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1、数控机床的改造及典型轴类零件的加工 自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,机电一体化技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. ( 一)机电一体化的发展历程.数控机床的问世,写下了机电一体化历史的第一页;2微电子技术为机电一体化 带来勃勃生机；3可编程序控制器、电力电子等的发展为机电一体化提供了坚强基础;4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一化跃上新台阶. 先浅谈一下机床数控化改造，机床数控化可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。数控机床比传统机床有以下突出的优越性,由于计算机
2、可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复 .成复杂的曲线或曲面;可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化,从而效率可比传统机床提高37倍；由于计算机有记忆和存储能力,可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行；加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易,不再需要修配；可实现多工序的集中，减少零件 在机床间的频繁搬运；拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能,因而可实现长时间无人看管加工。数控机床,在设计上要达到:有高的静动态刚度；运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙;功率大；便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求。不能认为将数控装置与普通机
3、床连接在一起就达到了数控机床的要求，还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求,才能获得预期的改造目的。 机床数控改造主要步骤：改造前的技术准备,原机床的全面保养,保留的电气部分最佳化调整,原系统的拆除必须对照原图纸,仔细进行，及时在图纸上作出标记，防止遗漏或过拆(局部改造情况下)。根据新系统设计图纸，合理进行新系统配置，包括箱体固定、面板安放、线路走向和固定、调整元器件位置、密封及必要装饰等。最后进行调试。 以上是我对机床数控的所了解的，但是还是不多我门要学的东西还是很多,我想在以后的日子里我会慢慢参透的,这东西是永远学不完的,只能说是学精了. 说到这里我又想到了数控车削中心主轴箱及
4、自驱动刀架的设计,数控车床又称数字控制(Nmericlntrol,简称C）机床。它是基于数字控制的,采用了数控技术,是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机,NC，驱动装置,数控机床的辅助装置,编程机及其他一些附属设备所组成。 此次设计包括机床的总体布局设计,纵向进给设计,其中还包括齿轮模数计算及校核,主轴刚度的校核等。控制系统部分包括步进电机的选用及硬件电路设计和软件系统设计，说明了芯片的扩展，键盘显示接口的设计等等。 机床采用单片式电磁刹车离合器,解决主轴的刹车及离合问题，离合器安装于主轴箱带轮处，使床头箱内结构大为简化,便于维修。机床两轴进给系统采用步进电机驱动滚珠丝杠的典型传动方式,在
5、滑板与床鞍及床鞍与床身之间的滑动面处贴有TSF导轨板，滑动磨擦系数非常小,有助于提高了机床的快速响应性能及生产效率。机床采用立式四工位刀架，该刀架布刀方便,刚性好。 进给方面,采用开环数控系统，即步进电机数控进给方式。采用步进电机开环数控系统已基本能满足进给精度的要求。主传动由于采用了分离传动发案，可较好的隔离电机及变速箱的震动,解决了热变形对主轴的影响,提高机床的加工精度。再者,数控系统采用单片机技术,可靠性高,成本低,经济性好。在总体性能上可以达到经济精密数控机床之列，达到较好的性价比。 该机床可以加工各种轴类、盘类零件，可以车削各种螺纹、圆弧、圆锥及回转体的内外曲面。作为通用型机床,特别
6、适合汽车工业、摩托车行业、电子工业、航天、军工等行业，对旋转体类零件进行高效、大批量、高精度加工时采用 典型轴类零件(1）零件图工艺分析该零件表面由圆柱、圆锥、顺圆弧、逆圆弧及螺纹等表面组成。其中多个直径尺寸有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求;球面S50的尺寸公差还兼有控制该球面形状(线轮廓）误差的作用。尺寸标注完整，轮廓描述清楚。零件材料为5钢,无热处理和硬度要求。通过上述分析，可采用以下几点工艺措施。 对图样上给定的几个精度要求较高的尺寸，因其公差数值较小,故编程时不必取平均值，而全部取其基本尺寸即可。 在轮廓曲线上，有三处为圆弧，其中两处为既过象限又改变进给方向的轮廓曲线,因此在加工时应
7、进行机械间隙补偿，以保证轮廓曲线的准确性。 为便于装夹，坯件左端应预先车出夹持部分(双点画线部分），右端面也应先粗车出并钻好中心孔。毛坯选6棒料。 （2）选择设备 根据被加工零件的外形和材料等条件，选用TN36数控车床。(3)确定零件的定位基准和装夹方式 定位基准 确定坯料轴线和左端大端面（设计基准）为定位基准。 装夹方法 左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧，右端采用活动顶尖支承的装夹方式。 （4）确定加工顺序及进给路线 加工顺序按由粗到精、由近到远(由右到左)的原则确定。即先从右到左进行粗车(留025精车余量),然后从右到左进行精车,最后车削螺纹。ND360数控车床具有粗车循环和车螺纹循环功能，
8、只要正确使用编程指令，机床数控系统就会自动确定其进给路线,因此,该零件的粗车循环和车螺纹循环不需要人为确定其进给路线(但精车的进给路线需要人为确定）。该零件从右到左沿零件表面轮廓精车进给 精车轮廓进给路线(5）刀具选择 选用5中心钻钻削中心孔。 粗车及平端面选用90硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉(可用作图法检验），副偏角不宜太小，选50。 精车选用00硬质合金右偏刀，车螺纹选用硬质合金60外螺纹车刀,刀尖圆弧半径应小于轮廓最小圆角半径,取=.150.2。 将所选定的刀具参数填入数控加工刀具卡片中(见表1),以便编程和操作管理。表1数控加工刀具卡片产品名称或代号产品名称或代号 零
9、件 名 称零 件 名称 典型轴 典型轴零件图号零件图号 产品名称或代号零 件 名称典型轴零件图号 序号序号刀具号刀具号刀具规格名称刀具规格名称数量数量 加工表面 加工表面备注 备注序号刀具号刀具规格名称数量加工表面 备注1TT05中心钻5中心钻1 钻5m中心孔 钻5 m中心孔 1T0中心钻1 钻 m中心孔2 2T02T2硬质合金900外圆车刀硬质合金00外圆车刀 1 车端面及粗车轮廓 车端面及粗车轮廓 右偏刀 右偏刀 2T02硬质合金0外圆车刀1 车端面及粗车轮廓 右偏刀2T3T03硬质合金900外圆车刀硬质合金900外圆车刀 1 1 精车轮廓 精车轮廓 右偏刀 右偏刀2T03硬质合金900外
10、圆车刀 精车轮廓 右偏刀3 T04T04硬质合金60外螺纹车刀硬质合金600外螺纹车刀 车螺纹 车螺纹 3T04硬质合金00外螺纹车刀 车螺纹编制 编制审 核审 核批 准批 准 共 页 第 页共 页第 页 编制审核批准 共页第 页(6）切削用量选择背吃刀量的选择轮廓粗车循环时选ap=3 ,精车ap=.25；螺纹粗车时选ap 0. ,逐刀减少，精车ap=1。 主轴转速的选择车直线和圆弧时,选粗车切削速度vc=0mmi、精车切削速度vc=120mi，然后利用公式vc=n/1000计算主轴转速n(粗车直径=6 ，精车工件直径取平均值)：粗车0r/m、精车2 r/in。车螺纹时,参照式（5-1)计算主
11、轴转速n =3 r/mn. 进给速度的选择选择粗车、精车每转进给量,再根据加工的实际情况确定粗车每转进给量为0.4/r,精车每转进给量为05/r,最后根据公式vf= f计算粗车、精车进给速度分别为200 /mn和180/mi。 综合前面分析的各项内容,并将其填入表2所示的数控加工工艺卡片。此表是编制加工程序的主要依据和操作人员配合数控程序进行数控加工的指导性文件。主要内容包括:工步顺序、工步内容、各工步所用的刀具及切削用量等。表2 典型轴类零件数控加工工艺卡片单 位名 称单 位名 称 产品名称或代号 产品名称或代号零件名称 零件名称零件图号零件图号单位名 称产品名称或代号零件名称 零件图号 典
12、型轴 典型轴 典型轴 工序号工序号程 序编 号程 序编号夹具名称 夹具名称 使用设备 使用设备 车间车间工序号程 序编 号夹具名称 使用设备 车间0010三爪卡盘和活动顶尖三爪卡盘和活动顶尖 TN36数控车床 TND0数控车床 1三爪卡盘和活动顶尖TND30数控车床工步号工步号 工步内容 工步内容刀具号刀具号刀具规格 mm刀具规格 主轴转速 r.m1主轴转速 /rm-1进给速度mm.m-1背吃刀 量/ mm备注进给速度mm.m背吃刀 量/ mm 备注工步号 工步内容 刀具号刀具规格 /m 主轴转速 /rm1进给速度.m-1背吃刀 量 备注1 1 平端面 平端面 T02 T02 225225 5
13、00 500 手动 手动 1平端面 T2 225 50 手动2 2 钻中心孔 钻中心孔 T01 05 595950 手动手动 钻中心孔T01 950 手动3 3 粗车轮廓 粗车轮廓 T02 T022525 252 0050 20 20 3 粗车轮廓 055 50 0()零件粗精加工程序（FAUNTD系统) N010 G50X50.0Z200.0; N0020 G00X60Z1.0 S0 T0202 08M03;000G71 040 Q050 U1.00.5 D. ; 04 0 X4.0 S320; G 2.S320; G12.85 W2925 0.1; W15; X.0. W1.92; W；
14、36.0 W0.0; .; G02 X30.0 9.0 I12. K.0; G2 X4. Z690 I20. K1.; 3 40.Z90I200 10; G02 40 Z08. I2.09.; G0150； X56W410; 005 1.0； N55G00150.0 Z200 M05 T0200 M09; N0056 T30 M08 M03; N06 G0 P0040Q005; 70 G0 X150.0 Z0.0 M05 T00 M09; 080 T004 S30 M3 M08; N09 G00X36 Z3; N01 G92 X290 22.0 3.0； 0110 29.05; 01X8.7;N0130 X28.4； N010 X2.5; N150X28.05; N0155 X28.0; N0160G0 X60 Z45; N0170 G92 X9.4
