮侧隙的过大。

机床机械传动中的齿轮加工不管是采用几级精度的，设计者考虑到齿轮的制造误差、箱体中心距加工误差、温度变化、润滑油膜厚度、装配误差等因素，机床传动设计必须保证齿轮传动留有一定的侧隙，侧隙的大小决定了齿轮齿厚公差的大小。

单螺杆加工机床的主传动结构有区别于其他机床的特殊性。为减小或得到合理的传动间隙目前单螺杆加工机床常采用以下两种办法。

第一种：在输出轴上安装抱闸

在刀具旋转输出轴外圆径向对称位置装有抱闸，抱闸前端顶住刀具旋转输出轴的外圆，抱闸为弹簧预紧。

抱闸的工作原理是靠抱闸产生的摩擦力来增大输出轴阻尼，降低轴的旋转灵敏度。

优点是：抱闸结构简单并且不改变原有机床结构，这种方法间接地达到了减少传动间隙的目的，在实际应用中有一定的效果。

缺点1：弹簧预紧的抱闸由于对刀具输出轴外圆施加了较大径向力，实际上增大了机床的负载扭距，造成电机功率增大，同时齿轮、轴承磨损加快。

缺点2：弹簧预紧的抱闸由于对刀具输出轴外圆施加了较大径向力可能对刀具输出轴的几何精度造成负面影响。

第二种：双齿轮传动

把主传动中所有主动齿轮的齿宽增加1/3～1/2。把所有被动齿轮做成两层结构，一层齿轮是原有齿轮，另一层是用来减少传动间隙的齿轮，它的齿宽约是原有齿轮齿宽的1/3～1/2。用数个螺钉将两个齿轮毛坯安装在一起并拧死在再制齿。

制齿后将齿轮装在机床传动轴上，松开齿轮固定螺钉，将约1/3～1/2齿宽的齿轮朝着该齿轮旋转运动相反的方向转动齿轮，转动角度的大小以齿轮长期工作、最大温升时齿轮侧隙大于零。

双齿轮传动的工作原理是用双齿轮中较宽的齿轮传递动力，较窄的齿轮起到减少传动间隙的作用。沿着轴心线看调整后的两层齿轮的齿形有微量错位，

结构优点：根据齿轮的实际制造误差、箱体中心距实际加工误差、等因素，调整齿轮的传动间隙使之在一个合理的范围之内，与抱闸结构相比更合理、适用。

机床范文篇10

并联机床(ParallelMachineTools)，又称并联结构机床(ParallelStructuredMachineTools)、虚拟轴机床(VirtualAxisMachineTools)，也曾被称为六条腿机床、六足虫(Hexapods)。并联机床是基于空间并联机构Stewart平台原理开发的，是近年才出现的一种新概念机床，它是并联机器人机构与机床结合的产物，是空间机构学、机械制造、数控技术、计算机软硬技术和CAD/CAM技术高度结合的高科技产品。它克服了传统机床串联机构刀具只能沿固定导轨进给、刀具作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷，可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能，更能满足复杂特种零件的加工。自其1994年在美国芝加哥机床展上首次面世即被誉为是“21世纪的机床”，成为机床家族中最有生命力的新成员。

图1并联机床的运动仿真模拟图

1并联机床的特点

整体而言，传统的串联机构机床，是属于数学简单而机构复杂的机床，而相对的，并联机构机床则机构简单而数学复杂，整个平台的运动牵涉到相当庞大的数学运算，因此虚拟轴并联机床是一种知识密集型机构。这种新型机床完全打破了传统机床结构的概念，抛弃了固定导轨的刀具导向方式，采用了多杆并联机构驱动，大大提高了机床的刚度，使加工精度和加工质量都有较大的改进。另外，由于其进给速度的提高，从而使高速、超高速加工更容易实现。由于这种机床具有高刚度、高承载能力、高速度、高精度以及重量轻、机械结构简单、制造成本低、标准化程度高等优点，在许多领域都得到了成功的应用，因此受到学术界的广泛关注。由并联、串联同时组成的混联式数控机床，不但具有并联机床的优点，而且在使用上更具实用价值。

随着高速切削的不断发展，传统串联式机构构造平台的结构刚性与移动台高速化逐渐成为技术发展的瓶颈，而并联式平台便成为最佳的候选对象，而相对于串联式机床来说，并联式工作平台具有如下特点和优点：

(1)结构简单、价格低

机床机械零部件数目较串联构造平台大幅减少，主要由滚珠丝杠、虎克铰、球铰、伺服电机等通用组件组成，这些通用组件可由专门厂家生产，因而本机床的制造和库存成本比相同功能的传统机床低得多，容易组装和搬运。

(2)结构刚度高

由于采用了封闭性的结构(closed-loopstructure)使其具有高刚性和高速化的优点，其结构负荷流线短，而负荷分解的拉、压力由六只连杆同时承受，以材料力学的观点来说，在外力一定时，悬臂量的应力与变形都最大，两端插入(build-in)次之，再来是两端简支撑(simply-supported)，其次是受压的二力结构，应力与变形都最小的是受张力的二力结构，故其拥有高刚性。其刚度重量比高于传统的数控机床。

(3)加工速度高，惯性低

如果结构所承受的力会改变方向，(介于张力与压力之间)，两力构件将会是最节省材料的结构，而它的移动件重量减至最低且同时由六个致动器驱动，因此机器很容易高速化，且拥有低惯性。

(4)加工精度高

由于其为多轴并联机构组成，六个可伸缩杆杆长都单独对刀具的位置和姿态起作用，因而不存在传统机床(即串联机床)的几何误差累积和放大的现象，甚至还有平均化效果(averagingeffect)；其拥有热对称性结构设计，因此热变形较小；故它具有高精度的优点。

(5)多功能灵活性强

由于该机床机构简单控制方便，较容易根据加工对象而将其设计成专用机床，同时也可以将之开发成通用机床，用以实现铣削、镗削、磨削等加工，还可以配备必要的测量工具把它组成测量机，以实现机床的多功能。这将会带来很大的应用和市场前景，在国防和民用方面都有着十分广阔的应用前景。

(6)使用寿命长

由于受力结构合理，运动部件磨损小，且没有导轨，不存在铁屑或冷却液进入导轨内部而导致其划伤、磨损或锈蚀现象。

(7)Stewart平台适合于模块化生产

对于不同的机器加工范围，只需改变连杆长度和接点位置，维护也容易，无须进行机件的再制和调整，只需将新的机构参数输入。

(8)变换座标系方便

由于没有实体座标系，机床座标系与工件座标系的转换全部靠软件完成，非常方便。

Stewart平台应用于机床与机器人时，可以降低静态误差(因为高刚性)，以及动态误差(因为低惯量)。而Stewart平台的劣势在于其工作空间较小，且其在工作空间上有着奇异点的限制，而串联工作平台，控制器遇到奇异点时，将会计算出驱动装置无法达成的驱动命令而造成控制误差，但Stewart平台在奇异位置会失去支撑部分方向的力或力矩的能力，无法完成固定负载对象。

2并联机床的研究现状

自从1965年Stewart提出著名的Stewart平台机构，从此开始了基于Stewart并联机构的虚拟机床研究。但开始，人们还只是对这种机构停留在理论分析上。1994年，在美国芝加哥IMTS博览会上首次展出并引起世界轰动的并联6条腿机床(又称并联机床)，在经过随后持续三年的全球跟进浪潮后，在世界范围内已逐渐降温。这是因为并联机床在理论和实践上有一系列的难题，难以在短期内解决。

DCB510并联机床

目前，国内外有许多公司和研究单位在研究虚拟轴机床。我国的并联机床研究起步较晚，但成果显著。其中清华大学是国内最早开始进行虚拟轴机床研究的单位之一，对虚拟轴机床以及多个相关领域进行了深入研究，并于1997年12月25日与天津大学合作，共同开发出我国第一台大型镗铣类虚拟轴机床原型样机-VAMT1Y。在虚拟轴机床设计理论与样机建造等关键技术方面达到了国际先进水平，其中部分理论成果属国际首创。目前正在进行虚拟轴机床系列化、实用化的研究，与多家机床骨干厂家进行了新型虚拟轴机床商品化样机的研制工作，以期实现虚拟轴机床的产业化。其中与昆明机床股份有限公司、江东机床厂和大连机床厂联合研制的三种不同构型的机床已经问世，并与2001年在CIMT上展出，有望在近期实现商品化。与昆明机床股份有限公司共同研制的XNZ63虚拟轴机床，可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能，更能满足复杂特种零件的加工，其综合指标达到了国际先进水平。与江东机床厂联合开发的一台龙门式虚拟轴机床，结构采用双柱龙门工作台移动式，可完成4坐标联动。与大连机床厂联合研制的DCB-510五轴联动串并联机床，能够通过并联机构实现X、Y和Z方向的移动，采用传统的串联方式实现主轴头的A和C方向的转动。另外由天津大学设计并与天津市第一机床厂联合研制的并联机床也获得成功并达到实用化水平。

哈工大与齐齐哈尔第二机床企业集团联合研制的BJ-1并联机床，现有机型技术参数为：①加工范围：f400×250；②主轴转速：0～8000r/min；③电主轴功率：9kW；④杆系伺服电机功率：0.75kW；⑤重复性精度：0.002mm(静态)；⑥定位精度：0.015mm；⑦体积：1800×1500×2300；⑧数控系统：研华工控机+六轴联动卡。

东北大学最新研制的DSX5-70型三杆虚拟轴机床是由三自由度的并联机构和两自由度的串联机构混联组成的五自由度虚拟轴机床。其中，两自由度串联机构置于运动平台上，整个机构通过三杆的伸缩和两驱动轴可实现五轴联动，用以完成多种作业任务。

由国防科技大学和香港科技大学联合研制的银河——2000虚拟轴机床是一种并联式六自由度机床，是由传统并联机床发展而来的，在保持原并联机构的诸多优点，如高刚度，高精度和高的运动速度外，用变异机构扩大了机床的运动范围。

瑞典NeosRobotics公司由于采用了并联加串联的方案，从低层次应用做起，逐步积累经验和财力，向高层次应用发展，以及采用了三杆中央的中心管等正确的措施，其并联机床产品早已进入实用，至今已创200余台的惊世销售业绩。该公司展出的Tricept845加工中心，其体积定位精度达到±50µm，重复定位精度达±10µm，这两个指标距离传统机床虽还有较大的差距，但对并联机床已属重大的突破，具有实用价值。其进给速度已达90m/min，加速度已达2g，主轴功率为30～45kW，24,000～30,000r/min，采用瑞士IBAG公司电主轴、Siemens840D数控系统和Heidenhain的测量系统。该加工中心采用模块化结构。三杆结构组件有0°、45°、90°三种布局可任选(即分别组成卧式、倾斜45°和立式加工中心)。

德国Fraunhofer机床和成型技术研究所开发的6x型机床适于模具的高速加工，其主要技术参数为：工作台：630×630，X，Y，Z行程均为630mm，两个转动自由度范围为30°，主轴最高速度为3000r/min，功率为16kW，腿的最大进给速度为30m/min，加速度为10m/s。

德国Index的美国分公司将并联机床用于车床，生产出了V100型三杆并联机构的“倒立车”(即主轴和工件在上作X、Z轴运动，而刀具在下不动，可回转换刀，但不作任何直线运动的立式车床，我国习称为“倒立车”)。它具有如下优点：①外形紧凑。车床不象加工中心，工件相对刀具的移动范围较小，克服了并联机构空间有效利用率低的弱点。②车床一般只需两个自由度(X和Z轴)，现用三杆几何机构，可以获得X、Y、Z三个自由度，冗余的一个自由度可用作自由上下料用。另外，为了增加刚度，Index采用两根杆起一根杆作用的双杆机构，与我国天津第一机床总厂结构类似。V100安装5英寸卡盘，其主要技术参数为：电主轴转速为8000r/min，功率为26.48kW。X、Y、Z行程分别为1450mm、150mm、175mm，可自动上下料。

美国Hexel公司将6杆并联结构作成独立部件应用于转塔铣床。这可将低价的普通铣床升级为5轴联动铣床。其主要技术参数为：工作台直径710mm，X、Y行程范围为直径305mm的圆，Z轴178mm，A轴±25µm，最大进给速度为5.1m/min，重91kg。

瑞士技术院(ETH)、机床与制造技术院(IWF)和机器人院(IFR)也联合研制出了名为IWF的Hexaglide虚拟轴机床。

迄今为止，我们了解的虚拟轴并联机床有二自由度、三自由度、法面三自由度、纯移动三自由度四自由度、对称五自由度和六自由度等类型。虚拟轴数控并联机床多用于虚拟轴六自由度数控机床。

3并联机床的研究方向

并联机床组成原理的研究。研究并联机床自由度计算、运动副类型、支铰类型以及运动学分析、建模与仿真等问题。

并联机床运动空间的研究。包括运动空间分析及仿真、可达工作空间求解(如数值求解法、球坐标搜索法等)、机床干涉计算及位置分析等。

并联机床结构设计的研究。并联机床的结构设计包括很多内容，如机床的总体布局、安全机构设计、数控系统设计(包括数控平台建造、数控系统编程、数控加工过程仿真等)。

并联机床刚度、精度、柔度、灵巧度的研究。并联机构封闭回路的特性，使并联机床较传统串联结构机床具有更高的刚度，但这个特性引起的耦合问题，相对的形成在动力分析上很大的困扰，因此对其研究应予以足够的重视。关于并联机床精度的研究仍是国际难题，包括机床系统硬件研究(及机床制造前精度设计和精度描述)和系统输出精度研究(及机床制造后输出数据处理和精度评价)。并联机床柔度的研究包括柔度分析、柔度评价指标及其在工作空间内的分布等方面。灵巧度主要研究灵巧度指标及其分布等。

并联机床误差研究。包括误差分析、建模及误差精度保证、测量系统设计等问题。

并联机床模块设计与创建。根据工件加工的空间型和平面型，相应地把并联机床分为空间型并联机床和平面型并联机床两大类。并联机床按功能和结构可分为以下几个功能模块：①执行模块；②机座模块(静平台模块)；③动平台模块；④机架模块；⑤定位模块；⑥驱动模块；⑦控制和显示模块；⑧润滑与冷却模块。