導語：如何才能寫好一篇車床加工，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

機床制造業是國民經濟的支柱產業。中國機床工業經歷幾代人的拼搏，在國際上有了舉足輕重的產業地位。車床的制造也在這個過程中逐漸成熟。床身加工則是其中重要的一環。現已成熟的床身加工路線有些需要重點注意的事項。通過這些操作可確保床身的的質量及產能。在數控設備普及的今天，通過改善設備及工具，可有效地降低人力，提高生產效率。這也是機床制造業未來的發展趨勢。

關鍵詞：

床身；車床床身；加工路線；加工工藝；床身加工趨勢

作者所在公司主要以生產萬能車床CW6163及數控車床CAK6163為主。在機床所有零件中，床身是車床最為關鍵的零件。床身承載著車床70-80%的重量，床身上安裝著機床的絕大部分組件，并且保證其相互之間的準確配合。總體來說，床身的加工精度直接影響成品設備的切削精度。所以床身的加工過程及加工方法尤為重要。床身加工已有許久的歷史，伴隨著機加工不斷的進步，科技的發展，床身的加工工藝也早已定型。不論是老式的龍門銑、刨，還是新型數控龍門銑、刨的加工，都以走不出這經典的床身加工工藝。而這篇文章主要以CW6163床身為例介紹加工中的一些要點。

一、機加工工藝路線

1.劃線；劃中心線，以中心線為基準劃各刨線銑線2.龍門銑；按線找正，銑床身底面3.龍門刨；以底面為安裝基準，按線找正，刨各導軌面及結合面4.時效；人工時效或自然時效5.龍門銑；以平導軌為安裝基準，半精銑床身底面6.龍門刨；以底面為安裝基準，半精刨導軌面、各結合面及前后加工面7.熱處理；以底面為安裝基準，導軌表面高頻淬火8.導軌磨：以底面為安裝基準，粗磨各導軌面9.龍門銑；以導軌面為安裝基準，精銑床身底面10.龍門刨：以底面為安裝基準，精刨下滑面、壓板面11.搖臂鉆；以底面為基準，鉆床身各孔12.導軌磨：以底面為安裝基準，半精磨、精磨各導軌面

二、加工要點分析

劃線：本工序作為床身機加工的第一序，要求操作者對床身有一定的了解。但是偶爾也會有按圖劃好的尺寸，在后續加工中也會出現不少問題。這是因為面對各個面都是毛坯面的第一序來說，需要考慮的因素太多。毛坯的鑄造與機加工不同，它的精度是按mm計算。而漲箱與錯箱的問題又時有發生。這是我們面對床身毛坯時需要做的工作就更多了。比如床身導軌與床身整體是否平行，床身刀校面加工量是否足夠，等等。劃線時多考慮加工面與毛坯面的關系可以有效地避免此類型的問題出現。時效：時效是為了釋放粗加工中床身產生的內應力，進而保證后續半精加工、精加工時達到要求的精度。在要求產量注重效率的大環境中，時效無非成了床身加工中提高效率和降低成本的絆腳石。但是時效工序的重要作用決定了其在床身加工中是不可缺少的。降低成本可以改人工時效為自然時效。提高效率可以提前庫存粗加工后的床身，利用庫存時間完成時效工序。銑底面：粗銑底面時由于是毛坯面在下，裝卡時需要注意按線找平，導軌面墊平后再卡緊。加工時也可刀校床腳側面，方便后續加工找正。

刨山形及平面導軌：床身導軌是床身最為重要的部分，導軌的精度決定著整臺設備的優良。對山形的刨削加工需要考慮山形之前相對位置尺寸，以及后序加工的留量。后續粗、精磨留量根據刨序可達精度及鑄件淬火變形程度確定，不可根據手冊一塵不變。若設備老化精度不準，鑄件淬火變形大，可根據情況適當增加磨削留量。熱處理：床身熱處理采用的是中頻淬火，導軌表面通過快速加熱，快速達到淬火溫度，又迅速冷卻，只增加導軌表面的硬度與耐磨度，心部組織不變。由于導軌處溫度迅速上升下降，導致銳角處容易碎裂，所以熱處理前序將導軌面銳角倒鈍避免造成損失。粗、精磨導軌：磨削為床身導軌加工最后工序，為床身尺寸、導軌公差最后保障。床身磨削時，裝卡的直線度尤為重要。除此之外砂輪寬度以大于所加工導軌面中最寬的為宜。孔加工：床身上的孔分為部件把合、防護把合及安裝孔。部件把合孔分別把合床頭箱、進給箱、牙條、絲杠座及電機座。部件把合孔相對要求精度高，靠劃線鉆孔難以達到精度。可做工裝保證精度，或數控鏜、數控龍門銑進行加工。其余各孔可劃線鉆孔或裝配配作。

三、加工改進及未來加工趨勢

床身加工經過這些年的演變，已有很多先進、效率的加工改進來替換原有的加工方法。大批量加工可采用如下方法。即節省時間、提高效率、保證質量又可降低成本，一舉多得。專用機床，大批量床身生產加工可采用專用機床，例如組合銑。此設備多銑頭驅動，可同時加工多個導軌工面，充分利用床身在設備上進給、裝卡次數，完成多面加工。大幅度提高加工效率。

并憑借刀具間的尺寸來確保各導軌間的尺寸。高精度數控設備，例如，高精度床身可采用數控龍門銑加工，此設備也可一次裝卡，加工多面，且加工精度高。在提高生產效率的同時也提高了產品質量。以銑帶磨，高精度數控龍門銑結合陶瓷涂層刀具，可以銑帶磨，即節省時間又可保證質量。

四、結語

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關鍵詞：宏程序 橢圓加工 功能擴展

在數控車床的程序編制過程中，具有相同走刀軌跡的零件通常使用子程序來簡化編程。但是，在工程實踐中廣泛存在著具有相似特征的某一類工件的加工問題，例如寬槽、深孔的加工，橢圓、拋物線等二次曲線的加工等，這就需要借助數控系統提供的用戶宏功能進行編程。筆者將以橢圓加工為例，探討利用宏語言編制數控加工程序以擴展數控系統功能的教學方法。

一、數控車床加工橢圓曲線的編程方法

1.加工原理

一般的數控車床都具有直線和圓弧插補功能，因此在加工復雜的非圓曲線時可以采用直線段或圓弧段逼近非圓曲線的加工方法。對于橢圓曲線的數控車削加工，編程的基本思路就是“細分”，將橢圓曲線“細分”為若干小段，每一小段再由直線段代替。由于中間用到插補點非常多，因此編程時利用宏程序的循環和迭代功能最為簡便。

圖1 橢圓手柄

例如，加工如圖1所示的橢圓手柄，可以將橢圓曲線沿Z軸方向進行“細分”，每一個曲線段用一個小的直線段代替。細分的步距根據機床的脈沖當量和工件的精度要求進行選擇，步距越小，加工精度越高；然后根據已知的Z坐標值，由橢圓的方程計算X坐標，即可得到中間插補點的坐標值。橢圓曲線的宏程序編制方法的流程圖如圖2所示。

2.數控車床加工橢圓曲線的宏程序編制方法

首先寫出橢圓的標準方程：，此方程是以橢圓中心為坐標系原點建立的方程，因此在對刀時應將工件坐標系原點設定在橢圓中心O處。然后定義兩個變量：#1表示中間點的X坐標值；#2表示中間點的Z坐標值。在加工此橢圓手柄時，使用G73和G70進行粗、精加工。

橢圓手柄的加工程序：

O0010；

N10 S1 M03 T0303；

N20 G00 X45 Z2；

N30 G73 U21 R21；

N40 G73 P50 Q120 U0.

5 F0.2；

N50 G00 X0；

N60 #2=50；

N70 WHILE [#2 GE -30]

DO1；

N80 #1=2*20*SQRT[1-

#2*#2/2500]；

N90 G01 X#1 Z#2 F0.2；

N100 #2=#2 - 0.1；

N110 END1；

N120 G01 Z-60；

N130 S3 M03；

N140 G70 P50 Q120 F0.1；

N150 G00 X100 Z150；

N160 M30；

二、數控車床橢圓加工功能擴展方法

1.橢圓加工通用宏程序的編制

橢圓在工程實際中的應用非常廣泛，我們可以通過設置變量參數的方法，利用宏調用功能編寫通用性更強的橢圓加工程序。

圖3 橢圓

如圖3所示，以橢圓中心為坐標系原點，橢圓的方程為，其中。

定義宏調用w格式為：G65 P9010 Aa Bb Cc Dd Ff；各參數的含義及對應變量見表1。

表1 橢圓參數和對應變量

變量 參數 對應局部變量 變量 參數 對應局部變量

A 橢圓X軸半徑a #1 C 橢圓起點Z坐標c #3

B 橢圓Z軸半徑b #2 D 橢圓終點Z坐標d #7

F 進給速度（mm/r） #9

橢圓加工的通用宏程序如下：

O9010；

N10 #102 = #3； 參數傳遞，將起點Z坐標c賦值給#102

N20 WHILE [#102 GE #7] DO1 判斷是否到達橢圓終點d

N30 #101 = 2*#1*SQRT[1- #102*#102/[#2*#2]]；

計算中間點的X坐標值，直徑編程

N40 G01 X#101 Z#102 F#9； 直線段代替曲線段

N50 #102 = #102 - 0.1；

計算下一點的Z坐標值

N60 END1；

N70 M99；

將以上橢圓加工宏程序存儲到數控系統之后，即可在主程序中通過調用該宏程序加工任意一段橢圓曲線。

2.應用實例

例如加工圖4所示零件的右端，可考慮先使用90?外圓刀加工出φ48mm的外圓，然后使用偏刀通過修改磨耗的方式加工右端橢圓曲線及其連接圓柱面，最后使用切槽刀加工V型槽。下面分析加工右端橢圓部分的方法。

圖4 橢圓零件

加工橢圓時各參數的值為：a=24mm，b=40mm同，c=8mm，d=-30mm。假定偏刀裝在3號刀位，右端加工的最大直徑為φ48mm，最小直徑為橢圓左端外圓，大約是φ37.14mm，則總切削量為10.86mm，因此可將3號刀補的X磨耗值先設為9mm，執行上述程序；然后X磨耗值遞減，逐層切削，直至X磨耗值為0。

偏刀加工程序如下：

O0001；

N10 T0303 S1 M03；

N20 G00 X50 Z10； 初始定位，靠近工件

N30 G65 P9010 A24 B40 C8 D-30 F0.2；

加工橢圓曲線

N40 G01 Z-31.74 F0.2； 加工外圓柱面

N50 X50； 退刀

N60 G00 Z10；

N70 M30；

由于O9010宏程序要求工件原點與橢圓中心重合，因此在使用偏刀對刀時應將右端面位置設為Z8。

三、小結

由以上論述可以得出，通過編寫橢圓加工的通用宏程序，相當于數控系統增加了一條進行橢圓插補運動的“指令”。

指令格式：G65 P9010 Aa Bb Cc Dd Ff；

參數說明：①A——橢圓X軸的半徑值；

②B——橢圓Z軸的半徑值；

③C——橢圓曲線起點的Z坐標值；

④D——橢圓曲線終點的Z坐標值；

⑤F——進給速度mm/r。

注意：在使用該功能加工一段橢圓曲線時，應將工件坐標系的原點設在橢圓的中心處。

由此，數控系統具有了橢圓插補的功能，使用該數控系統的用戶只要按照上述指令說明進行編程即可。

參考文獻：

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關鍵詞 普通車床；加工；球槽

中圖分類號TH18 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）68-0144-02

隨著社會的發展和經濟的進步，科技在現代化社會中占據有越來越大的比重。在機械領域，數控機床漸漸取代了普通機床的主導地位，因為其具有高效性、可控性等特點。但是，我們不能完全摒棄普通車床的學習和研究，因為它是數控機床發展的基礎，可以有效的培養工作人員的相關專業素質。該文章是對普通車床加工球槽進行分析，其具有特殊的定位元件和夾具選擇，并且由于其主要是在銑床上進行加工，其中會產生一定的誤差。

1 定位及夾具選擇

球槽在加工時，工件的定位基面為外圓面，通常采用的定位元件為V形塊或者心軸。

1.1 V形塊

V形塊用來定位的最大優點是對稱性好，即使工件存在加工誤差，導致作為定位基面的外圓尺寸存在誤差，但是在V形塊上定位可以保持工件的定位基準始終處在V形塊的對稱中心，并且還具有安裝的方便性。有的V形塊工作面上鑲有淬硬鋼或者是硬質合金鑲塊，這種形式的V形塊具有較大的摩擦力，通常用于工件直徑較大的情況下。V形塊根據活動性，可以分為固定式和活動式，固定式V形塊通常在夾具體上進行裝配，用兩個短定位銷和螺釘進行連接，使得固定式V形塊具有加緊及限制工件自由度的作用；浮動式V形塊通常是通過彈簧實現浮動的，其自由度限制少，比如說浮動式短V形塊限制一個自由度。

1.2心軸

球狀工件利用心軸定位較少，由于這種定位形式要求的定位精度十分高，當時工件的軸向位移難以保證，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的磨削和精車加工。心軸包括有三種基本結構，包括錐形心軸、過盈配合的圓柱心軸、間隙配合心軸，需要工作人員從實際情況來進行選擇。

1.3夾具選擇

對球形工件進行機械加工時，通常的夾具是三爪定心卡盤。這種夾具存在的缺點是其本身存在一定的精度誤差，使得其加工出來的槽的位置難以保證，并且還會存在以下的問題：第一，球狀工件進行夾緊時只有三點接觸卡爪，旋轉自由度不能進行限制，若加工銑削的力過大，就會產生旋轉而造成廢品；第二，難以保證槽的對稱面穿過球的中心。

2 銑削加工

在普通車床上進行球槽加工，通常采用的是銑削加工。

2.1銑削加工的特點

銑削加工的特點有3個：第一，銑削加工的生產率高，由于銑刀屬于多齒刀具，在工作時參與切削運動的刀刃長，并且銑削的主運動為刀刃旋轉，便于高速銑削，使得生產率高；第二，銑削易產生振動，由于銑刀的刀齒在進行切入和切出時易產生沖擊，工作刀齒數進行增減，造成銑削力產生變化，容易造生振動；第三，刀齒的散熱條件好，銑刀在切削完成后，可以得到一定的冷卻，使得散熱條件比較好。

2.2銑削加工的方式

銑削的加工方式可以分為端銑法和周銑法。端銑法是用端面刀齒加工平面，可以通過調整銑刀和工件的相對位置、調節刀刃切入的深度來達到改善銑削效果的目的；周銑法是用圓柱銑刀的圓周刀齒加工平面，其工作的刀齒數與加工余量密切相關，多數只有1~2個，它除了可以加工平面之外，還可以方便地進行溝槽加工。銑削可以根據加工槽形狀的不同，分為不同的形式，例如：直角溝槽可以在立式銑床上采用立銑刀銑削，角度溝槽有對應角度銑刀在臥式銑床上進行加工，T形槽和燕尾槽則有帶柄的專用槽銑刀在立式銑刀上進行銑削。

3 加工誤差

3.1槽寬誤差

加工球槽時，槽寬的加工誤差是由于車床主軸存在有徑向跳動或者是由刀具的安裝不正引起的，而主軸的軸向攢動對槽寬的影響不大。具體來說，當車床主軸單邊跳動時，由于刀具沒有單邊跳動，而是上下跳動，當刀具向上跳動時，主軸與刀具的切點單邊移動，造成槽寬誤差；當刀具安裝不正時，并且主軸跳動時，主軸與刀具的交點偏移更加嚴重，造成更大的槽寬誤差。

3.2槽深誤差

槽深誤差是由于刀具的軸線與工件不在同一水平面上或者是工件的球軸線偏移，并且工件軸水平偏移影響槽深、球孔垂直度，最終造成槽深誤差。

4 結論

總而言之，普通車床加工球槽的方法需要進行深入研究。為了減小槽的加工誤差，需要首先調整車床的系統誤差，解決零部件松動等問題，還要讓槽靠近主端面進行加工。同時為了較少刀的跳動量，需要采用剛度高的夾具，刀軸端還要有中心孔。本文首先介紹加工球槽的定位元件和夾具選擇，然后分析槽銑削加工的方式，最后研究球槽的加工誤差。希望讀者能夠有所收獲，為我國機械事業出一份力。

參考文獻

[1]劉志翎.預塑螺桿加工專用機床的傳動系統設計[D].2005晉冀魯豫蒙鄂滬云貴川甘湘十二省區市機械工程學會學術年會論文集，2005.

[2]趙本棻，應忠根.偏心換向反刮孔口平面工具在流水線上的應用[J].組合機床與自動化加工技術，2000(1).

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[關鍵詞]數控車床 穩定性 加工質量 加工工藝

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）10-0055-01

1 前言

數控車床操作簡便、加工精度高，能夠按照給定的程序指令加工產品，自動化程度非常高。但是在實際工作中，車床很容易出現加工尺寸精度不穩定的現象，由此造成車間廢品率增加、工作效率不高、產品生產周期延長等影響，而穩定性是衡量數控車床加工質量的重要指標，其對車間加工及其重要。對此，筆者在文中對實際生產中數控車床加工不穩定案例分析，并對如何提高車床穩定性措施進行探究。

2 工業數控車床加工尺寸不穩定情況概述

2.1 加工尺寸不準確，時大時小

筆者認為加工尺寸不一致時應從以下幾種因素分析：（1）聯軸器打滑情況：檢查聯軸器是否打滑，如有打滑，適當調整為未打滑狀態；（2）觀看刀架是否完全固定，如沒有完全固定，用六角扳手旋轉使其完全固定；（3）刀架重復定位精度是否準確，如果不準確應予以清洗；（4）查看伺服電機馬盤線是否存在故障，如果存在故障，則用新的馬盤線更換；（5）檢查電機線及其接頭、系統到驅動器的控制線是否存在接觸不良的現象，其具體檢查方法為：一邊運行一邊拽動電機線，查看是否有不穩定現象；（6）仔細觀察絲桿推銷和絲桿是否存在磨損現象，可用百分表來檢復定位精度是否在正常范圍內；（7）檢查絲桿兩端軸承是否靈活，可均勻搖動絲桿仔細感覺是否有跳動現象；（8）觀察數控車床附近是否存在大功率高頻設備，因為這些設備會造成干擾，如果存在則可停止大功率設備再進行加工實驗。如果經過上述檢查方法發現只要是換刀就會出現此現象，那么則需要重新清洗刀架后再加工，尺寸即可在正常范圍內。

2.2 在程序加工中回參考點坐標容易產生誤差

數控車床加工出現誤差的另一個原因是在程序加工中，回參考點坐標容易產生的誤差，究其原因為其與編程原點不在同一點，誤差也不盡相同，通常范圍為 10 至 30MM。人員通過檢查已加工完的零件，一般能夠找到偏差的原因：（1）回零開關安裝距離太遠；（2）回零開關自身存在的故障；（3）回零線路接觸不良；（4）伺服電機編碼器存在故障；（5）系統回零信號參數沒有設置正確等。

2.3 加工螺紋尺寸不易穩定

數控車床在加工螺紋外徑時，有時筆者會發現外徑尺寸大小不一致，但是并沒有亂牙的現象，這時車床主軸轉速為 600轉 / 分鐘、最大進給切削量為 0.6MM、螺距為 4MM，加工尺寸誤差小于 20 絲，且螺距無誤。究其原因，偏差原因如下：（1）編碼器的轉速不穩定；（2）編碼器線路存在接觸不良的現象；（3）聯軸器和絲桿間隙過大；（4）反向間隙參數補償偏多；（5）刀架重復定位精度不穩定；（6）絲桿端部軸承存在串動現象等。

2.4 Z軸加工失步

數控車床加工的過程中很容易出現 Z 軸加工失步的情況，例如在銅件接頭的加工過程中，主軸轉速為 1600 轉 / 分鐘、最大進給切削量為 4MM、進給速度為 400MM，尺寸誤差小于20MM，則常出現丟布現象。筆者在實際操作發現這種狀況只有車床在加工零件時才會發生，因此推斷與設備受力有關，那么則應該關注如下因素并解決：（1）步進電機與步進功率不匹配；（2）過載運行；（3）傳動松動；（4）步進電機線路接觸不良；（5）系統與驅動間的控制線路有接觸不良的現象等。

3 工業數控車床加工穩定性關鍵技術

3.1 合理選用適當的車床

日常生產加工中，車間對數控車床的合理選擇是很重要的。對每一臺車床都要選擇它能夠勝任的加工任務，這樣才能做到物盡其才的功用，避免了選擇其不能夠勝任的加工任務，最終對車床造成不能挽回的傷害，也從而避免了對人力資源的浪費。另外，工作人員要對車床定期進行檢測與維護，以提高對零件的加工精度（即加工質量）。一般情況下，車間要使用精度不高的車床進行粗加工，精度高的車床用來進行精加工，從而減少不必要的損失。

3.2 車床刀柄的選擇應用過程

車間數控車床較普遍使用的刀柄與機床接口分為BT和HSK 兩種，BT刀柄常用于低速加工場合，而HSK刀柄常用于高轉速場合，通常可達到15000 轉/分鐘。車床設備中，刀柄與刀具的連接方式也很重要，而且刀具和刀柄的總重量越小，切削效果越好。

3.3 數控車床編程過程

數控車床是高度自動化的系統，與人工作業有所不同，程序代碼是它唯一識別的語言，要想讓車床按照人工的設計方案加工，必須要先編寫好相應的程度代碼，然后輸入到車床中。好的程序能夠縮短車床加工時間，大大地提高了加工效率，加工質量也會相應地提高，所以工作人員在掌握加工流程相關知識時，還應該提高自身編寫程序的能力，不斷將編好的程序運行，然后發現問題再修改程序，在實踐中不斷訓練，才能夠編寫出提高加工效率的程序。

4 刀具的準確選擇與使用過程

刀具在切削中會受到極其劇烈的摩擦作用，也易受到高溫、高壓的影響，所以車床對刀具要求具有耐磨性、抗高溫、高硬度以及足夠的韌性等特點。通常在國內外車床中應用廣泛的刀具材料是高速鋼、硬質合金鋼、陶瓷材料以及超硬材料，其中高速鋼和硬質合金鋼是常用材料，然而硬質合金在車刀生產中應用普遍。

5 走刀路線的選擇

生產車間在確保加工質量的條件下，使用走刀路線最短的加工程序，不僅能夠縮短加工時間，提高操作效率，而且能夠避免對機床造成過多的性能損耗和配合間的磨損，所以要盡可能地在實際生產中選擇走刀路線最短的加工路徑，以提高自身生產效率。

6 結語

數控車床是一種高度自動化的加工設備，綜合應用到伺服驅動、傳感器、精密測量、自動化等專業領域，而電子工業、航空工業加工中也有廣泛的應用。日常生產中，影響數控車床加工穩定性因素有很多，進而產生加工誤差，影響加工精度。對此，我們需要仔細分析誤差原因，找出問題，解決問題，并且找到科學、合理的提高其穩定性的方法，這對于提高整個企業生產效率和經濟效益都是十分重要的。

參考文獻

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關鍵詞：亂扣；Z軸起點；導入時間

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A

各種螺紋是十分普遍的，屬于車床的主要加工項目之一。但是由于數控車床與普通車床在結構和控制原在普通車床上加工理上的區別，使數控車床在加工螺紋時，并不能根據加工情況對車床主軸轉速進行相應的調整，以實現螺紋的粗加工和精加工。導致在數控車床加工螺紋有很大的局限性。

通過對數控車床的長期使用，發現在加工螺紋時不能變換Z軸的起刀點和機床主軸的轉速，如果其中1項發生變化將會導致螺紋出現“亂扣”現象，造成整個螺紋的報廢。然而不變換主軸轉速，會對螺紋加工精度和效率產生不良影響，也使數控機床加工精度高、加工效率高的優越性不能得到充分體現。轉速過低時，會降低螺紋的加工效率；轉速過高時，會使螺紋牙側表面粗糙度過高降低加工精度。

經過1段時間研究發現由于數控機床的運動一般都是由伺服系統完成的，而在加工螺紋時伺服系統要達到某一切削速度必須要有1個自動加速和自動減速的過程。在加速和減速過程中，刀具的切削導程并不等于我們在程序中所規定的螺紋導程，因此就要求在加工螺紋時，必須有一定的切入距離和切出距離。在同1臺機床上加工同1個螺紋導程的工件，當主軸轉速不同時，會有不同的切入距離和切出距離，而且主軸轉速與切入距離、切出距離之間具有一定的關系。如果我們掌握了它們之間的關系式，我們就可以在程序中設定不同的主軸轉速，然后根據不同的主軸轉速來調整Z軸的起刀點，就可以有效的避免“亂扣”現象的發生，最終達到我們的加工要求。

當粗車主軸轉速為150r/min時，如果在編程中設定的切入距離5mm；那么精車主軸轉速為30r/min時，在編程中設定的切入距離就約是4.404mm，這樣就可以有效地避免“亂扣”現象。由于不同的數控車床伺服系統時間常數T1和螺紋加工精度誤差a的系統設置不同，在計算公式中需要代入所使用數控車床的伺服系統時間常數T1值（詳見數控系統參數中設定）和螺紋加工精度誤差a值（詳見數控系統參數中設定）即可。編程時加工螺紋Z軸終止點的設定要滿足：Z粗終≥δ2粗和Z精終≥δ2精的條件。

所以數控車床上加工螺紋時，我們可以設定與不同主軸轉速相對應的螺紋加工的Z軸起刀點，來補償不同轉速下切入距離的差值，以達到避免“亂扣”現象的目的。

參考文獻

[1] 數控車工（技師 高級技）[M] .中國勞動社會保障出版社.

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關鍵詞：孔內鍵槽 鍵槽加工 數控車床

鍵連接是機械傳動的重要連接之一。鍵連接可以實現零件的周向固定，如齒輪、帶輪、鏈輪、聯軸器等都是通過鍵連接實現周向固定，達到傳遞扭矩的作用。鍵屬于標準件，而鍵槽則通過機加工得到，軸上鍵槽是通過銑床銑削加工得到，輪轂孔內鍵槽主要以拉削、插削的加工形式而得到。拉床、插床就是加工孔內鍵槽的常用設備。隨著機械加工技術的發展，現已有許多種類的鍵槽加工設備，如孔內鍵槽加工設備、數控鍵槽加工設備，這些設備屬于鍵槽加工常用、專業設備，加工效率和加工精度比較高，適合批量生產，但通常只有專業生產齒輪、鏈輪、帶輪、聯軸器等零件的廠家才具備這些設備。

大學、高職、中職等院校由于缺少孔內鍵槽加工設備，所設計的齒輪、鏈輪、皮帶輪及聯軸器等零件的孔內鍵槽加工比較困難。而數控車床屬于工科類院校的教學實訓設備，可利用校內有利條件，用數控車床加工孔內鍵槽。

一、工藝分析

在數控車床上加工孔內鍵槽與插床的加工一樣，也是以插削的形式進行加工。加工前數控車床主軸掛空擋，把需要加工的零件裝夾在數控車床的自定心三爪卡盤上，自制的鍵槽插刀裝夾在刀架上，利用數控車床工作臺的縱向移動實現鍵槽的插削加工。在普通車床上也可完成鍵槽的插削加工，但由于普通車床在鍵槽的插削加工中插刀退刀不便，刀具返程時與已加工表面有摩擦，刀具易磨損，而且加工效率低。數控車床由數控系統控制工作臺，能精確地控制刀具進給和退刀，刀具不易磨損，效率更高，因此應采用數控車床進行加工。利用數控車床的復合固定循環指令G71進行編程及加工，該指令能使刀架上的插刀自動做往復插削和退刀，退刀時插刀與已加工表面可完全脫離，避免刀具磨損及表面粗糙度值升高。

插削屬于間歇切削加工，加工過程有一定的沖擊，為保護數控車床的滾珠絲杠副，鍵槽插削過程應選擇較小的背吃刀量（切削深度），背吃刀量ap應小于0.05mm，加工鍵槽的寬度越大，ap應越小。插削過程是靠數控車床工作臺的縱向進給實現插削加工，從保護滾珠絲杠副及工作臺驅動電動機方面考慮，數控車床縱向進給速度不能太高，但也不能太小。工作臺進給速度過高，電動機頻繁正反轉易發熱；工作臺進給速度過低，工作臺慣性的沖擊力不夠，只靠電動機推動工作成插削加工，電動機負載大也容易發熱。因此通過幾次實踐加工總結出的經驗，工作臺進給速度以2000～3000mm/min為宜。

普通平鍵、半圓鍵及導向鍵等鍵槽的工作面均為鍵槽兩側面，鍵和鍵槽有一定的配合關系及配合精度。所以在加工前應明確孔內鍵槽的寬度尺寸及深度尺寸，做好鍵槽插刀的刃磨。除了切向鍵及特殊的鍵槽之外，普通平鍵、半圓鍵及導向鍵等的鍵槽兩側面均對稱于內孔中心平面。因此加工前須進行找正，使鍵槽插刀與工件處于正確的位置。

二、刀具準備與工件找正

鍵槽插削加工屬于間歇加工，從刀具的耐磨性及刀具的成本考慮，刀具材料采用高速鋼。高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，而且成本較低。因此鍵槽插刀可用厚度與鍵槽寬度相等的整體高速鋼車刀條來磨制。如加工寬6mm的鍵槽，可用6mm×20mm×200mm高速鋼條來磨制插刀。磨制鍵槽插刀切削部分幾何角度與切斷刀相似，切削刃的寬度必須與鍵槽寬度相等，如圖1所示。其前角（實際插削時為后角，見圖2）約7°～10°，后角（實際插削過程時為前角）約為10°～15°，偏角、副后角約為3°～5°。

圖1 插刀切削角度 圖2 鍵槽插削過程

工件裝夾需進行端面找正，保證端面與主軸線垂直。由于鍵槽的形位精度要求較高，鍵槽的兩側面應對稱于工件內孔中心平面，所以裝夾插刀時也必須進行找正，應使切削刃盡量與鉛垂同向，兩刀尖對稱于工件內孔中心平面。找正時先測量鍵槽插刀切削刃的寬度及工件某一外圓直徑，再計算鍵槽插刀刀尖與外圓上母線高度h。如圖3所示。

圖3 找正示意圖 圖4 鍵槽加工圖樣

可得出公式：

h=D/2-L/2

式中，h為待測量高度；D為帶輪凸臺直徑；L為鍵槽插刀刃寬。

通過墊刀片調整，夾緊插刀后用深度千分尺測量h尺寸，保證所測得數據與計算結果相等。

三、數控程序編制與加工

工件及刀具找正后，下一步就是數控加工程序的編制及加工。不同數控系統其加工程序可能會略有不同，但復合固定循環指令G71功能是一樣的。如有一皮帶輪（如圖4所示），需加工寬度為6mm的普通平鍵鍵槽。本文擬用系統為GSK928TE2、型號為CK6130的廣州數控車床加工其孔內鍵槽。鍵槽插削加工程序編制如下：

T0101 調刀具號

G0 X23 Z10 刀具快速移動到加工起始點

G71 U0.03 R3 調用復合固定循環指令，每次加工深度0.03mm，每次退刀3mm

G71 P1 Q2 U0 W0 F3000 X、Z方向加工余量均為0，加工進給速度為3000mm/min

N1G1 X26.4 N1～N2是復合固定循環加工輪廓線

N2Z-36

G0 X50 快速退刀到X50，Z10的坐標

Z100 快速退刀到X50，Z100的坐標

M30 程序結束

輸入加工程序、對刀、輸入各項參數、模擬加工等步驟后方可進行加工。加工過程可根據實際加工情況調整進給倍率，加工完后對鍵槽深度進行測量，如出現讓刀導致鍵槽深度尺寸不夠，需修改參數再進行補加工，以保證深度尺寸符合要求。

四、結語

用數控車床可以加工普通平鍵孔內鍵槽，同樣也可加工孔內切向鍵鍵槽。除此之外，利用X軸、Z軸兩軸聯動，還可完成鍵槽底面有1：100斜度的孔內楔鍵鍵槽的加工。數控車床能解決因缺少孔內鍵槽加工設備而遇到孔內鍵槽加工的難題，而且此法不需要復雜的刀具及專用的工裝夾具，加工成本低。由于數控車床屬于精度較高的機床，插削鍵槽過程工作臺驅動電動機頻繁正反轉及加工產生的沖擊，長時間插削加工會影響數控車床的加工精度，因此此法只適合單件、少件的孔內鍵槽插削加工。

參考文獻：

[1]方沂.數控機床編程與加工[M].北京：國防工業出版社，2005.

[2]張寶林.數控技術[M].北京：機械工業出版社，1997.

篇7

[關鍵詞]：提高 加工精度 措施與技巧

引言

在實際生產中，數控車床車削零件的質量受諸多因素的影響，如工藝過程，數控系統，數控編程和對刀調整等都直接影響零件的加工質量。但可以利用軟件來進行校正補償，在軟件的支持下，使每道工序、工步、走刀都能獲得最佳的切削用量組合，充分發揮工藝系統的潛能，獲得高的加工精度及重復精度。

一、數控車床的組成及工作原理

數控車床是典型的機電一體化產品，是集現代機械制造技術、自動控制技術、檢測技術、計算機信息技術于一體的高效率、高精度、高柔性和高自動化的現代機械加工設備。它同其它機電一體化產品一樣，也是由機械本體、動力源、電子控制單元、檢測傳感部分和執行機器（伺服系統）組成。圖 1 為數控車床的工作過程原理圖。在普通車床上加工零件時，是由操作者根據零件圖紙的要求，不斷改變刀具與工件之間的相對運動軌跡，由刀具對工件進行切削而加工出合要求的零件；而在數控車床上加工零件時，則是將被加工零件的加工順序、工藝參數和車床運動要求用數控語言編制出加工程序，然后輸入到CNC 裝置，再由 CNC 裝置對加工程序進行一系列處理后，向伺服系統發出執行指令，由伺服系統驅動車床移動部件運動，從而自動完成零件的加工。

二、工藝因素對加工質量的影響

（1）刀具材料和刀具角度的合理選擇。刀具材料在切削中一方面受到高壓、高溫和劇烈的摩擦作用，要求其硬度高、耐磨性和耐熱性好，另一方面又要受到壓力、沖擊和振動，要求其強度與耐磨性必然較差，反之亦然，那么如何根據工件材料和加工階段來選擇刀具材料就顯得很重要了。常用的刀具材料有高速鋼、硬質合金、陶瓷材料和超硬材料，高速鋼的主要優點是易于刃磨且具有良好的強度和韌性，在車削中常用于螺紋車刀。 應用普遍的硬質合金有 YG（鎢鈷類）和 YT（鎢鈦鈷類）兩類，其耐熱溫度在 800～1000°C 之間，比高速鋼硬、耐磨、耐熱得多，允許的切削速度比高速鋼大 3～10 倍 ，而涂層硬質合金比不涂層硬質合金提高 2～10 倍 ，該材料的缺點是性脆，怕沖擊和振動，比高速鋼難磨，在刃磨時不能用切削液， 也適于加工有色金屬和纖維層材料， 其牌號有YG3、YG6 和 YG8 三種 ，數字是起增強韌性的金屬 Co 的百分比，牌號越大，韌性越好，越適于粗加工，牌號越小，韌性越差。YT 刀具的切削對象是鋼料， 其牌號有 YT5、YT15 和 YT30 三種，數字是起硬相作用的 TiC 的百分比，數字越大，硬度越大，硬度越高，越適合于精車，牌號越小，韌性越好，越適合于粗車，即 YT5、YT15、YT30 在車削中分別對應粗車、半精車和精車。

（2）工件裝夾方法的合理選擇。除一般軸類零件用三爪自定心卡盤直接裝夾外，對于一些特殊零件，必須合理選擇裝夾方法，否則對零件加工質量將帶來負面影響，不能發揮數控車床高精度加工的優越性。細長軸零件在車削時，由于工件散熱條件差，溫升高，軸向因熱變形造成較大的伸長量，如果用“一夾一頂”方法裝夾時，尾座頂尖就不能用固定頂尖，否則細長軸易產生彎曲變形， 科學合理的裝夾方法是改用鋼絲過渡夾緊，另外，在中間可以安裝中心架或跟刀架，在跟刀架的支承調整中其壓緊力要適度， 如果有間隙則達不到提高工件鋼性的目的，如果壓緊力過大，則細長軸加工后，表面呈現“竹節“狀，影響圓柱度。 車薄壁工件時隔時為了防止徑向夾緊力引起工件變形，可以采用軸向夾緊，開口環過渡夾緊或用軟爪夾緊的方法，另外還可在一端預先留較厚的工藝凸緣。車削曲軸時可以中間搭一個中心架來提高工件的剛度， 以防因切削力的影響而變形。

三、加工工藝安排方面

工藝性分析與工藝處理是對工件進行數控加工的前期準備工作，它必須在數控程序編制前完成，因為工藝方案確定之后，編程才有依據。如果工藝性分析不全面，工藝處理不當，將可能造成數控加工的錯誤，直接影響加工的順利進行，甚至出現廢品。因此數控加工的編程人員首先要把數控加工的工藝問題考慮周全，才進行程序編制。合理進行數控車削的工藝處理，是提高零件的加工質量和生產效率的關鍵。因此應根據零件圖紙對零件進行工藝分析，明確加工內容和技術要求，確定加工方式和加工路線，選擇合適刀具及切削用量等參數。

四、刀具的合理選擇

刀具的選擇、刃磨、安裝正確直接會影響到加工工件的質量。根據工藝系統剛性、具體零件的結構特點、技術要求等情況綜合考慮，采用不同的刀具和切削用量，對不同的表面進行加工，有利于提高零件的加工質量。粗車時，要選強度高、使用壽命長的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給的要求。精車時，要選精度高、壽命長、切削性能好的刀具，以保證加工精度的要求。

五、數控編程方面

（一） 數控編程的步驟。程序編制是數控加工中的一項重要工作，理想的加工程序應保證加工出符合產品圖樣要求的合格工件，同時應能使數控機床的功能得到合理的應用與充分的發揮，使數控機床安全、可靠、高效地工作，加工出高質量的產品。

（二） 數控編程的關鍵問題。

1.零件數字化模型。一般情況下依據產品設計圖，采用線框建模、特征建模和實體建模等不同方式，建立零件的幾何數字化模型。或是采用無紙化設計制造技術，零件的幾何數字化模型直接由設計而來。

2.加工方案的確定。主要針對產品結構特點、質量要求選擇不同的加工方法，如： 曲面加工是選擇投影加工還是放射加工。不同的加工方法對零件的表面質量影響較大。

3.加工參數的選擇。加工參數的選擇主要取決于工件材料、刀具形狀和材料、機床性能等因素。

六、提高數控車床加工質量的技巧

（1）“刀尖圓弧半徑補償”動能的有效運用。數控車床的數控系統目前正在推廣“刀尖圓弧半徑補償”功能，該功能對于軸類零件圓弧表面的加工精度的保證十分有效， 大大減小了工藝系統誤差，帶有圓弧半徑的刀尖（即便沒有，刀具有切削過程中也會因磨損而自然生成），其刀尖點為一個空間的一個虛點，數控編程時是以這個虛點來編程的，而實際切削圓弧表面時（對圓柱外圓表面和端面尺寸無影響），刀具實際切削點為刀尖圓弧上各實際分布點，必然會造成一邊過切，而另一邊少切現象，而遇有刀尖圓弧半徑補償補償功能（即 G41、G42和 G40），能夠進行運算，始終保證當前刀尖點是刀具圓弧與理論外圓輪廓的切點。此功能在數控車床上運用時簡單有效，十分重要。

（2）刀具“磨損”的合理運用。不管是成批大量生產還是單位小批量生產， 數控車床加工工件時須有一個加工試件的過程，如何快速而準確地保證加工尺寸精度，現在數控車床系統中增設了刀具的補償功能， 能夠很有效地實現工件尺寸的快速調整。

七、結束語

產品質量的高低一定程度上受數控車床加工精度的影響。因此，被加工零件的尺寸精度、形狀精度都需要嚴格的進行。在此情況下，數控機床的加工精度受到了機床制造者和使用者的高度重視。本文通過分析數控車床加工精度的幾個主要因素，并闡述了相應地解決措施，希望對日后的數控車床加工水平起到重要的推進作用。

參考文獻：

[1] 盛伯浩. 我國數控機床現狀與發展策略[J]. 制造技術與機床，2006，（12）：19-21.

[2] 劉煥牢，李 曦，李 斌，師漢民. 數控機床幾何誤差和誤差補償關鍵技術[J].機械工程師，2003，（1）： 20-23.

篇8

關鍵詞：數控編程 數控加工工藝 仿真加工

能夠按照數控加工工藝要求，編寫合理的數控加工工序，是數控加工中極其重要的環節。合理的加工程序,不僅能保證加工出符合圖樣要求的零件,同時還能使數控機床的性能得到充分的發揮。

一、數控車床的加工原理

首先按照零件加工的技術和工藝要求編寫零件加工程序，然后將加工程序輸入到數控裝置，最后通過數控裝置控制主軸的轉動、進給運動、更換刀具以及工件的夾緊與楹開、冷卻泵的開關等輔助動作，使刀具、工件和其他輔助裝置按加工程序規定的順序、路徑和參數進行工作，從而加工出符合圖樣要求的零件。

二、典型零件加工

下面以一個典型零件的加工為例，完整闡述數控車削零件的編程思路和仿真加工。

1.任務引入

零件如圖1所示，材料為45號鋼，毛坯直徑為45mm，長度為105mm。要求分析加工工藝與加工路線，編寫加工程序，并完成仿真操作。

2.任務實施

（1）任務一：零件圖分析。

①確定工藝基準。按基準重合原則，將工件坐標系原點定在零件右端面與回轉軸線的交點上。

②尺寸分析。軸類零件的加工，首先應保證尺寸精度與表面粗糙度，對各表面的位置也有一定的要求，由于零件未標注公差要求，則根據回轉體類零件的特點，徑向尺寸公差要求高于軸向尺寸公差要求；其次保證零件總長度尺寸。

（2）任務二：加工工藝過程。

①裝夾方式的選擇。零件的毛坯為Φ45mm棒料，采用三爪自定心卡盤進行裝夾。

②刀具的選擇及切削用量的確定。根據零件圖的加工要求，需要加工零件的圓柱面、圓錐面、圓弧面、螺紋、倒角及螺紋退刀槽，共需要以下三把刀具：

第一，T01外輪廓粗精加工。刀尖半徑為0.8mm，主軸轉速為800r/min，粗加工進給量為0.2mm/r，精加工進給量為0.1mm/r。

第二，T02切槽。刀寬為3mm，主軸轉速為300r/min,進給量為0.08mm/r。

第三，T03加工螺紋。刀尖角為60°，主軸轉速為300r/min,進給量為1.5mm/r（螺距）。

③進退刀路線。

首先用1號車刀，對外形輪廓進行封閉切削循環粗加工。粗車時直徑留0.25mm精車余量（見圖2）。

其次，用G70指令精加工外形輪廓達到尺寸要求。

第三，使用2號車槽刀加工螺紋退刀槽。

第四，用3號螺紋刀加工螺紋。

最后零件的起刀點為（100,50）。循環起點為（48，3）。程序起刀點和循環起點的位置如圖3所示。

（3）任務三：數值計算（見圖4）。

（4）任務四：編寫數控程序。

①編程思路與步驟(見圖5)。

第一，選擇刀具，建立加工坐標系，刀具從遠端運動到進刀點。

第二，刀具從進刀點進行外輪廓加工，編寫外圓粗車循環加工程序。

第三，精加工外圓。

第四，退刀到起刀點。

第五，換刀，切槽。

第六，換刀，加工螺紋。

②編寫加工程序。程序如下：

O0201

N090 T0101;

N100 M03 S800;

N102 G99G00X48.Z3.;

N104 G73U10.5W0R10;

N106 G73P108Q132U0.5W0F0.2;

N108 G00X22.;

N110 G01Z0F0.1;

N112 X23.8Z-1.;

N114 Z-23.;

N116 X25.;

N118 X30.Z-45.;

N120 Z-50.;

N122 X38.;

N124 X40.Z-51.;

N126 Z-60.;

N128 G02X40.Z-80.R25.;

N130 G01Z-85.;

N132 X46.;

N134 G70P108Q132;

N136 G00X100.;

N138 Z-50.;

N140 M05;

N142 M00;

N144 T0202;

N146 M03S300;

N148 G00Z-23.;

N150 X26.;

N152 G01X20.F0.08;

N154 X46.;

N156 G00X100.;

N158 Z-50.;

N160 M00;

N162 T0303;

N164 G00Z5.;

N166X26.;

N168 G92X23.1Z-21.F1.5;

N170 X22.6;

N172 X22.3;

N174 X22.15;

N176 X22.06;

N178 G00X100.;

N180 Z-50.;

N182 M30

（5）任務五：應用仿真軟件檢驗加工程序（圖6）。

仿真加工過程如下：

①選擇數控機床。

②機床回零操作。

③裝夾工件。

④安裝刀具。

⑤對刀。

⑥輸入數控程序。

⑦仿真加工。

參考文獻：

[1]于作功,陳玫.數控車床床編程與操作.北京：人民郵電出版社,2009.

篇9

[關鍵詞]數控車床 刀具補償 原理和應用 誤差

[中圖分類號]G71 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0347-01

1 引言

數控車床在改變加工對象時，除了重新裝卡零件和更換刀具外，只需更換零件加工程序即可加工出所要求的零件，而不需要對車床進行復雜的調整，具有很高的工藝適應性及靈活性。刀具補償的實現是十分重要，它不僅對被加工零件的質量影響巨大，而且可以決定著機床功效的發揮和安全生產的順利進行。所以無論是手工編程或計算機輔助編程，在編制加工程序時，選擇合理的確定刀具補償，是提高加工質量和加工效率的前提。

2 刀具補償的意義和類型

刀具補償功能是用來補償刀具實際安裝位置（或實際刀尖圓弧半徑）與理論編程位置（或刀尖圓弧半徑）之差的一種功能。使用刀具補償功能后，改變刀具，只需要改變刀具位置補償值，而不必變更零件加工程序。刀具補償分為刀具位置補償（即刀具偏移補償）和刀尖圓弧半徑補償兩種功能。

3 刀具位置補償

3.1 刀具位置補償值定義

工件坐標系設定是以刀具基準點（以下簡稱基準點）為依據的，零件加工程序中的指令值是刀位點（刀尖）的位置值。刀位點到基準點的矢量，即刀具位置補償值。

3.2 刀具位置補償基準

3.2.1 刀具位置補償基準設定

當系統執行過返回參考點操作后，刀架位于參考點上，此時刀具基準點與參考點重合。刀具基準點在刀架上的位置，由操作者設定。一般可以設在刀夾更換基準位置或基準刀具刀位點上。有的機床刀架上由于沒有自動更換刀夾裝置，此時基準點可以設在刀架邊緣上；也有用第一把刀作為基準刀具，此時基準點設在第一把刀具的刀位點上。

3.2.2 刀具位置補償方式

分為絕對補償和相對補償兩種方式。

1）絕對補償

當機床回到機床零點時，工件坐標系零點，相對于刀架工作位上各刀刀尖位置的有向距離。當執行刀偏補償時，各刀以此值設定各自的加工坐標系。補償量可用機外對刀儀測量或試切對刀方式得到。

2）相對補償

在對刀時，確定一把刀為標準刀具，并以其刀尖位置A為依據建立工件坐標系。這樣，當其他各刀轉到加工位置時，刀尖位置B相對標刀刀尖位置A就會出現偏置，原來建立的坐標系就不再適用，因此應對非標刀具相對于標準刀具之間的偏置值x、z進行補償，使刀尖位置B移至位置A。標準刀具偏置值為機床回到機床零點時，工件坐標系零點相對于工作位上標準刀具刀尖位置的有向距離。

3.2.3 刀具位置補償類型

刀具位置補償可分為刀具幾何形狀補償（G）和刀具磨損補償（w）兩種，需分別加以設定。刀具幾何形狀補償實際上包括刀具形狀幾何偏移補償和刀具安裝位置幾何偏移補償，而刀具磨損偏移補償用于補償刀尖磨損。

3.2.4 刀具位置補償代碼

刀具位置補償功能是由程序段中的T代碼來實現。T代碼后的4位數碼中，前兩位為刀具號，后兩位為刀具補償號。刀具補償號實際上是刀具補償寄存器的地址號，該寄存器中放有刀具的幾何偏置量和磨損偏置量（X軸偏置和Z軸偏置）。刀具偏移號有兩種意義，既用來開始偏移功能，又指定與該號對應的偏移距離。當刀具補償號為00時，表示不進行刀具補償或取消刀具補償。

4 刀尖圓弧半徑補償

4.1 理想刀具和實際刀具

理想刀具是具有理想刀尖A的刀具。但實際使用的刀具，在切削加工中，為了提高刀尖強度，降低加工表面粗糙度，通常在車刀刀尖處制有一圓弧過渡刃；—般的不重磨刀片刀尖處均呈圓弧過渡，且有一定的半徑值；即使是專門刃磨的“尖刀”，其實際狀態還是有一定的圓弧倒角，不可能絕對是尖角。因此，實際上真正的刀尖是不存在的，這里所說的刀尖只是一“假想刀尖”。

4.2 刀具半徑補償意義

數控程序是針對刀具上的某一點即刀位點，按工件輪廓尺寸編制的。車刀的刀位點一般為理想狀態下的假想刀尖點或刀尖圓弧圓心點。但實際加工中的車刀，由于工藝或其他要求，刀尖往往不是一理想點，而是一段圓弧。當加工與坐標軸平行的圓柱面和端面輪廓時，刀尖圓弧并不影響其尺寸和形狀，但當加工錐面、圓弧等非坐標方向輪廓時，由于刀具切削點在刀尖圓弧上變動，刀尖圓弧將引起尺寸和形狀誤差，造成少切或多切。這種由于刀尖不是一理想點而是一段圓弧，造成的加工誤差，可用刀尖圓弧半徑補償功能來消除。

4.3 刀具半徑補償類型

（1）刀具半徑左補償。從垂直于加工平面坐標軸的正方向朝負方向看過去，沿著刀具運動方向（假設工件不動）看，刀具位于工件左側的補償為刀具半徑左補償。用G41指令表示。

（2）刀具半徑右補償。從垂直于加工平面坐標軸的正方向向負方向看過去，沿著刀具運動方向（假設工件不動）看，刀具位于工件右側的補償為刀具半徑右補償。用G42指令表示。

4.4 刀具半徑補償的執行過程

（1）刀具半徑補償的建立。刀具補償的建立使刀具中心從與編程軌跡重合過渡到與編程軌跡偏離一個刀尖圓弧半徑。刀補程序段內必須有GoO或G01功能才有效，偏移量補償必須在一個程序段的執行過程中完成，并且不能省略。

（2）刀具半徑補償的執行。執行含G41、G42指令的程序段后，刀具中心始終與編程軌跡相距一個偏移量。G41、G42指令不能重復規定使用，即在前面使用了G41或G42指令之后，不能再直接使用G42或G41指令。若想使用，則必須先用G40指令解除原補償狀態后，再使用G42或G41，否則補償就不正常了。

（3）刀具半徑補償的取消。在G41、G42程序后面，加入G40程序段即是刀具半徑補償的取消。刀具半徑補償取消G40程序段執行前，刀尖圓弧中心停留在前一程序段終點的垂直位置上，G40程序段是刀具由終點退出的動作。數控車床采用刀尖圓弧半徑補償進行加工時，如果刀具的刀尖形狀和切削時所處的位置不同，刀具的補償量與補償方向也不同。因此假想刀尖的方位必須同偏置值一起提前設定。車刀假想刀尖的方向是從刀尖R中心看理論刀尖的方向，由刀具切削時的方向決定。系統用T表示假想刀尖的方向號，假想刀尖的方向與T代碼之間的關系。

5 結束語

刀具補償功能的作用主要在于簡化程序，即按零件的輪廓尺寸編程。在加工前，操作者測量實際的刀具長度、半徑和確定補償正負號，作為刀具補償參數輸入數控系統，使得由于換刀或刀具磨損帶來刀具尺寸參數變化時，雖照用原程序，卻仍能加工出合乎尺寸要求的零件。此外，刀具補償功能還可以滿足編程和加工工藝的一些特殊要求。

參考文獻

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【關鍵詞】加工工藝；裝刀；對刀；編程；加工過程

1、工藝分析

1.1裝夾方式：三爪卡盤直接裝夾毛坯表面，車完整個工件，再切斷。

1.2刀具安裝

將刃磨好的車刀裝夾在刀架上。

1.3工件的安裝

車削時，必須將工件安裝在車床的夾具上或三爪自定心卡盤上，經過定位、夾緊，使它在整個加工過程中始終保持正確的位置。

1.4選擇刀具及車削參數

通過對圖紙進行工藝分析，加工時共需要4把刀，查閱切削手冊和加工經驗確定各把刀具及加工參數如下表：

2、加工準備階段

2.1平端面

（1）、裝夾時工件伸出長度48-55mm，手輪狀態下用端面刀車端面，整個端面見白即可。

2.2對刀操作

1）Z軸對刀。

2）X軸對刀。

3、加工階段

3.1工加工注意事項：

（1）外圓加工時，為保證零件的尺寸精度，在程序加工前，在2號刀補里預留0.5mm（U0.5）余量，待程序加工完后，測量工件尺寸，用測得的實際尺寸減去理論尺寸，再把得出的結果按負方向輸入到2號刀補里（如：預留0.5mm加工完后測得零件實際直徑大了0.52mm，則在刀補里輸入U-0.52），再把精加工程序調出來從新走一次，即可保證零件的尺寸精度。

（2）螺紋加工前，通過查表M16的螺距為2，再計算出螺紋底徑，根據牙高計算公式：h=P（螺距）×L（系數：0.649）

求得底徑：d底=d大-2×h=16-2×2×0.649=13.404

（3）螺紋加工時，為保證螺紋合格，加工前按理論數值留一點余量，然后通過刀尖磨損補償在T03號刀里依次補U-0.05，車完用環規檢配，通規過，止規止。

（4）加工過程中冷卻液要對準刀尖，充分發揮冷卻效果；加工過程中嚴禁用手去拉扯鐵屑，若實在鐵屑纏刀，可在刀具退出工件表面后，按下進給保持按鈕，調到手動狀態，此時不能移動刀具位置，停止主軸，用專用鐵鉤把鐵屑清理掉，再按主軸正轉，調到自動狀態，再按循環啟動進行加工。

3.2工件加工程序

O1（程序名）

T0202（外圓車刀）

G00X31Z100（定位）

M3S720（主軸正轉，360r/min）

Z3M8（定位，冷卻液開）

G71U1.2R1F150（半徑方向每次切深1.2mm，退刀1mm）

G71P1Q2U0.5R0.1（粗加工X直徑方向余量0.5mm，Z方軸方向0.1mm）

N1G0X12（精車第一行）

S1800（變速，1800r/min）

G1Z0F120

X16Z-2

Z-14

X22Z-24

Z-32

X26

X28Z-33

Z-46

N2X31（精車最后一行）

G70P1Q2（精加工）

G0Z100（退刀）

T0303（切槽刀）

G0X17Z50（定位）

S360（變速，360r/min）

Z-14（定位）

G1X13F18（切槽，速度18mm/min）

X17F90（退刀，速度90mm/min）

G0Z100（退刀）

T0404（螺紋刀）

G0X18Z50（定位）

S550（變速，550r/min）

Z3（定位）

G92X15.3Z-10F2（螺紋加工）

X14.5

X13.8

X13.404

G0Z100（退刀）

T0303（切槽刀）

X30Z50（定位）

S360（變速，360r/min）

Z-45（定位）

G1X-1F18（切斷工件）

M9（冷卻液關）

G0Z100（退刀）

M30（主軸停止、程序結束、并返回程序頭）

4、結論

現在數控加工技術飛速發展，在各個領域應用非常廣泛，只有熟悉數控加工整個工藝流程，根據各種不同產品工件安排合理的加工工藝，才能提高產品質量、提高生產效率。

參考文獻：

[1]顧京.數控機床加工程序編制.北京：機械工業出版社，2003.8

[2]彭德蔭.車工工藝與技能訓練.北京：中國勞動社會保障出版社，2001