车床加工范文

导语：如何才能写好一篇车床加工，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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机床制造业是国民经济的支柱产业。中国机床工业经历几代人的拼搏，在国际上有了举足轻重的产业地位。车床的制造也在这个过程中逐渐成熟。床身加工则是其中重要的一环。现已成熟的床身加工路线有些需要重点注意的事项。通过这些操作可确保床身的的质量及产能。在数控设备普及的今天，通过改善设备及工具，可有效地降低人力，提高生产效率。这也是机床制造业未来的发展趋势。

关键词：

床身；车床床身；加工路线；加工工艺；床身加工趋势

作者所在公司主要以生产万能车床CW6163及数控车床CAK6163为主。在机床所有零件中，床身是车床最为关键的零件。床身承载着车床70-80%的重量，床身上安装着机床的绝大部分组件，并且保证其相互之间的准确配合。总体来说，床身的加工精度直接影响成品设备的切削精度。所以床身的加工过程及加工方法尤为重要。床身加工已有许久的历史，伴随着机加工不断的进步，科技的发展，床身的加工工艺也早已定型。不论是老式的龙门铣、刨，还是新型数控龙门铣、刨的加工，都以走不出这经典的床身加工工艺。而这篇文章主要以CW6163床身为例介绍加工中的一些要点。

一、机加工工艺路线

1.划线；划中心线，以中心线为基准划各刨线铣线2.龙门铣；按线找正，铣床身底面3.龙门刨；以底面为安装基准，按线找正，刨各导轨面及结合面4.时效；人工时效或自然时效5.龙门铣；以平导轨为安装基准，半精铣床身底面6.龙门刨；以底面为安装基准，半精刨导轨面、各结合面及前后加工面7.热处理；以底面为安装基准，导轨表面高频淬火8.导轨磨：以底面为安装基准，粗磨各导轨面9.龙门铣；以导轨面为安装基准，精铣床身底面10.龙门刨：以底面为安装基准，精刨下滑面、压板面11.摇臂钻；以底面为基准，钻床身各孔12.导轨磨：以底面为安装基准，半精磨、精磨各导轨面

二、加工要点分析

划线：本工序作为床身机加工的第一序，要求操作者对床身有一定的了解。但是偶尔也会有按图划好的尺寸，在后续加工中也会出现不少问题。这是因为面对各个面都是毛坯面的第一序来说，需要考虑的因素太多。毛坯的铸造与机加工不同，它的精度是按mm计算。而涨箱与错箱的问题又时有发生。这是我们面对床身毛坯时需要做的工作就更多了。比如床身导轨与床身整体是否平行，床身刀校面加工量是否足够，等等。划线时多考虑加工面与毛坯面的关系可以有效地避免此类型的问题出现。时效：时效是为了释放粗加工中床身产生的内应力，进而保证后续半精加工、精加工时达到要求的精度。在要求产量注重效率的大环境中，时效无非成了床身加工中提高效率和降低成本的绊脚石。但是时效工序的重要作用决定了其在床身加工中是不可缺少的。降低成本可以改人工时效为自然时效。提高效率可以提前库存粗加工后的床身，利用库存时间完成时效工序。铣底面：粗铣底面时由于是毛坯面在下，装卡时需要注意按线找平，导轨面垫平后再卡紧。加工时也可刀校床脚侧面，方便后续加工找正。

刨山形及平面导轨：床身导轨是床身最为重要的部分，导轨的精度决定着整台设备的优良。对山形的刨削加工需要考虑山形之前相对位置尺寸，以及后序加工的留量。后续粗、精磨留量根据刨序可达精度及铸件淬火变形程度确定，不可根据手册一尘不变。若设备老化精度不准，铸件淬火变形大，可根据情况适当增加磨削留量。热处理：床身热处理采用的是中频淬火，导轨表面通过快速加热，快速达到淬火温度，又迅速冷却，只增加导轨表面的硬度与耐磨度，心部组织不变。由于导轨处温度迅速上升下降，导致锐角处容易碎裂，所以热处理前序将导轨面锐角倒钝避免造成损失。粗、精磨导轨：磨削为床身导轨加工最后工序，为床身尺寸、导轨公差最后保障。床身磨削时，装卡的直线度尤为重要。除此之外砂轮宽度以大于所加工导轨面中最宽的为宜。孔加工：床身上的孔分为部件把合、防护把合及安装孔。部件把合孔分别把合床头箱、进给箱、牙条、丝杠座及电机座。部件把合孔相对要求精度高，靠划线钻孔难以达到精度。可做工装保证精度，或数控镗、数控龙门铣进行加工。其余各孔可划线钻孔或装配配作。

三、加工改进及未来加工趋势

床身加工经过这些年的演变，已有很多先进、效率的加工改进来替换原有的加工方法。大批量加工可采用如下方法。即节省时间、提高效率、保证质量又可降低成本，一举多得。专用机床，大批量床身生产加工可采用专用机床，例如组合铣。此设备多铣头驱动，可同时加工多个导轨工面，充分利用床身在设备上进给、装卡次数，完成多面加工。大幅度提高加工效率。

并凭借刀具间的尺寸来确保各导轨间的尺寸。高精度数控设备，例如，高精度床身可采用数控龙门铣加工，此设备也可一次装卡，加工多面，且加工精度高。在提高生产效率的同时也提高了产品质量。以铣带磨，高精度数控龙门铣结合陶瓷涂层刀具，可以铣带磨，即节省时间又可保证质量。

四、结语

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关键词：宏程序 椭圆加工 功能扩展

在数控车床的程序编制过程中，具有相同走刀轨迹的零件通常使用子程序来简化编程。但是，在工程实践中广泛存在着具有相似特征的某一类工件的加工问题，例如宽槽、深孔的加工，椭圆、抛物线等二次曲线的加工等，这就需要借助数控系统提供的用户宏功能进行编程。笔者将以椭圆加工为例，探讨利用宏语言编制数控加工程序以扩展数控系统功能的教学方法。

一、数控车床加工椭圆曲线的编程方法

1.加工原理

一般的数控车床都具有直线和圆弧插补功能，因此在加工复杂的非圆曲线时可以采用直线段或圆弧段逼近非圆曲线的加工方法。对于椭圆曲线的数控车削加工，编程的基本思路就是“细分”，将椭圆曲线“细分”为若干小段，每一小段再由直线段代替。由于中间用到插补点非常多，因此编程时利用宏程序的循环和迭代功能最为简便。

图1 椭圆手柄

例如，加工如图1所示的椭圆手柄，可以将椭圆曲线沿Z轴方向进行“细分”，每一个曲线段用一个小的直线段代替。细分的步距根据机床的脉冲当量和工件的精度要求进行选择，步距越小，加工精度越高；然后根据已知的Z坐标值，由椭圆的方程计算X坐标，即可得到中间插补点的坐标值。椭圆曲线的宏程序编制方法的流程图如图2所示。

2.数控车床加工椭圆曲线的宏程序编制方法

首先写出椭圆的标准方程：，此方程是以椭圆中心为坐标系原点建立的方程，因此在对刀时应将工件坐标系原点设定在椭圆中心O处。然后定义两个变量：#1表示中间点的X坐标值；#2表示中间点的Z坐标值。在加工此椭圆手柄时，使用G73和G70进行粗、精加工。

椭圆手柄的加工程序：

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、数控车床椭圆加工功能扩展方法

1.椭圆加工通用宏程序的编制

椭圆在工程实际中的应用非常广泛，我们可以通过设置变量参数的方法，利用宏调用功能编写通用性更强的椭圆加工程序。

图3 椭圆

如图3所示，以椭圆中心为坐标系原点，椭圆的方程为，其中。

定义宏调用w格式为：G65 P9010 Aa Bb Cc Dd Ff；各参数的含义及对应变量见表1。

表1 椭圆参数和对应变量

变量 参数 对应局部变量 变量 参数 对应局部变量

A 椭圆X轴半径a #1 C 椭圆起点Z坐标c #3

B 椭圆Z轴半径b #2 D 椭圆终点Z坐标d #7

F 进给速度（mm/r） #9

椭圆加工的通用宏程序如下：

O9010；

N10 #102 = #3； 参数传递，将起点Z坐标c赋值给#102

N20 WHILE [#102 GE #7] DO1 判断是否到达椭圆终点d

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

计算中间点的X坐标值，直径编程

N40 G01 X#101 Z#102 F#9； 直线段代替曲线段

N50 #102 = #102 - 0.1；

计算下一点的Z坐标值

N60 END1；

N70 M99；

将以上椭圆加工宏程序存储到数控系统之后，即可在主程序中通过调用该宏程序加工任意一段椭圆曲线。

2.应用实例

例如加工图4所示零件的右端，可考虑先使用90?外圆刀加工出φ48mm的外圆，然后使用偏刀通过修改磨耗的方式加工右端椭圆曲线及其连接圆柱面，最后使用切槽刀加工V型槽。下面分析加工右端椭圆部分的方法。

图4 椭圆零件

加工椭圆时各参数的值为：a=24mm，b=40mm同，c=8mm，d=-30mm。假定偏刀装在3号刀位，右端加工的最大直径为φ48mm，最小直径为椭圆左端外圆，大约是φ37.14mm，则总切削量为10.86mm，因此可将3号刀补的X磨耗值先设为9mm，执行上述程序；然后X磨耗值递减，逐层切削，直至X磨耗值为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；

加工椭圆曲线

N40 G01 Z-31.74 F0.2； 加工外圆柱面

N50 X50； 退刀

N60 G00 Z10；

N70 M30；

由于O9010宏程序要求工件原点与椭圆中心重合，因此在使用偏刀对刀时应将右端面位置设为Z8。

三、小结

由以上论述可以得出，通过编写椭圆加工的通用宏程序，相当于数控系统增加了一条进行椭圆插补运动的“指令”。

指令格式：G65 P9010 Aa Bb Cc Dd Ff；

参数说明：①A——椭圆X轴的半径值；

②B——椭圆Z轴的半径值；

③C——椭圆曲线起点的Z坐标值；

④D——椭圆曲线终点的Z坐标值；

⑤F——进给速度mm/r。

注意：在使用该功能加工一段椭圆曲线时，应将工件坐标系的原点设在椭圆的中心处。

由此，数控系统具有了椭圆插补的功能，使用该数控系统的用户只要按照上述指令说明进行编程即可。

参考文献：

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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).

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[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

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关键词：乱扣；Z轴起点；导入时间

中图分类号：TG659 文献标识码：A

各种螺纹是十分普遍的，属于车床的主要加工项目之一。但是由于数控车床与普通车床在结构和控制原在普通车床上加工理上的区别，使数控车床在加工螺纹时，并不能根据加工情况对车床主轴转速进行相应的调整，以实现螺纹的粗加工和精加工。导致在数控车床加工螺纹有很大的局限性。

通过对数控车床的长期使用，发现在加工螺纹时不能变换Z轴的起刀点和机床主轴的转速，如果其中1项发生变化将会导致螺纹出现“乱扣”现象，造成整个螺纹的报废。然而不变换主轴转速，会对螺纹加工精度和效率产生不良影响，也使数控机床加工精度高、加工效率高的优越性不能得到充分体现。转速过低时，会降低螺纹的加工效率；转速过高时，会使螺纹牙侧表面粗糙度过高降低加工精度。

经过1段时间研究发现由于数控机床的运动一般都是由伺服系统完成的，而在加工螺纹时伺服系统要达到某一切削速度必须要有1个自动加速和自动减速的过程。在加速和减速过程中，刀具的切削导程并不等于我们在程序中所规定的螺纹导程，因此就要求在加工螺纹时，必须有一定的切入距离和切出距离。在同1台机床上加工同1个螺纹导程的工件，当主轴转速不同时，会有不同的切入距离和切出距离，而且主轴转速与切入距离、切出距离之间具有一定的关系。如果我们掌握了它们之间的关系式，我们就可以在程序中设定不同的主轴转速，然后根据不同的主轴转速来调整Z轴的起刀点，就可以有效的避免“乱扣”现象的发生，最终达到我们的加工要求。

当粗车主轴转速为150r/min时，如果在编程中设定的切入距离5mm；那么精车主轴转速为30r/min时，在编程中设定的切入距离就约是4.404mm，这样就可以有效地避免“乱扣”现象。由于不同的数控车床伺服系统时间常数T1和螺纹加工精度误差a的系统设置不同，在计算公式中需要代入所使用数控车床的伺服系统时间常数T1值（详见数控系统参数中设定）和螺纹加工精度误差a值（详见数控系统参数中设定）即可。编程时加工螺纹Z轴终止点的设定要满足：Z粗终≥δ2粗和Z精终≥δ2精的条件。

所以数控车床上加工螺纹时，我们可以设定与不同主轴转速相对应的螺纹加工的Z轴起刀点，来补偿不同转速下切入距离的差值，以达到避免“乱扣”现象的目的。

参考文献

[1] 数控车工（技师 高级技）[M] .中国劳动社会保障出版社.

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关键词：孔内键槽 键槽加工 数控车床

键连接是机械传动的重要连接之一。键连接可以实现零件的周向固定，如齿轮、带轮、链轮、联轴器等都是通过键连接实现周向固定，达到传递扭矩的作用。键属于标准件，而键槽则通过机加工得到，轴上键槽是通过铣床铣削加工得到，轮毂孔内键槽主要以拉削、插削的加工形式而得到。拉床、插床就是加工孔内键槽的常用设备。随着机械加工技术的发展，现已有许多种类的键槽加工设备，如孔内键槽加工设备、数控键槽加工设备，这些设备属于键槽加工常用、专业设备，加工效率和加工精度比较高，适合批量生产，但通常只有专业生产齿轮、链轮、带轮、联轴器等零件的厂家才具备这些设备。

大学、高职、中职等院校由于缺少孔内键槽加工设备，所设计的齿轮、链轮、皮带轮及联轴器等零件的孔内键槽加工比较困难。而数控车床属于工科类院校的教学实训设备，可利用校内有利条件，用数控车床加工孔内键槽。

一、工艺分析

在数控车床上加工孔内键槽与插床的加工一样，也是以插削的形式进行加工。加工前数控车床主轴挂空挡，把需要加工的零件装夹在数控车床的自定心三爪卡盘上，自制的键槽插刀装夹在刀架上，利用数控车床工作台的纵向移动实现键槽的插削加工。在普通车床上也可完成键槽的插削加工，但由于普通车床在键槽的插削加工中插刀退刀不便，刀具返程时与已加工表面有摩擦，刀具易磨损，而且加工效率低。数控车床由数控系统控制工作台，能精确地控制刀具进给和退刀，刀具不易磨损，效率更高，因此应采用数控车床进行加工。利用数控车床的复合固定循环指令G71进行编程及加工，该指令能使刀架上的插刀自动做往复插削和退刀，退刀时插刀与已加工表面可完全脱离，避免刀具磨损及表面粗糙度值升高。

插削属于间歇切削加工，加工过程有一定的冲击，为保护数控车床的滚珠丝杠副，键槽插削过程应选择较小的背吃刀量（切削深度），背吃刀量ap应小于0.05mm，加工键槽的宽度越大，ap应越小。插削过程是靠数控车床工作台的纵向进给实现插削加工，从保护滚珠丝杠副及工作台驱动电动机方面考虑，数控车床纵向进给速度不能太高，但也不能太小。工作台进给速度过高，电动机频繁正反转易发热；工作台进给速度过低，工作台惯性的冲击力不够，只靠电动机推动工作成插削加工，电动机负载大也容易发热。因此通过几次实践加工总结出的经验，工作台进给速度以2000～3000mm/min为宜。

普通平键、半圆键及导向键等键槽的工作面均为键槽两侧面，键和键槽有一定的配合关系及配合精度。所以在加工前应明确孔内键槽的宽度尺寸及深度尺寸，做好键槽插刀的刃磨。除了切向键及特殊的键槽之外，普通平键、半圆键及导向键等的键槽两侧面均对称于内孔中心平面。因此加工前须进行找正，使键槽插刀与工件处于正确的位置。

二、刀具准备与工件找正

键槽插削加工属于间歇加工，从刀具的耐磨性及刀具的成本考虑，刀具材料采用高速钢。高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，而且成本较低。因此键槽插刀可用厚度与键槽宽度相等的整体高速钢车刀条来磨制。如加工宽6mm的键槽，可用6mm×20mm×200mm高速钢条来磨制插刀。磨制键槽插刀切削部分几何角度与切断刀相似，切削刃的宽度必须与键槽宽度相等，如图1所示。其前角（实际插削时为后角，见图2）约7°～10°，后角（实际插削过程时为前角）约为10°～15°，偏角、副后角约为3°～5°。

图1 插刀切削角度 图2 键槽插削过程

工件装夹需进行端面找正，保证端面与主轴线垂直。由于键槽的形位精度要求较高，键槽的两侧面应对称于工件内孔中心平面，所以装夹插刀时也必须进行找正，应使切削刃尽量与铅垂同向，两刀尖对称于工件内孔中心平面。找正时先测量键槽插刀切削刃的宽度及工件某一外圆直径，再计算键槽插刀刀尖与外圆上母线高度h。如图3所示。

图3 找正示意图 图4 键槽加工图样

可得出公式：

h=D/2-L/2

式中，h为待测量高度；D为带轮凸台直径；L为键槽插刀刃宽。

通过垫刀片调整，夹紧插刀后用深度千分尺测量h尺寸，保证所测得数据与计算结果相等。

三、数控程序编制与加工

工件及刀具找正后，下一步就是数控加工程序的编制及加工。不同数控系统其加工程序可能会略有不同，但复合固定循环指令G71功能是一样的。如有一皮带轮（如图4所示），需加工宽度为6mm的普通平键键槽。本文拟用系统为GSK928TE2、型号为CK6130的广州数控车床加工其孔内键槽。键槽插削加工程序编制如下：

T0101 调刀具号

G0 X23 Z10 刀具快速移动到加工起始点

G71 U0.03 R3 调用复合固定循环指令，每次加工深度0.03mm，每次退刀3mm

G71 P1 Q2 U0 W0 F3000 X、Z方向加工余量均为0，加工进给速度为3000mm/min

N1G1 X26.4 N1～N2是复合固定循环加工轮廓线

N2Z-36

G0 X50 快速退刀到X50，Z10的坐标

Z100 快速退刀到X50，Z100的坐标

M30 程序结束

输入加工程序、对刀、输入各项参数、模拟加工等步骤后方可进行加工。加工过程可根据实际加工情况调整进给倍率，加工完后对键槽深度进行测量，如出现让刀导致键槽深度尺寸不够，需修改参数再进行补加工，以保证深度尺寸符合要求。

四、结语

用数控车床可以加工普通平键孔内键槽，同样也可加工孔内切向键键槽。除此之外，利用X轴、Z轴两轴联动，还可完成键槽底面有1：100斜度的孔内楔键键槽的加工。数控车床能解决因缺少孔内键槽加工设备而遇到孔内键槽加工的难题，而且此法不需要复杂的刀具及专用的工装夹具，加工成本低。由于数控车床属于精度较高的机床，插削键槽过程工作台驱动电动机频繁正反转及加工产生的冲击，长时间插削加工会影响数控车床的加工精度，因此此法只适合单件、少件的孔内键槽插削加工。

参考文献：

[1]方沂.数控机床编程与加工[M].北京：国防工业出版社，2005.

[2]张宝林.数控技术[M].北京：机械工业出版社，1997.

篇7

[关键词]：提高 加工精度 措施与技巧

引言

在实际生产中，数控车床车削零件的质量受诸多因素的影响，如工艺过程，数控系统，数控编程和对刀调整等都直接影响零件的加工质量。但可以利用软件来进行校正补偿，在软件的支持下，使每道工序、工步、走刀都能获得最佳的切削用量组合，充分发挥工艺系统的潜能，获得高的加工精度及重复精度。

一、数控车床的组成及工作原理

数控车床是典型的机电一体化产品，是集现代机械制造技术、自动控制技术、检测技术、计算机信息技术于一体的高效率、高精度、高柔性和高自动化的现代机械加工设备。它同其它机电一体化产品一样，也是由机械本体、动力源、电子控制单元、检测传感部分和执行机器（伺服系统）组成。图 1 为数控车床的工作过程原理图。在普通车床上加工零件时，是由操作者根据零件图纸的要求，不断改变刀具与工件之间的相对运动轨迹，由刀具对工件进行切削而加工出合要求的零件；而在数控车床上加工零件时，则是将被加工零件的加工顺序、工艺参数和车床运动要求用数控语言编制出加工程序，然后输入到CNC 装置，再由 CNC 装置对加工程序进行一系列处理后，向伺服系统发出执行指令，由伺服系统驱动车床移动部件运动，从而自动完成零件的加工。

二、工艺因素对加工质量的影响

（1）刀具材料和刀具角度的合理选择。刀具材料在切削中一方面受到高压、高温和剧烈的摩擦作用，要求其硬度高、耐磨性和耐热性好，另一方面又要受到压力、冲击和振动，要求其强度与耐磨性必然较差，反之亦然，那么如何根据工件材料和加工阶段来选择刀具材料就显得很重要了。常用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷材料和超硬材料，高速钢的主要优点是易于刃磨且具有良好的强度和韧性，在车削中常用于螺纹车刀。 应用普遍的硬质合金有 YG（钨钴类）和 YT（钨钛钴类）两类，其耐热温度在 800～1000°C 之间，比高速钢硬、耐磨、耐热得多，允许的切削速度比高速钢大 3～10 倍 ，而涂层硬质合金比不涂层硬质合金提高 2～10 倍 ，该材料的缺点是性脆，怕冲击和振动，比高速钢难磨，在刃磨时不能用切削液， 也适于加工有色金属和纤维层材料， 其牌号有YG3、YG6 和 YG8 三种 ，数字是起增强韧性的金属 Co 的百分比，牌号越大，韧性越好，越适于粗加工，牌号越小，韧性越差。YT 刀具的切削对象是钢料， 其牌号有 YT5、YT15 和 YT30 三种，数字是起硬相作用的 TiC 的百分比，数字越大，硬度越大，硬度越高，越适合于精车，牌号越小，韧性越好，越适合于粗车，即 YT5、YT15、YT30 在车削中分别对应粗车、半精车和精车。

（2）工件装夹方法的合理选择。除一般轴类零件用三爪自定心卡盘直接装夹外，对于一些特殊零件，必须合理选择装夹方法，否则对零件加工质量将带来负面影响，不能发挥数控车床高精度加工的优越性。细长轴零件在车削时，由于工件散热条件差，温升高，轴向因热变形造成较大的伸长量，如果用“一夹一顶”方法装夹时，尾座顶尖就不能用固定顶尖，否则细长轴易产生弯曲变形， 科学合理的装夹方法是改用钢丝过渡夹紧，另外，在中间可以安装中心架或跟刀架，在跟刀架的支承调整中其压紧力要适度， 如果有间隙则达不到提高工件钢性的目的，如果压紧力过大，则细长轴加工后，表面呈现“竹节“状，影响圆柱度。 车薄壁工件时隔时为了防止径向夹紧力引起工件变形，可以采用轴向夹紧，开口环过渡夹紧或用软爪夹紧的方法，另外还可在一端预先留较厚的工艺凸緣。车削曲轴时可以中间搭一个中心架来提高工件的刚度， 以防因切削力的影响而变形。

三、加工工艺安排方面

工艺性分析与工艺处理是对工件进行数控加工的前期准备工作，它必须在数控程序编制前完成，因为工艺方案确定之后，编程才有依据。如果工艺性分析不全面，工艺处理不当，将可能造成数控加工的错误，直接影响加工的顺利进行，甚至出现废品。因此数控加工的编程人员首先要把数控加工的工艺问题考虑周全，才进行程序编制。合理进行数控车削的工艺处理，是提高零件的加工质量和生产效率的关键。因此应根据零件图纸对零件进行工艺分析，明确加工内容和技术要求，确定加工方式和加工路线，选择合适刀具及切削用量等参数。

四、刀具的合理选择

刀具的选择、刃磨、安装正确直接会影响到加工工件的质量。根据工艺系统刚性、具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑，采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工，有利于提高零件的加工质量。粗车时，要选强度高、使用寿命长的刀具，以便满足粗车时大背吃刀量、大进给的要求。精车时，要选精度高、寿命长、切削性能好的刀具，以保证加工精度的要求。

五、数控编程方面

（一） 数控编程的步骤。程序编制是数控加工中的一项重要工作，理想的加工程序应保证加工出符合产品图样要求的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控机床安全、可靠、高效地工作，加工出高质量的产品。

（二） 数控编程的关键问题。

1.零件数字化模型。一般情况下依据产品设计图，采用线框建模、特征建模和实体建模等不同方式，建立零件的几何数字化模型。或是采用无纸化设计制造技术，零件的几何数字化模型直接由设计而来。

2.加工方案的确定。主要针对产品结构特点、质量要求选择不同的加工方法，如： 曲面加工是选择投影加工还是放射加工。不同的加工方法对零件的表面质量影响较大。

3.加工参数的选择。加工参数的选择主要取决于工件材料、刀具形状和材料、机床性能等因素。

六、提高数控车床加工质量的技巧

（1）“刀尖圆弧半径补偿”动能的有效运用。数控车床的数控系统目前正在推广“刀尖圆弧半径补偿”功能，该功能对于轴类零件圆弧表面的加工精度的保证十分有效， 大大减小了工艺系统误差，带有圆弧半径的刀尖（即便没有，刀具有切削过程中也会因磨损而自然生成），其刀尖点为一个空间的一个虚点，数控编程时是以这个虚点来编程的，而实际切削圆弧表面时（对圆柱外圆表面和端面尺寸无影响），刀具实际切削点为刀尖圆弧上各实际分布点，必然会造成一边过切，而另一边少切现象，而遇有刀尖圆弧半径补偿补偿功能（即 G41、G42和 G40），能够进行运算，始终保证当前刀尖点是刀具圆弧与理论外圆轮廓的切点。此功能在数控车床上运用时简单有效，十分重要。

（2）刀具“磨损”的合理运用。不管是成批大量生产还是单位小批量生产， 数控车床加工工件时须有一个加工试件的过程，如何快速而准确地保证加工尺寸精度，现在数控车床系统中增设了刀具的补偿功能， 能够很有效地实现工件尺寸的快速调整。

七、结束语

产品质量的高低一定程度上受数控车床加工精度的影响。因此，被加工零件的尺寸精度、形状精度都需要严格的进行。在此情况下，数控机床的加工精度受到了机床制造者和使用者的高度重视。本文通过分析数控车床加工精度的几个主要因素，并阐述了相应地解决措施，希望对日后的数控车床加工水平起到重要的推进作用。

参考文献：

[1] 盛伯浩. 我国数控机床现状与发展策略[J]. 制造技术与机床，2006，（12）：19-21.

[2] 刘焕牢，李 曦，李 斌，师汉民. 数控机床几何误差和误差补偿关键技术[J].机械工程师，2003，（1）： 20-23.

篇8

关键词：数控编程 数控加工工艺 仿真加工

能够按照数控加工工艺要求，编写合理的数控加工工序，是数控加工中极其重要的环节。合理的加工程序,不仅能保证加工出符合图样要求的零件,同时还能使数控机床的性能得到充分的发挥。

一、数控车床的加工原理

首先按照零件加工的技术和工艺要求编写零件加工程序，然后将加工程序输入到数控装置，最后通过数控装置控制主轴的转动、进给运动、更换刀具以及工件的夹紧与楹开、冷却泵的开关等辅助动作，使刀具、工件和其他辅助装置按加工程序规定的顺序、路径和参数进行工作，从而加工出符合图样要求的零件。

二、典型零件加工

下面以一个典型零件的加工为例，完整阐述数控车削零件的编程思路和仿真加工。

1.任务引入

零件如图1所示，材料为45号钢，毛坯直径为45mm，长度为105mm。要求分析加工工艺与加工路线，编写加工程序，并完成仿真操作。

2.任务实施

（1）任务一：零件图分析。

①确定工艺基准。按基准重合原则，将工件坐标系原点定在零件右端面与回转轴线的交点上。

②尺寸分析。轴类零件的加工，首先应保证尺寸精度与表面粗糙度，对各表面的位置也有一定的要求，由于零件未标注公差要求，则根据回转体类零件的特点，径向尺寸公差要求高于轴向尺寸公差要求；其次保证零件总长度尺寸。

（2）任务二：加工工艺过程。

①装夹方式的选择。零件的毛坯为Φ45mm棒料，采用三爪自定心卡盘进行装夹。

②刀具的选择及切削用量的确定。根据零件图的加工要求，需要加工零件的圆柱面、圆锥面、圆弧面、螺纹、倒角及螺纹退刀槽，共需要以下三把刀具：

第一，T01外轮廓粗精加工。刀尖半径为0.8mm，主轴转速为800r/min，粗加工进给量为0.2mm/r，精加工进给量为0.1mm/r。

第二，T02切槽。刀宽为3mm，主轴转速为300r/min,进给量为0.08mm/r。

第三，T03加工螺纹。刀尖角为60°，主轴转速为300r/min,进给量为1.5mm/r（螺距）。

③进退刀路线。

首先用1号车刀，对外形轮廓进行封闭切削循环粗加工。粗车时直径留0.25mm精车余量（见图2）。

其次，用G70指令精加工外形轮廓达到尺寸要求。

第三，使用2号车槽刀加工螺纹退刀槽。

第四，用3号螺纹刀加工螺纹。

最后零件的起刀点为（100,50）。循环起点为（48，3）。程序起刀点和循环起点的位置如图3所示。

（3）任务三：数值计算（见图4）。

（4）任务四：编写数控程序。

①编程思路与步骤(见图5)。

第一，选择刀具，建立加工坐标系，刀具从远端运动到进刀点。

第二，刀具从进刀点进行外轮廓加工，编写外圆粗车循环加工程序。

第三，精加工外圆。

第四，退刀到起刀点。

第五，换刀，切槽。

第六，换刀，加工螺纹。

②编写加工程序。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）任务五：应用仿真软件检验加工程序（图6）。

仿真加工过程如下：

①选择数控机床。

②机床回零操作。

③装夹工件。

④安装刀具。

⑤对刀。

⑥输入数控程序。

⑦仿真加工。

参考文献：

[1]于作功,陈玫.数控车床床编程与操作.北京：人民邮电出版社,2009.

篇9

[关键词]数控车床 刀具补偿 原理和应用 误差

[中图分类号]G71 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0347-01

1 引言

数控车床在改变加工对象时，除了重新装卡零件和更换刀具外，只需更换零件加工程序即可加工出所要求的零件，而不需要对车床进行复杂的调整，具有很高的工艺适应性及灵活性。刀具补偿的实现是十分重要，它不仅对被加工零件的质量影响巨大，而且可以决定着机床功效的发挥和安全生产的顺利进行。所以无论是手工编程或计算机辅助编程，在编制加工程序时，选择合理的确定刀具补偿，是提高加工质量和加工效率的前提。

2 刀具补偿的意义和类型

刀具补偿功能是用来补偿刀具实际安装位置（或实际刀尖圆弧半径）与理论编程位置（或刀尖圆弧半径）之差的一种功能。使用刀具补偿功能后，改变刀具，只需要改变刀具位置补偿值，而不必变更零件加工程序。刀具补偿分为刀具位置补偿（即刀具偏移补偿）和刀尖圆弧半径补偿两种功能。

3 刀具位置补偿

3.1 刀具位置补偿值定义

工件坐标系设定是以刀具基准点（以下简称基准点）为依据的，零件加工程序中的指令值是刀位点（刀尖）的位置值。刀位点到基准点的矢量，即刀具位置补偿值。

3.2 刀具位置补偿基准

3.2.1 刀具位置补偿基准设定

当系统执行过返回参考点操作后，刀架位于参考点上，此时刀具基准点与参考点重合。刀具基准点在刀架上的位置，由操作者设定。一般可以设在刀夹更换基准位置或基准刀具刀位点上。有的机床刀架上由于没有自动更换刀夹装置，此时基准点可以设在刀架边缘上；也有用第一把刀作为基准刀具，此时基准点设在第一把刀具的刀位点上。

3.2.2 刀具位置补偿方式

分为绝对补偿和相对补偿两种方式。

1）绝对补偿

当机床回到机床零点时，工件坐标系零点，相对于刀架工作位上各刀刀尖位置的有向距离。当执行刀偏补偿时，各刀以此值设定各自的加工坐标系。补偿量可用机外对刀仪测量或试切对刀方式得到。

2）相对补偿

在对刀时，确定一把刀为标准刀具，并以其刀尖位置A为依据建立工件坐标系。这样，当其他各刀转到加工位置时，刀尖位置B相对标刀刀尖位置A就会出现偏置，原来建立的坐标系就不再适用，因此应对非标刀具相对于标准刀具之间的偏置值x、z进行补偿，使刀尖位置B移至位置A。标准刀具偏置值为机床回到机床零点时，工件坐标系零点相对于工作位上标准刀具刀尖位置的有向距离。

3.2.3 刀具位置补偿类型

刀具位置补偿可分为刀具几何形状补偿（G）和刀具磨损补偿（w）两种，需分别加以设定。刀具几何形状补偿实际上包括刀具形状几何偏移补偿和刀具安装位置几何偏移补偿，而刀具磨损偏移补偿用于补偿刀尖磨损。

3.2.4 刀具位置补偿代码

刀具位置补偿功能是由程序段中的T代码来实现。T代码后的4位数码中，前两位为刀具号，后两位为刀具补偿号。刀具补偿号实际上是刀具补偿寄存器的地址号，该寄存器中放有刀具的几何偏置量和磨损偏置量（X轴偏置和Z轴偏置）。刀具偏移号有两种意义，既用来开始偏移功能，又指定与该号对应的偏移距离。当刀具补偿号为00时，表示不进行刀具补偿或取消刀具补偿。

4 刀尖圆弧半径补偿

4.1 理想刀具和实际刀具

理想刀具是具有理想刀尖A的刀具。但实际使用的刀具，在切削加工中，为了提高刀尖强度，降低加工表面粗糙度，通常在车刀刀尖处制有一圆弧过渡刃；—般的不重磨刀片刀尖处均呈圆弧过渡，且有一定的半径值；即使是专门刃磨的“尖刀”，其实际状态还是有一定的圆弧倒角，不可能绝对是尖角。因此，实际上真正的刀尖是不存在的，这里所说的刀尖只是一“假想刀尖”。

4.2 刀具半径补偿意义

数控程序是针对刀具上的某一点即刀位点，按工件轮廓尺寸编制的。车刀的刀位点一般为理想状态下的假想刀尖点或刀尖圆弧圆心点。但实际加工中的车刀，由于工艺或其他要求，刀尖往往不是一理想点，而是一段圆弧。当加工与坐标轴平行的圆柱面和端面轮廓时，刀尖圆弧并不影响其尺寸和形状，但当加工锥面、圆弧等非坐标方向轮廓时，由于刀具切削点在刀尖圆弧上变动，刀尖圆弧将引起尺寸和形状误差，造成少切或多切。这种由于刀尖不是一理想点而是一段圆弧，造成的加工误差，可用刀尖圆弧半径补偿功能来消除。

4.3 刀具半径补偿类型

（1）刀具半径左补偿。从垂直于加工平面坐标轴的正方向朝负方向看过去，沿着刀具运动方向（假设工件不动）看，刀具位于工件左侧的补偿为刀具半径左补偿。用G41指令表示。

（2）刀具半径右补偿。从垂直于加工平面坐标轴的正方向向负方向看过去，沿着刀具运动方向（假设工件不动）看，刀具位于工件右侧的补偿为刀具半径右补偿。用G42指令表示。

4.4 刀具半径补偿的执行过程

（1）刀具半径补偿的建立。刀具补偿的建立使刀具中心从与编程轨迹重合过渡到与编程轨迹偏离一个刀尖圆弧半径。刀补程序段内必须有GoO或G01功能才有效，偏移量补偿必须在一个程序段的执行过程中完成，并且不能省略。

（2）刀具半径补偿的执行。执行含G41、G42指令的程序段后，刀具中心始终与编程轨迹相距一个偏移量。G41、G42指令不能重复规定使用，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，则必须先用G40指令解除原补偿状态后，再使用G42或G41，否则补偿就不正常了。

（3）刀具半径补偿的取消。在G41、G42程序后面，加入G40程序段即是刀具半径补偿的取消。刀具半径补偿取消G40程序段执行前，刀尖圆弧中心停留在前一程序段终点的垂直位置上，G40程序段是刀具由终点退出的动作。数控车床采用刀尖圆弧半径补偿进行加工时，如果刀具的刀尖形状和切削时所处的位置不同，刀具的补偿量与补偿方向也不同。因此假想刀尖的方位必须同偏置值一起提前设定。车刀假想刀尖的方向是从刀尖R中心看理论刀尖的方向，由刀具切削时的方向决定。系统用T表示假想刀尖的方向号，假想刀尖的方向与T代码之间的关系。

5 结束语

刀具补偿功能的作用主要在于简化程序，即按零件的轮廓尺寸编程。在加工前，操作者测量实际的刀具长度、半径和确定补偿正负号，作为刀具补偿参数输入数控系统，使得由于换刀或刀具磨损带来刀具尺寸参数变化时，虽照用原程序，却仍能加工出合乎尺寸要求的零件。此外，刀具补偿功能还可以满足编程和加工工艺的一些特殊要求。

参考文献

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【关键词】加工工艺；装刀；对刀；编程；加工过程

1、工艺分析

1.1装夹方式：三爪卡盘直接装夹毛坯表面，车完整个工件，再切断。

1.2刀具安装

将刃磨好的车刀装夹在刀架上。

1.3工件的安装

车削时，必须将工件安装在车床的夹具上或三爪自定心卡盘上，经过定位、夹紧，使它在整个加工过程中始终保持正确的位置。

1.4选择刀具及车削参数

通过对图纸进行工艺分析，加工时共需要4把刀，查阅切削手册和加工经验确定各把刀具及加工参数如下表：

2、加工准备阶段

2.1平端面

（1）、装夹时工件伸出长度48-55mm，手轮状态下用端面刀车端面，整个端面见白即可。

2.2对刀操作

1）Z轴对刀。

2）X轴对刀。

3、加工阶段

3.1工加工注意事项：

（1）外圆加工时，为保证零件的尺寸精度，在程序加工前，在2号刀补里预留0.5mm（U0.5）余量，待程序加工完后，测量工件尺寸，用测得的实际尺寸减去理论尺寸，再把得出的结果按负方向输入到2号刀补里（如：预留0.5mm加工完后测得零件实际直径大了0.52mm，则在刀补里输入U-0.52），再把精加工程序调出来从新走一次，即可保证零件的尺寸精度。

（2）螺纹加工前，通过查表M16的螺距为2，再计算出螺纹底径，根据牙高计算公式：h=P（螺距）×L（系数：0.649）

求得底径：d底=d大-2×h=16-2×2×0.649=13.404

（3）螺纹加工时，为保证螺纹合格，加工前按理论数值留一点余量，然后通过刀尖磨损补偿在T03号刀里依次补U-0.05，车完用环规检配，通规过，止规止。

（4）加工过程中冷却液要对准刀尖，充分发挥冷却效果；加工过程中严禁用手去拉扯铁屑，若实在铁屑缠刀，可在刀具退出工件表面后，按下进给保持按钮，调到手动状态，此时不能移动刀具位置，停止主轴，用专用铁钩把铁屑清理掉，再按主轴正转，调到自动状态，再按循环启动进行加工。

3.2工件加工程序

O1（程序名）

T0202（外圆车刀）

G00X31Z100（定位）

M3S720（主轴正转，360r/min）

Z3M8（定位，冷却液开）

G71U1.2R1F150（半径方向每次切深1.2mm，退刀1mm）

G71P1Q2U0.5R0.1（粗加工X直径方向余量0.5mm，Z方轴方向0.1mm）

N1G0X12（精车第一行）

S1800（变速，1800r/min）

G1Z0F120

X16Z-2

Z-14

X22Z-24

Z-32

X26

X28Z-33

Z-46

N2X31（精车最后一行）

G70P1Q2（精加工）

G0Z100（退刀）

T0303（切槽刀）

G0X17Z50（定位）

S360（变速，360r/min）

Z-14（定位）

G1X13F18（切槽，速度18mm/min）

X17F90（退刀，速度90mm/min）

G0Z100（退刀）

T0404（螺纹刀）

G0X18Z50（定位）

S550（变速，550r/min）

Z3（定位）

G92X15.3Z-10F2（螺纹加工）

X14.5

X13.8

X13.404

G0Z100（退刀）

T0303（切槽刀）

X30Z50（定位）

S360（变速，360r/min）

Z-45（定位）

G1X-1F18（切断工件）

M9（冷却液关）

G0Z100（退刀）

M30（主轴停止、程序结束、并返回程序头）

4、结论

现在数控加工技术飞速发展，在各个领域应用非常广泛，只有熟悉数控加工整个工艺流程，根据各种不同产品工件安排合理的加工工艺，才能提高产品质量、提高生产效率。

参考文献：

[1]顾京.数控机床加工程序编制.北京：机械工业出版社，2003.8

[2]彭德荫.车工工艺与技能训练.北京：中国劳动社会保障出版社，2001