数控车工技师论文范文

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篇1：数控车工技师论文

数控车工技师论文

数控机床的应用与维护

科学技术的发展，对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。数控机床就是针对这种要求而产生的一种新型自动化机床。数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体，是高度机电一体化的典型产品。它本身又是机电一体化的重要组成部分，是现代机床技术水平的重要标志。数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流，是衡量机械制造工艺水平的重要指标，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。因此，如何更好的使用数控机床是一个很重要的问题。由于数控机床是一种价格昂贵的精密设备，因此，其维护更是不容忽视。

一、数控机床

1. 数控加工的概念

数控机床的工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带或磁盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控加工一般包括以下几个内容：

(1) 对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分六剑客职教园（最大的免费职教教学资源网站）；

(2) 利用图形软件（如CAXA制造工程师）对需要数控加工的部分造型；

(3) 根据加工条件，选择合适的加工参数，生成加工轨迹（包括粗加工、半精加工、精加工轨迹）；

(4) 轨迹的仿真检验；

(5) 生成G代码；

(6) 传给机床加工。

2. 数控机床的特点

(1) 具有高度柔性

在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。

(2) 加工精度高

数控机床的加工精度，一般可达到0.005～0.1mm，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控机床定位精度比较高。

(3) 加工质量稳定、可靠

加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。

(4) 生产率高

数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床目前正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。

(5) 改善劳动条件

数控机床加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，机床一般是封闭式加工，即清洁，又安全。

(6) 利于生产管理现代化

数控机床的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。

3. 数控机床使用中应注意的事项

使用数控机床之前，应仔细阅读机床使用说明书以及其他有关资料，以便正确操作使用机床，并注意以下几点：

(1) 机床操作、维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员，且必须按安全操作规程及安全操作规定操作机床；

(2) 非专业人员不得打开电柜门，打开电柜门前必须确认已经关掉了机床总电源开关。只有专业维修人员才允许打开电柜门，进行通电检修；

(3) 除一些供用户使用并可以改动的参数外，其它系统参数、主轴参数、伺服参数等，用户不能私自修改，否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害；

(4) 修改参数后，进行第一次加工时，机床在不装刀具和工件的情况下用机床锁住、单程序段等方式进行试运行，确认机床正常后再使用机床；

(5) 机床的PLC程序是机床制造商按机床需要设计的，不需要修改。不正确的修改，操作机床可能造成机床的损坏，甚至伤害操作者；

(6) 建议机床连续运行最多24小时，如果连续运行时间太长会影响电气系统和部分机械器件的寿命，从而会影响机床的精度；

(7) 机床全部连接器、接头等，不允许带电拔、插操作，否则将引起严重的后果。

二、数控机床的维护

数控系统是数控机床的核心部件，因此，数控机床的维护主要是数控系统的维护。数控系统经过一段较长时间的使用，电子元器件性能要老化甚至损坏，有些机械部件更是如此，为了尽量地延长元器件的寿命和零部件的磨损周期，防止各种故障，特别是恶性事故的发生，就必须对数控系统进行日常的维护。概括起来，要注意以下几个方面。

1. 制订数控系统日常维护的.规章制度

根据各种部件特点，确定各自保养条例。如明文规定哪些地方需要天天清理（如CNC系统的输入／输出单元——光电阅读机的清洁，检查机械结构部分是否润滑良好等），哪些部件要定期检查或更换（如直流伺服电动机电刷和换向器应每月检查一次）。

2. 应尽量少开数控柜和强电柜的门

因为在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或电器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统超负荷长期工作，打开数控柜的门来散热，这是种绝不可取的方法，最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此，应该有一种严格的规定，除非进行必要的调整和维修，不允许随便开启柜门，更不允许在使用时敞开柜门。

3. 定时清扫数控柜的散热通风系统

应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常，应视工作环境状况，每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多，需及时清理，否则将会引起数控系统柜内温度高（一般不允许超过55℃），造成过热报警或数控系统工作不可靠。

4. 经常监视数控系统用的电网电压

FANUC公司生产的数控系统，允许电网电压在额定值的85%～110%的范围内波动。如果超出此范围，就会造成系统不能正常工作，甚至会引起数控系统内部电子部件损坏。

5. 定期更换存储器用电池

FANUC公司所生产的数控系统内的存储器有两种：

(1) 不需电池保持的磁泡存储器。

(2) 需要用电池保持的CMOS  RAM器件，为了在数控系统不通电期间能保持存储的内容，内部设有可充电电池维持电路，在数控系统通电时，由+5V电源经一个二极管向CMOS RAM供电，并对可充电电池进行充电；当数控系统切断电源时，则改为由电池供电来维持CMOS  RAM内的信息，在一般情况下，即使电池尚未失效，也应每年更换一次电池，以便确保系统能正常工作。另外，一定要注意，电池的更换应在数控系统供电状态下进行。

6. 数控系统长期不用时的维护

为提高数控系统的利用率和减少数控系统的故障，数控机床应满负荷使用，而不要长期闲置不用，由于某种原因，造成数控系统长期闲置不用时，为了避免数控系统损坏，需注意以下两点：

(1) 要经常给数控系统通电，特别是在环境湿度较大的梅雨季节更应如此，在机床锁住不动的情况下（即伺服电动机不转时），让数控系统空运行。利用电器元件本身的发热来驱散数控系统内的潮气，保证电子器件性能稳定可靠，实践证明，在空气湿度较大的地区，经常通电是降低故障率的一个有效措施。

(2) 数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的，应将电刷从直流电动机中取出，以免由于化学腐蚀作用，使换向器表面腐蚀，造成换向性能变坏，甚至使整台电动机损坏。

篇2：车工技师论文--浅谈数控车床加工程序的编制

车工技师论文--浅谈数控车床加工程序的编制

一、分析零件图样

分析零件图样是工艺准备中的首要工作，直接影响零件的编制及加工结果。主要包括以下几项内容：

分析加工轮廓的几何条件：主要目的是针对图样上不清楚尺寸及封闭的尺寸链进行处理。

分析零件图样上的尺寸公差要求，以确定控制其尺寸精度的加工工艺，如刀具的选择及切削用量的确定等。

分析形状和位置公差要求：对于数控切削加工中，零件的形状和位置误差主要受机床机械运动副精度的影响。在车削中，如沿Z坐标轴运动的方向与其主轴轴线不平形时，则无法保证圆柱度这一形状公差要求；又如沿X坐标轴运动的方向与其主轴轴线不垂直时，则无法保证垂直度这一位置公差要求。因此，进行编程前要考虑进行技术处理的有关方案。

分析零件的表面粗糙度要求，材料与热处理要求，毛坯的要求，件数的要求也是对工序安排及走刀路线的确定等都是不可忽视的参数。

二、合理确定走刀路线，并使其最短

确定走刀路线的工作是加工程序编制的重点，由于精加工切削程序走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的，因此主要内容是确定粗加工及空行程的走刀路线。走刀路线泛指刀具从对刀点开始运动起，直到返回该点并结束加工程序所经过的路径。包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。使走刀路线最短可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损。下图1所示为三种车锥方法，用矩形循环命令进行加工，来分析一下走刀路线合理确定。

图1a为平行车锥法，这种方法是每次进刀后，车刀移动轨迹平行于锥体母线，随着每次进刀吃刀，Z相尺寸按一定比例增加，与普车加工锥体方法相同，使初学者易懂。Z向尺寸的计算方法是按公式C=D-d/L得出。若C为1:10,含义是直径X上去除1毫米，长度Z上增加10毫米。按该比例可以很简单的进行编程，并且可以保证每一次车削的余量相同使切削均匀。图1b为改变锥角车锥法，是随着每一次X向进刀，保持Z向尺寸为图纸尺寸，每一刀都改变了锥角的大小，只有最后一刀是图纸要求的锥角大小。这种车锥法可以不必进行每次Z向尺寸的计算，但在加工中由于Z向尺寸相同，使加工路线较长，同时切削余量不均匀，影响工件的表面尺寸和粗糙度，一般适合于锥面较短，余量不大的锥体中。图1c为阶台加工锥体法，这种加工法是每一次走刀轨迹平行于工件的轴线，加工出许多小的阶台，最后一刀车刀沿锥体斜面进行走刀，这种加工方法要先做1:1比例图，否则易车废工件，由于是台阶状，所以余量不均匀，影响锥面加工质量。

显然，上述三种切削路线中，如果起刀点相同，则平行法车锥体路线最合理，生产中常用此法进行加工。

三、合理调用G命令使程序段最少

按照每个单独的几何要素（即直线、斜线和圆弧等）分别编制出相应的加工程序，其构成加工程序的各条程序即程序段。在加工程序的编制工作中，总是希望以最少的程序段数即可实现对零件的加工，以使程序简洁，减少出错的几率及提高编程工作的效率。

由于数控车床装置普遍具有直线和圆弧插补运算的功能，除了非圆弧曲线外，程序段数可以由构成零件的几何要素及由工艺路线确定的各条程序得到，这时应考虑使程序段最少原则。选择合理的G命令，可以使程序段减少，但也要兼顾走刀路线最短。如加工上图1的零件，如果毛坯均为棒料，可以用直线插补命令G01进行编程，也可以用矩形循环命令G90进行编程，还可以用复合循环命令G71进行编程，都可以加工该工件。如下图2所示，图2a为用G01命令确定的走刀路线，与图2b用G90命令确定路线相同，但用G01时编程复杂，程序段较多，常用于精加工程序中。图2c为用G71式加工路线，首先走矩形循环进给路线，最后两刀走轮廓的得等距线和最终轮廓线，走刀路线不是很长，且切削量相同，切削力均匀，与G70命令合用还可以使程序编制简单，编程时常用。如果使用的数控车床没有此命令，应该首先选用G90矩行循环命令进行编程。所以在编程中要灵活应用，选用合理的G命令进行程序编制。

对于非曲线轨迹的加工，所需主程序段数要在保证其加工精度的条件下，进行计算后才能得知。这时，一条非圆曲线应按逼近原理划分成若干个主程序段（大多为直线或圆弧），当能满足其精度要求时，所划分的若干个主程序的段数应为最少。这样，不但可以大大减少计算的工作量，而且还能减少输入的时间及内存容量的占有数。

四、合理安排“回零”路线

在编制较复杂轮廓的'加工程序时，为使其计算过程尽量简化，既不易出错，又便于校核，编程者有时将每一刀加工完后的刀具终点通过执行“回零”指令（即返回对刀点），使其全返回对刀点位置，然后在执行后续程序。这样会增加走刀距离，降低生产效率。因此，在合理安排“回零”路线时，应使其前一刀终点与后一刀起点间的距离尽量减短，或者为零，即满足走刀路线最短的要求。

五、合理选择切削用量

数控车削中的切削用量是表示机床主体的主运动和进给运动大小的重要参数，包括切削深度、主轴转速、进给速度。它们的选择与普车所要求的基本对应一致，但数控车床加工的零件往往较复杂，切削用量按一定的原则初定后，还应结合零件实际加工情况随时进行调整，调整方法是利用数控车床的操作面板上各种倍率开关，随时进行调整，来实现切削用量的合理配置，这对操作者来说应该具有一定的实际生产加工经验。

六、编程中细节问题处理

1、注意G04的合理使用

G04为暂停指令，其作用是刀具在一个指令的时间内暂停止加工。该指令由于不做实际的切削运动，常常被忽略。但它在对于保证加工精度及在切槽、钻孔改变运动等方面都有很好的好处，常用于以下几种情况：

（1）切槽、钻孔时为了保证槽底、孔底的的尺寸及粗糙度应设置G04命令。

（2）当运行方向改变较大时，应在该改变运行方向指令间设置G04命令。

（3）当运行速度变化很大时应在其运行指令改变时设置 G04命令。

（4）利用G04进行断削处理，根据粗加工的切削要求，可对以连续运动轨迹进行分段加工安排，每相邻加工段中间用G04指令将其隔开。加工时，刀具每进给一段后，即安排所设定较短的延时时间（0.5秒）实施暂停，紧接着在进给一段，直至加工结束。其分段数的多少，视断削要求而定，当断削不够理想时，要增加分段数。

2、粗精加工分开编程

为了提高零件的精度并保证生产效率，车削工件轮廓的最后一刀，通常由精车刀来连续加工完成，因此，粗精加工应分开编程。并且，刀具的进、退位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中切入切出或换刀及停顿，以免因切削力的突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接的轮廓上产生划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。

3、编程时常取零件要求尺寸的中值作为编程尺寸依据。如果遇到比机床所规定的最小编程单位还要小的数值时，应尽量向其最大实体尺寸靠拢并圆整。如图纸尺寸为？ 80+00、026则编程时写X80.013.

4、编程时尽量符合各点重合的原则。也就是说，编程的原点要和设计的基准、对刀点的位置尽量重合起来，减少由于基准不重合所带来的加工误差。在很多情况下，若图样上的尺寸基准与编程所需要的尺寸基准不一致，故应首先将图样上的各个基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。当需要掌握控制某些重要尺寸的允许变动量时，还要通过尺寸链解算才能得到，然后才可进行下一步编程工作。

5、巧利用切断刀倒角。对切断面带一倒角的零件，在批量车削加工中比较普遍，为了便于切断并避免掉头倒角，可巧利用切断刀同时完成车倒角和切断两个工序，效果较好。同时切刀有两个刀尖，在编程中要注意使用哪个刀尖及刀宽问题，防止对刀加工时出错。

总之，数控车床的编程总原则是先粗后精、先进后远、先内后外、程序段最少、走刀路线最短，这就要求我们在编程时，特别注意理论联系实际，并在大量的实践中，对所学的知识进行验证或修正，做到编制的程序最实用。

篇3：车工技师论文

车工技师论文

车削螺纹时常见故障及解决方法

螺纹是在圆柱工件表面上，沿着螺旋线所形成的，具有相同剖面的连续凸起和沟槽。在机械制造业中，带螺纹的零件应用得十分广泛。用车削的方法加工螺纹，是目前常用的加工方法。在卧式车床(如CA6140)上能车削米制、英寸制、模数和径节制四种标准螺纹，无论车削哪一种螺纹，车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系：即主轴每转一转(即工件转一转)，刀具应均匀地移动一个(工件的)导程的距离。它们的运动关系是这样保证的：主轴带着工件一起转动，主轴的运动经挂轮传到进给箱；由进给箱经变速后(主要是为了获得各种螺距)再传给丝杠；由丝杠和溜板箱上的开合螺母配合带动刀架作直线移动，这样工件的转动和刀具的移动都是通过主轴的带动来实现的'，从而保证了工件和刀具之间严格的运动关系。

在实际车削螺纹时，由于各种原因，造成由主轴到刀具之间的运动，在某一环节出现问题，引起车削螺纹时产生故障，影响正常生产，这时应及时加以解决。车削螺纹时常见故障及解决方法如下：

一、啃刀

故障分析：原因是车刀安装得过高或过低，工件装夹不牢或车刀磨损过大。

解决方法：

1、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，造成啃刀现象；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，出现啃刀。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)。

2、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，出现啃刀，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。

3、车刀磨损过大：引起切削力增大，顶弯工件，出现啃刀。此时应对车刀加以修磨。

二、乱扣

故障分析：原因是当丝杠转一转时，工件未转过整数转而造成的。

解决方法：

1、当车床丝杠螺距与工件螺距比值不成整倍数时：如果在退刀时，采用打开开合螺母，将床鞍摇至起始位置，那么，再次闭合开合螺母时，就会发生车刀刀尖不在前一刀所车出的螺旋槽内，以致出现乱扣。解决方法是采用正反车法来退刀，即在第一次行程结束时，不提起开合螺母，把刀沿径向退出后，将主轴反转，使车刀沿纵向退回，再进行第二次行程，这样往复过程中，因主轴、丝杠和刀架之间的传动没有分离过，车刀始终在原来的螺旋槽中，就不会出现乱扣。

2、对于车削车床丝杠螺距与工件妇距比值成整倍数的螺纹：工件和丝杠都在旋转，提起开合螺母后，至少要等丝杠转过一转，才能重新合上开合螺母，这样当丝杠转过一转时，工件转了整数倍，车刀就能进入前一刀车出的螺旋槽内，就不会出现乱扣，这样就可以采用打开开合螺母，手动退刀。这样退刀快，有利于提高生产率和保持丝杠精度，同时丝杠也较安全。

三、螺距不正确

故障分析：螺纹全长或局部上不正确，螺纹全长上螺距不均匀或螺纹上出现竹节纹。

解决方法：

1、螺纹全长上不正确：原因是挂轮搭配不当或进给箱手柄位置不对，可重新检查进给箱手柄位置或验算挂轮。

2、局部不正确：原因是由于车床丝杠本身的螺距局部误差(一般由磨损引起)，可更换丝杠或局部修复。

3、螺纹全长上螺距不均匀：原因是：丝杠的轴向窜动、主轴的轴向窜动、溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良、溜板箱燕尾导轨磨损而造成开合螺母闭合时不稳定、挂轮间隙过大等。通过检测：如果是丝杠轴向窜动造成的，可对车床丝杠与进给箱连接处的调整圆螺母进行调整，以消除连接处推力球轴承轴向间隙。 如果是主轴轴向窜动引起的，可调整主轴后调整螺母，以消除后推力球轴承的轴向间隙。如果是溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良引起的，可修整开合螺母并调整开合螺母间隙。如果是燕尾导轨磨损，可配制燕尾导轨及镶条，以达到正确的配合要求。如果是挂轮间隙过大，可采用重新调整挂轮间隙。

4、出现竹节纹：原因是从主轴到丝杠之间的齿轮传动有周期性误差引起的，如挂轮箱内的齿轮，进给箱内齿轮由于本身，制造误差、或局部磨损、或齿轮在轴上安装偏心等造成旋转中心低，从而引起丝杠旋转周期性不均匀，带动刀具移动的周期性不均匀，导致竹节纹的出现，可以修换有误差或磨损的齿轮。

四、中径不正确

故障分析：原因是吃刀太大，刻度盘不准，而又未及时测量所造成。

解决方法：精车时要详细检查刻度盘是否松动，精车余量要适当，车刀刃口要锋利，要及时测量。

五、螺纹表面粗糙

故障分析：原因是车刀刃口磨得不光洁，切削液不适当，切削速度和工件材料不适合以及切削过程产生振动等造成功。

解决方法是：正确修整砂轮或用油石精研刀具；选择适当切削速度和切削液；调整车床床鞍压板及中、小滑板燕尾导轨的镶条等，保证各导轨间隙的准确性，防止切削时产生振动。

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。

篇4：数控车工技师理论知识试题

第一节 填空题

1. 硬质合金涂层的方式有_____________________和物理气相沉积两种工艺方法。

2. 已加工表面的层的残余应力的成因有弹塑性变形、热塑性变形和_______________。

3. 为了减少改刃磨后面的劳动量，提高刃磨质量，常采用＿＿＿＿＿＿形式。

4. 在确定刀具使用寿命时常采用___________________寿命作为合理寿命。

5. 麻花钻钻削不锈钢时，可采用____________方式来解决排屑问题。

6. 对不锈钢进行攻丝时，应采用_________丝锥或涂层丝锥。

7. 切削高温材料时应采用_____________材料的铰刀。

8. 在开环系统中，随着进给速度的提高，需输入至步进电动机的脉冲频率逐渐________，步进

电动机输出的转矩逐渐下降。

9. 在闭环系统中，只有在位置跟随误差为_______时，工作台才停止在要求的位置上。

10. 数控装置每发送一个脉冲，工作台就相对刀具移动一个基本长度单位，称之为_____________。

11. 下图为______________________发电机元件的图形符号。

12. 半闭环控制工作方式中，伺服驱动精确控制电动机的旋转角度，然后通过_______________等传

动机构，将角度转换成工作台的直线位移。

13. 在位置增益一定的`条件下，跟随误差随着进给速度的增加，其值_________(增大、减小、不变)

14. 在进行拐角切削时，应尽可能__________(增加、降低)进给速度。

15. 数控机床三环系统是指__________、速度环、位置环。

16. 位置环控制在___________________进行称为全数字式伺服系统。

17. 常见的数控系统，一般都有两种基本插补功能，它们分别是___________和直线插补。

18. 在闭环数控系统中多采用_______________插补算法。

19. 采用逐点比较法插补第一象限的直线时，直线起点在坐标原点处，终点坐标是（5,7），刀具从

其起点开始插补，则当加工完毕时进行的插补循环数是________。

20. 偏差函数F（x,y）反映了刀具偏离工件廓形曲线的情况。若刀具在曲线上，则F（x,y）＝0；

若刀具在曲线上方， 则F（x,y）_________。

21. 偏差函数F(x,y)反映了刀具偏离工件廓形曲线的情况。若刀具在曲线下方，则F（x,y）_________。

22. 在数控机床的插补计算中，DDA是指_____________________。

23. 车床半闭环控制系统常以__________________为反馈元件。

24. 在一台制造精度良好的闭环数控系统机床上，机床的定位精度主要取决于____________的精度。

25. 对光栅尺输出的正弦波信号的处理包括_____________、整形、倍频。

篇5：数控技师论文

数控技师论文

如何提高数控机床的精度

目前数控机床位置精度的检验通常采用国际标准ISO230-2或国家标准B10931-89等。同一台机床，由于采用的标准不同，所得到的位置精度也不相同，因此在选择数控机床的精度指标时，也要注意它所采用的标准。数控机床的位置标准通常指各数控轴的反向偏差和定位精度。对于这二者的测定和补偿是提高加工精度的必要途径。

一、反向偏差

在数控机床上，由于各坐标轴进给传动链上驱动部件(如伺服电动机、伺服液压马达和步进电动机等)的反向死区、各机械运动传动副的反向间隙等误差的存在，造成各坐标轴在由正向运动转为反向运动时形成反向偏差，通常也称反向间隙或失动量。对于采用半闭环伺服系统的数控机床，反向偏差的存在就会影响到机床的定位精度和重复定位精度，从而影响产品的加工精度。如在G01切削运动时，反向偏差会影响插补运动的精度，若偏差过大就会造成“圆不够圆，方不够方”的情形；而在G00快速定位运动中，反向偏差影响机床的定位精度，使得钻孔、镗孔等孔加工时各孔间的位置精度降低。同时，随着设备投入运行时间的增长，反向偏差还会随因磨损造成运动副间隙的逐渐增大而增加，因此需要定期对机床各坐标轴的反向偏差进行测定和补偿。

反向偏差的测定

反向偏差的测定方法：在所测量坐标轴的行程内，预先向正向或反向移动一个距离并以此停止位置为基准，再在同一方向给予一定移动指令值，使之移动一段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差。在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定(一般为七次)，求出各个位置上的平均值，以所得平均值中的最大值为反向偏差测量值。在测量时一定要先移动一段距离，否则不能得到正确的反向偏差值。六剑客职教园（最大的免费职教教学资源网站）

测量直线运动轴的反向偏差时，测量工具通常采有千分表或百分表，若条件允许，可使用双频激光干涉仪进行测量。当采用千分表或百分表进行测量时，需要注意的是表座和表杆不要伸出过高过长，因为测量时由于悬臂较长，表座易受力移动，造成计数不准，补偿值也就不真实了。若采用编程法实现测量，则能使测量过程变得更便捷更精确。

例如，在三坐标立式机床上测量X轴的反向偏差，可先将表压住主轴的圆柱表面，然后运行如下程序进行测量：

N10 G91 G01 X50 F1000；工作台右移

N20 X－50；工作台左移，消除传动间隙

N30 G04 X5；暂停以便观察

N40 Z50；Z轴抬高让开

N50 X-50：工作台左移

N60 X50：工作台右移复位

N70 Z-50：Z轴复位

N80 G04 X5：暂停以便观察

N90 M99；

需要注意的是，在工作台不同的运行速度下所测出的结果会有所不同。一般情况下，低速的测出值要比高速的大，特别是在机床轴负荷和运动阻力较大时。低速运动时工作台运动速度较低，不易发生过冲超程(相对“反向间隙”)，因此测出值较大；在高速时，由于工作台速度较高，容易发生过冲超程，测得值偏小。

回转运动轴反向偏差量的测量方法与直线轴相同，只是用于检测的仪器不同而已。

反向偏差的补偿

国产数控机床，定位精度有不少>0.02mm，但没有补偿功能。对这类机床，在某些场合下，可用编程法实现单向定位，清除反向间隙，在机械部分不变的情况下，只要低速单向定位到达插补起始点，然后再开始插补加工。插补进给中遇反向时，给反向间隙值再正式插补，即可提高插补加工的精度，基本上可以保证零件的公差要求。

对于其他类别的数控机床，通常数控装置内存中设有若干个地址,专供存储各轴的反向间隙值。当机床的某个轴被指令改变运动方向时，数控装置会自动读取该轴的.反向间隙值，对坐标位移指令值进行补偿、修正，使机床准确地定位在指令位置上，消除或减小反向偏差对机床精度的不利影响。

一般数控系统只有单一的反向间隙补偿值可供使用，为了兼顾高、低速的运动精度，除了要在机械上做得更好以外，只能将在快速运动时测得的反向偏差值作为补偿值输入，因此难以做到平衡、兼顾快速定位精度和切削时的插补精度。

对于FANUC0i、FANUC18i等数控系统，有用于快速运动(G00)和低速切削进给运动(G01)的两种反向间隙补偿可供选用。根据进给方式的不同，数控系统自动选择使用不同的补偿值，完成较高精度的加工。

将G01切削进给运动测得的反向间隙值A 输入参数NO11851(G01的测试速度可根据常用的切削进给速度及机床特性来决定)，将G00测得的反向间隙值B 输入参数NO11852。需要注意的是，若要数控系统执行分别指定的反向间隙补偿，应将参数号码1800的第四位(RBK)设定为1；若RBK设定为0，则不执行分别指定的反向间隙补偿。G02、G03、JOG与G01使用相同的补偿值。

二、定位精度

数控机床的定位精度是指所测量的机床运动部件在数控系统控制下运动所能达到的位置精度，是数控机床有别于普通机床的一项重要精度，它与机床的几何精度共同对机床切削精度产生重要的影响，尤其对孔隙加工中的孔距误差具有决定性的影响。一台数控机床可以从它所能达到的定位精度判出它的加工精度，所以对数控机床的定位精度进行检测和补偿是保证加工质量的必要途径。

定位精度的测定

目前多采用双频激光干涉仪对机床检测和处理分析，利用激光干涉测量原理，以激光实时波长为测量基准，所以提高了测试精度及增强了适用范围。检测方法如下：

a. 安装双频激光干涉仪；

b. 在需要测量的机床坐标轴方向上安装光学测量装置；

c. 调整激光头，使测量轴线与机床移动轴线共线或平行，即将光路预调准直；

d. 待激光预热后输入测量参数；

e. 按规定的测量程序运动机床进行测量；

f. 数据处理及结果输出。

定位精度的补偿

若测得数控机床的定位误差超出误差允许范围，则必须对机床进行误差补偿。常用方法是计算出螺距误差补偿表，手动输入机床CNC系统，从而消除定位误差，由于数控机床三轴或四轴补偿点可能有几百上千点，所以手动补偿需要花费较多时间，并且容易出错。

现在通过RS232接口将计算机与机床CNC控制器联接起来，用VB编写的自动校准软件控制激光干涉仪与数控机床同步工作，实现对数控机床定位精度的自动检测及自动螺距误差补偿，其补偿方法如下：

g. 备份CNC控制系统中的已有补偿参数；

h. 由计算机产生进行逐点定位精度测量的机床CNC程序，并传送给CNC系统；

i. 自动测量各点的定位误差；

j. 根据指定的补偿点产生一组新的补偿参数，并传送给CNC系统，螺距自动补偿完成；

k. 重复c.进行精度验证。

根据数控机床各轴的精度状况，利用螺距误差自动补偿功能和反向间隙补偿功能，合理地选择分配各轴补偿点，使数控机床达到最佳精度状态，并大大提高了检测机床定位精度的效率。

定位精度是数控机床的一个重要指标。尽管在用户购选时可以尽量挑选精度高误差小的机床，但是随着设备投入使用时间越长，设备磨损越厉害，造成机床的定位误差越来越大，这对加工和生产的零件有着致命的影响。采用以上方法对机床各坐标轴的反向偏差、定位精度进行准确测量和补偿，可以很好地减小或消除反向偏差对机床精度的不利影响，提高机床的定位精度，使机床处于最佳精度状态，从而保证零件的加工质量。

篇6：数控车技师论文

数控车技师论文

理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。数控机床是一种高效率的自动化设备，它的效率高于普通机床的2――3倍，所以，要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法，同时还必须在编程之前正确地确定加工方案。

在数控机床加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。只有这样，才能使制定的加工方案合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。

在对加工工艺进行认真和仔细的分析后，制定加工方案的一般原则为先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短，由于生产规模的差异，对于同一零件的加工方案是有所不同的，应根据具体条件，选择经济、合理的工艺方案。

1、加工工序划分

在数控机床上加工零件，工序可以比较集中，一次装夹应尽可能完成全部工序。与普通机床加工相比，加工工序划分有其自己的特点，常用的工序划分原则有以下两种。

1.1 保证精度的原则

数控加工要求工序尽可能集中。常常粗、精加工在一次装夹下完成，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，应将粗、精加工分开进行。对轴类或盘类零件，将各处先粗加工，留少量余量精加工，来保证表面质量要求。同时，对一些箱体工件，为保证孔的加工精度，应先加工表面而后加工孔。

1.2 提高生产效率的原则

数控加工中，为减少换刀次数，节省换刀时间，应将需用同一把刀加工的加工部位全部完成后，再换另一把刀来加工其它部位。同时应尽量减少空行程，用同一把刀加工工件的多个部位时，应以最短的路线到达各加工部位。

实际中，数控加工工序要根据具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑。

2、加工路线的确定六剑客职教园（最大的免费职教教学资源网站）

在数控加工中，刀具（严格说是刀位点）相对于工件的运动轨迹和方向称为加工路线。即刀具从对刀点开始运动起，直至结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、返回等非切削空行程。影响走刀路线的因素很多，有工艺方法、工件材料及其状态、加工精度及表面粗糙度要求、工件刚度、加工余量，刀具的刚度、耐用度及状态，机床类型与性能等，加工路线的确定首先必须保证被加工零件的尺寸精度和表面质量，其次考虑数值计算简单，走刀路线尽量短，效率较高等。

下面举例分析研究数控机床加工零件时常用的加工路线。

2.1车圆锥的加工路线分析

数控车床上车外圆锥，假设圆锥大径为D,小径为d,锥长为L,车圆锥的加工路线如图1所示。

图1 车圆锥的加工路线

按图1（a）的阶梯切削路线，二刀粗车，最后一刀精车；二刀粗车的终刀距S要作精确的计算，可有相似三角形得：

此种加工路线，粗车时，刀具背吃刀量相同，但精车时，背吃刀量不同；同时刀具切削运动的.路线最短。

按图1（b）的相似斜线切削路线，也需计算粗车时终刀距S,同样由相似三角形可计算得：

按此种加工路线，刀具切削运动的距离较短。

按图1（c）的斜线加工路线，只需确定了每次背吃刀量ap,而不需计算终刀距，编程方便。但在每次切削中背吃刀量是变化的，且刀具切削运动的路线较长。

2.2 车圆弧的加工路线分析

应用G02（或G03）指令车圆弧，若用一刀就把圆弧加工出来，这样吃刀量太大，容易打刀。所以，实际车圆弧时，需要多刀加工，先将大多余量切除，最后才车得所需圆弧。

下面研究分析车圆弧常用加工路线。

图2 圆弧切削路线的形式

在图2中，a图表示为同心圆形式，b图表示为等径圆弧（不同圆心）形式，c图表示为三角形形式，d图表示为梯形形式。不同形式的切削路线有不同的特点，了解它们各自的特点，有利于合理地安排其走刀路线。现分析上述几种切削路线：程序段数最少的为同心圆形式及等径圆形式；走刀路线最短的为同心圆形式，其余依次为三角形梯形及等径圆形式；计算和编程最简单的为等径圆形式（可利用程序循环功能），其余依次为同心圆、三角形式和梯形形式：金属切除率最高、切削力分布最合理的为梯形形式；精车余量均匀的为同心圆形式。

图3 阶梯切削路线的车圆弧

图3为车圆弧的阶梯切削路线。即先粗车成阶梯，最后一刀精车出圆弧。此方法在确定了每刀吃刀量ap后，须精确计算出粗车的终刀距S,即求圆弧与直线的交点。此方法刀具切削运动距离较短，但数值计算较繁。

图4 同心圆弧切削路线车圆弧

图4为车圆弧的同心圆弧切削路线。即用不同的半径圆来车削，最后将所需圆弧加工出来。此方法在确定了每次吃刀量ap后，对90°圆弧的起点、终点坐标较易确定，数值计算简单，编程方便，常采用。但按图4b加工时，空行程时间较长。

图5 车锥法切削路线车圆弧

图5为车圆弧的车锥法切削路线。即先车一个圆锥，再车圆弧。但要注意，车锥时的起点和终点的确定，若确定不好，则可能损坏圆锥表面，也可能将余量留得过大。确定方法如图5所示，连接OC交圆弧于D,过D点作圆弧的切线AB.

由几何关系CD=OC-OD=一日=0.4148,此为车锥时的最大切削余量，即车锥时，加工路线不能超过AB线。由图示关系，可得AC=BC=0.5868,这样可确定出车锥时的起点和终点。当R不太大时，可取AC=BC=0.5R.此方法数值计算较繁，刀具切削路线短。

图6 切削螺纹时引入、引出距离

3、车螺纹时轴向进给距离的分析

车螺纹时，刀具沿螺纹方向的进给应与工件主轴旋转保持严格的速比关系。考虑到刀具从停止状态到达指定的进给速度或从指定的进给速度降至零，驱动系统必有一个过渡过程，沿轴向进给的加工路线长度，除保证加工螺纹长度外，还应增加δ1（2mm――5mm）的刀具引入距离和δ2（1mm――2mm）的刀具切出距离，如图6所示。这样来保证切削螺纹时，在升速完成后使刀具接触工件，刀具离开工件后再降速。

4、轮廓铣削加工路线的分析

对于连续铣削轮廓，特别是加工圆弧时，要注意安排好刀具的切入、切出，要尽量避免交接处重复加工，否则会出现明显的界限痕迹。用圆弧插补方式铣削外整圆时，要安排刀具从切向进入圆周铣削加工，当整圆加工完毕后，不要在切点处直接退刀，而让刀具多运动一段距离，最好沿切线方向，以免取消刀具补偿时，刀具与工件表面相碰撞，造成工件报废。铣削内圆弧时，也要遵守从切向切入的原则，安排切入、切出过渡圆弧，来提高内孔表面的加工精度和质量。

5、多孔加工路线的分析

对于位置精度要求精度较高的孔系加工，特别要注意孔的加工顺序的安排，安排不当时，就有可能将沿坐标轴的反向间隙带入，直接影响位置精度。

篇7：数控车工技术应用探讨论文

数控车工技术应用探讨论文

摘要：数控车工技术的广泛应用是我国的现代化制造水平的核心标志。文章对数控车工技术及其特点进行简要分析，并对数控车工工艺及其编程进行分析，通过对数控车工技术应用于数控车床进行具体分析，阐述了数控车工技术在我国现代制造业中的重要意义，最后归纳、总结了数控车工技术的未来发展趋势。

关键词：数控车工；数控编程；数控车床

数控车工技术是集自动化、柔性化、敏捷化与数字化制造等于一体的现代制造业的关键技术与基础技术，它可以高效化、优质化地加工产品零件，尤其是形状复杂的零件。以下就数控车工技术的应用现状及具体技术进行分析。

1 数控车工技术简介及其特点分析

1.1 数控车工技术简介

1.1.1 数控车工技术的概述。数控车工技术通过利用数字化控制系统在数控车床上完成零件的整体加工。利用数控车工技术可以有效、快速地完成大量加工难度较大的曲面零件，并大大增加了零件加工的准确性及精确度。其中，数控车工技术主要包括数控机床加工工艺与数控编程技术两部分。

1.1.2 数控车工技术的关键技术：

（1）自适应控制技术。数控车床加工过程中的自适应控制技术主要由数控装备自动化监测对设备本身有影响的信息，自动性、连续性地调整系统的相关参数，以便改善数控系统的运行状态。

（2）专家技术。专家技术主要是将专家的经验与机床切削加工的一般规律与特殊规律输入系统，并结合相关加工工艺的参数数据库信息，建立智能化的专家系统，为数控系统提供优化的切削参数。专家技术可以有效地提高数控设备的编程效率，缩短生产准备的时间。

（3）故障自诊断技术。故障自诊断技术为数控机械设备提供了维护决策信息集成系统及智能诊断系统，包括二次监测功能、故障诊断功能、安全保障等功能。

1.2 数控车工技术的特点

1.2.1 数控车工技术的优点：

（1）效率高。数控车工技术以数字化的控制手段，可以加快零件的互换速度，以计算机控制，对复杂的曲面零件进行快速加工。

（2）劳动强度低。数控车工技术的零件加工过程由全数控自动系统完成，其自动控制化水平较高，数控机床操作人员仅需密切监视数控设备的运行状况，大大降低了劳动强度。

（3）适应能力高。数控车工技术主要以数控加工系统为操作系统，可以通过调整系统的部分参数，及时修改或改善数控系统的运作情况，大大提高其适应能力，扩大其加工范围，提升其加工能力。

（4）准确度高。数控系统通过优化传动装置，可以有效地减少加工过程中出现人为误差的概率，大大提高数控设备的.加工效率。

1.2.2 数控车工技术的缺点。虽然数控车工技术可以有效地提高生产、加工的效率及准确度，但其投资价格较高，而且对于加工部分形状较为复杂的零件时，其手工编程工作量较大，对数控设备的操作人员及维修人员专业化技术水平要求较高。

2 数控车工工艺与编程

2.1 数控车工工艺与工装

由于数控车床是一次装夹，数控车工工艺中尤其应当注意切削用量及刀具的选择。

2.1.1 切削用量的选择。由于数控车工工艺中的金属切削加工环节效率较高，其被加工材料、切削工具、切削条件是主要要素，它们与数控车床的加工时间、刀具寿命及加工治疗水平息息相关。其中，切削条件的三大要素为：切削速度、进给量、切身直接引起刀具的损伤。刀尖温度将会随着切削速度的提高而上升，并产生一定量的机械性、化学性、热能性的磨损。当切削速度提高20%时，刀具的使用寿命将会减少一半。

因此，在进行切削用量及切削速度的选择时，应当注重结合被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等要素进行选择。

2.1.2 刀具的选择。数控车工工艺中的刀具选择较为重要，由于刀具的寿命与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、加工热量、切削噪声等相关。因此，在进行具体加工条件确定之前，应当结合实际情况进行判断，例如，不锈钢与耐热合金等较难加工的材料，应当选择冷却剂或刚性较好的刀刃。

（1）粗车时，由于粗车时大背的吃刀量及进给量较大，应当选择耐用度与强度较高的刀具；（2）精车时，由于精车的加工精度要求较高，应当选择精度高、耐用度较好的刀具；（3）另外，应当尽量采用机夹刀和机夹刀片。

2.1.3 夹具的选择：（1）尽可能选择通用夹具装夹工件，少选用专用夹具；（2）零件定位基准重合，尽量避免出现定位误差。

2.2 加工路线

2.2.1 确定加工路线。加工路线主要是指数控机床在加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹与方向。在选择加工路线时，应当尽量缩短加工路线，减少刀具的空行程时间，确保其加工精度与表面的粗糙度符合要求。

2.2.2 加工路线与加工余量。由于数控车工技术对于数控车床的要求较高，在数控车床未达到普及使用的情况下，应当将毛坯上多余的余量，尤其是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。在使用数控车工工艺技术时，必须注意数控车床程序安排的灵活性。

3 数控技术的具体——数控机床

3.1 数控机床概述

数控机床的数控系统经历了两个阶段、六个时代的发展：电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器及基于PC机的通用CNC系统。当前，数控机床的类型，从最初的单一式铣床类数控机床，发展成为当前的金属切削类、特种加工类及特殊用途类数控机床。数控机床结合计算机、自动化控制、精密测量、机床制造及其配套技术的最新成果，它可以有效地解决当前产品的多样化及复杂化、产品研制生产周期短、精度要求高的难题。

3.2 数控机床的精度选择

数控机床根据用途可以分为简易型、超精密型、全功能型等等，各类数控机床的精度大小也是各不相同的。简易型数控机床主要用于部分车床与铣床，其最小运动分辨率为0.01mm，运动精度与加工精度都在0.03～0.05mm以上。而超精密型按其精度大小可以分为普通型与精密型。

3.3 数控机床结构

数控机床主要由程序介质、数控系统、伺服驱动与机床主体四大部分组成。

3.3.1 程序介质。程序介质主要以指令的形式记载各项加工信息，包括零件的加工工艺过程、工艺参数与刀具运动等，并将相关信息输入到数控装置内，由数控机床对零件进行切削加工控制。

3.3.2 数控系统。数控系统为数控机床的核心系统，它通过接受输入的加工信息，并由数控装置的系统软件与逻辑电路进行译码、运算及逻辑处理，向伺服系统发出相应的脉冲，通过伺服系统控制机床运动部件按加工程序指令运动。

3.3.3 伺服驱动。伺服驱动由伺服电机与伺服驱动装置组成，由数控装置发出速度与位移指令控制执行部件按进给速度与进给方向位移。

3.3.4 机床主体。数控机床的动系统主要采用滚珠丝杠，其机床主体不仅结构简单，而且刚性好。

4 数控车工技术的发展趋势

当前，我国及世界各国制造业广泛应用数控技术，在提高制造能力与水平的同时，提升了本国适应市场变动的能力及竞争力。通过大力发展数控技术，可以有效地提高先进制造技术水平，并加速经济的发展。数控车工技术将往高速、高精、高效化及柔性化方向发展，并通过减少工序、辅助时间进行复合加工，向多轴、多系列控制化方向发展。

参考文献

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[4]乔世民.机械制造基础[M].北京：高等教育出版社，2003.

[5]周伟平.机械制造技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.

篇8：车工技师论文---车床的振动及控制

车工技师论文---车床的振动及控制

车削加工过程中，工件和刀具之间常常发生强烈的振动，破坏和干扰了正常的切削加工，是一种极其有害的现象。当车床发生震动时，工件表面质量恶化，产生明显的表面振纹，工件的粗糙度增大，这时必须降低切削用量，使车床的工作效率大大降低。强烈振动时，会时车床产生崩刃现象，使切削加工过程无法进行下去。由于振动，将使车床和刀具磨损加剧，从而缩短车床和刀具的使用寿命；振动并伴随有噪音，危害工人身心健康，使工作环境恶化。车床振动可公为自由振动、强迫振动和自系振动，据测算，这三类振动分别5%,30%,65%.

当振动系统的平衡被破坏，弹性力来维持系统的振动，称为自由振动（如图1），在外界周期性干扰力持续作用下，被迫产生的振动称为强迫振动（如图2），由振动过程本身引起切削力周期性变化，又由这个周期性变化的切削力反过来加强和维持的振动称为自激振动（如图3）。

图1 图2

图3

2 车床振动的振源

寻找振动的来源，并加以排除或限制，是有效控制振动的途径。振源来自车床内部的，称为机内振源；来自车床外部的，称为机外振源。

由于自由振动是由切削力的突然变化或其它外力冲击引起的，可快速衰减，对车床加工过程影响非常小，可以忽略不计。

强迫振动的振源

机内振源：车床上各个电动机的振动，包括电动机转子旋转不平衡及电磁力不平衡引起的振动；机床回转零件的不平衡，如皮带轮、卡盘、刀盘和工件不平衡引起的振动；运动传递过程中引起的振动，如变速操纵机机构中的齿轮啮合时的冲击力，卸荷带轮把径向载荷卸给箱体时的振动，三角皮带的厚度不均匀，皮带轮质量偏心，双向多片摩擦离合器，滑动轴承和滚动轴承尺寸及形位误差引起的振动；往复部件运动的惯性力，如离和器控制箱体的正反转引起的惯性力振动；切削时的冲击振动，如切削带有键槽的工件表面时循环冲击载荷引起的振动；车床液压传动系统的压力脉动。

机外振源：其它机床、锻压设备、火车、汽车等通过地基传给车床的振动。

自激振动的振源

引起自激振动的振源主要有车削时切削量过大、主切削力的方向、车刀的几何角度的选择不当等。

3 振源分析

1）查找车床振动振源的框图，见图4.

图4 查找车床振动振源的框图

2）车床主轴箱内振源分析

一方面主轴箱中齿轮、轴承等零部件设计、制造及装配过程中存在某些不足之处，另一方面长期工作过程中使得某些零件失效，导致主轴箱在工作过程中产生了振动。齿轮在啮合时引起冲击产生频率为啮合频率的振动，主轴安装偏心所引起周期性振动；轴承的损伤所引起周期性冲击或者激发自身的各个元件以固有频率振动；以及其它因素所引起的振动。现以CA6140车床为例。对CA6140主轴箱传动系统中轴的回转频率和齿轮啮合频率进行计算和实际测量（计算过程从略）。由于主轴转速档位较多，故仅选取主轴转速为200rpm时计算主轴箱内各轴的回转频率和齿轮啮合频率，计算结论数据如表1所示；主轴前端D3182121双列向心短圆柱滚子轴的有关元件脉动频率计算结论数据如表2所示。

表1

回转

轴号 理论频率（HZ） 实际频率（HZ） 回转频率 啮合频率 回转频率 啮合频率 Ⅰ fⅠ=13 f56=760 fⅠ=14.15 f56=792 Ⅱ fⅡ=19 f38=730 fⅡ=20.8 f38=792 f22=423 f22=459 Ⅲ fⅢ=7.29 f58=423 fⅢ=7.9 f50=364.5 f50=364.5 f50=395 Ⅳ fⅣ=7.29 f50=364.5 fⅣ=7.9 f51=371.8 f50=395 f51=403.8 Ⅴ fⅤ=7.44 f50=371.8 fⅤ=8 f50=403.8 f26=193.3 f26=210 Ⅵ fⅥ=3.333 f58=193.3 fⅥ=3.6 f58=210

表2

内圈滚道波度 172.8HZ 滚珠通过内圈的频率 60.5HZ 外圈的'频率 47.5HZ 滚珠自转频率 29.4HZ

3）数据分析

经过大量实践分析对比，发现主轴箱内频率为f=173HZ、f=790HZ对切削力影响很大，f=173HZ频率的振动主要是通过工件直接传输给刀架的，而f=790HZ一部分能量通过车床床身传递给刀架，一部分能量通过工件传递给刀架。

进一步对f=173HZ,f=790HZ频率所产生振动原因进行分析=计算并与表1、表2对比。得出如下结果：f=173HZ是由主轴前端的双列向心短圆柱滚子轴承的内圈滚道表面粗糙度很大所引起的，f=790HZ为轴承上齿轮（Z=56）的啮合频率，由摩擦片离合器在啮合处刚性不足造成齿轮啮合时不平稳所引起的。

通过以上分析可知，在切削过程中，f=173HZ和f=790HZ振动频率对切削力影响很大。f=173HZ是由主轴前端的双列向心短圆柱滚子轴承所引起的；f=790HZ是由轴承上的齿轮啮合时不平稳所引起的。

4 车床振动的控制

1）对强迫振动的控制

・将振源与车床隔离。设置隔振装置，将振源所产生的振动由隔振装置大部分吸收，减少振源对车削加工的干扰。挖防振沟，将车床安置在防振地基上，设置弹簧或橡皮垫减少振动。

・减少激振力。如精确平衡回转零部件，将电动机转子、皮带轮和卡盘作静平衡和动平衡试验，提高轴承装配精度。

・提高车床传动的制造精度。如将变速操纵机构中齿轮啮合的制造精度提高，可以减少因齿轮啮合传动而引起的振动。

・提高工艺系统的刚度及阻尼。车床系统刚度增加，对振动的抵抗能力提高，亦可减少振动。

・调节系统的固有频率，避免共振现象发生。

・采用减振器和阻尼器。

2）对自激振动的控制

・合理选择与切削有关的系数；

・合理选择车刀的几何参数；

・合理安排刀尖高低、润滑；

・提高工艺系统的抗振性。

篇9：薄壁零件数控车工加工工艺论文

薄壁零件数控车工加工工艺论文

一、简析薄壁零件数控车工加工工艺的特征

1．薄壁零件的规格不一（即：外廓尺寸远远大于其自身的结构横截面），造成加工时刚性降低，引发切削震动，从而让零件的生产质量不能够达到生产要求及标准。

2．薄壁零件在我国航空事业中的应用是最为普遍的，但因其对零件的使用要求非常高，比如必须要具备较高的耐腐蚀性、轻度与耐高温性，因此在加工材料的选择上，应当以密度较小、具有耐腐蚀性、价格低廉以及容易成型的.铝合金为主。

3．薄壁零件的尺寸比较大，且其结构也较为复杂，在加工时极易引发变形问题，所以“变形矫正”在加工工艺中已然变成了重中之重。

4.加工时，除了有较高的“协调精度”之外，还应当具有较为严密的“尺寸精度”。

二、某一薄壁零件加工案例分析

为了更为直观的体现出薄壁零件数控加工工艺的过程及其效果，我们选取了如图1-1的某种类型的薄壁零件，对其数控加工工艺加以详细的说明。该零件的原材料主要是45度钢，且依照图中所示的要求来看，我们能够知道，该零件是具备一定的加工困难度的，其主要体现在两个方面，即：

1）大多数螺纹的厚度均仅有2毫米，生产批量过多，即使可以选用“撑内控装夹法”开展车削作业，可由于该零件的车削受力点与夹紧力作用点，这两点之间的间隔相距甚远，再加上其不具备较高的刚性，所以在加工中，极易出现晃动现象。因此，在这种情况下就需要对定位问题作出全面的考虑了；

2）该零件具备较高的精度，适宜选择“G76和G92合成法”，也就是“粗/细加工合成法”，对其进行两种层次上的加工，该加工法除了能够提高零件的精度之外，还能够降低薄壁变形问题出现的概率。

三、结束语

综上所述，本文通过对某一薄壁零件数控加工工艺的详细剖析，深度了解到加工工艺的步骤及其“切削用量”的选择要求，并通过合理设置进给的速度与主轴的转速范围，达到提高“切削用量”选择的准确性与有效性，从而有效改善了该薄壁零件数控加工工艺中常见的质量问题、变形问题以及精度偏低问题，并为我国各大薄壁零件生产企业后期的生产工作提供了主要依据。