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车床刀架范文1
传统车床方刀架在使用过程中经常出现偏移现象，主要原因是小滑板销孔套筒耐磨性差，磨损严重，降低了加工精度和工作效率。通过表面热处理工艺强化45﹟钢，使其耐磨性增强，从而解决了生产中车床方刀架的偏移问题。
关键词:
车床方刀架;磨损;表面热处理
传统车床是工业生产的重要设备，车床表面热处理技术在车床生产中占有重要地位。车床的方刀架对车床的加工精度影响很大，然而方刀架在使用中的偏移、磨损等问题都将影响产品的加工精度，降低生产效率。本研究主要对车床的方刀架表面热处理工艺进行分析，探讨解决方刀架耐磨性差的问题。
1车床方刀架结构
车床方刀架结构如图1所示。
2车床方刀架产生偏移的原因
车床在长期使用过程中往往需要更换刀具，传统车床更换刀具时需要依靠刀架手柄的转动来实现，由于刀架手柄部分的频繁旋转，使销孔套与定位销之间容易产生过度磨损，横截面由圆形成为椭圆形，导致方刀架运动时经常产生一定的偏移量。此偏移对工件加工精度影响很大，如操作人员采用手动调节的方法调整这一偏移量需要一定的辅助时间，影响加工效率。传统CA6140车床小滑板磨损如图2所示。从图2中可以看到销孔套磨损严重，其截面几乎为椭圆形。
3车床方刀架偏移解决方案
磨损是机械零件的主要失效形式之一，在一定磨损条件下，影响钢耐磨性的因素很多，包括工作条件(载荷速度、运动等)、状态、环境因素(温度、湿度、周围介质等)、材料因素(成分、力学性能等)、零件表面质量和物理化学特性等。为了提高钢的表面硬度和耐磨性，传统的做法是采用淬火和回火工艺进行处理。通过对销孔套筒磨损的情况分析可知，普通热处理方法不能满足车床方刀架长期使用的要求［2］。下面探讨两种热处理工艺对45#钢硬度和耐磨性的影响，以提高45#钢小滑板销孔套筒的耐磨性能。
3.1亚临界淬火在提高钢的强度和韧性的同时也会提高其耐磨性。亚临界淬火的淬火温度范围在AC3两相区(奥氏体+铁素体相区)，由于铁素体相的存在，使工件具有良好的韧性;亚临界淬火温度下，淬火后马氏体的含碳量比传统淬火形成马氏体的含碳量高(马氏体形成硬度高的奥氏体要经过预热)，亚临界淬火和高温回火加热比传统的退火或正火效果更好。因此，如果采取适当的预热+亚温淬火工艺，可以提高钢的强度和韧性，即提高其耐磨性。45#钢亚临界淬火与传统淬火的力学性能比较见表1［3］。图3所示为XJl－02立式金相显微镜观察到的45#钢730℃亚临界淬火、770℃亚温淬火工艺处理后的钢显微组织。分析表1可知，45#钢的770℃亚温淬火+200℃回火样品的强度、韧性远远高于850℃传统淬火+200℃回火;此外，45#钢730℃亚临界淬火+200℃回火样品的强度、韧性高于传统850℃淬火+560℃回火。说明了45#钢的强度和韧性在适当的热处理条件下得到了加强，将其用作销孔套管能显著提高耐磨性。
3.2表面处理零件表面质量是影响其耐磨性的重要因素之一，通过表面处理可以很好地解决销孔套的磨损问题。加热或机械加工表面处理技术不改变材料表面的化学成分，但可以改变其结构和性能，表面处理可使零件获得一定深度的表面硬化层，而且其中心部分仍保持良好的韧性，从而提高零件的耐磨性。通过采用几种不同的表面处理工艺，对45#钢的耐磨性进行研究，可以得出45#钢在不同表面处理条件下的性能差异［4］。采用不同表面处理工艺对45#钢样品(调质态)进行处理的结果见表2，为便于比较对数据进行了归一化处理，几种工艺处理样品性能之间的比较见表3。其中，碳氮共渗处理采用RRJJ25－9T井式气体渗碳炉，煤油分解气作为渗碳剂，液氨(气化后，干燥)作为渗氮剂;采用GJ－1横流激光器，其输出功率500～2000W，连续可调，光斑直径为3mm，激光淬火试样表面做磷化处理。表2中，P和V分别为激光功率和扫描速度;P1和P2分别是氧气和乙炔气体的压力;Q1和Q2分别是氧气和乙炔气体流量;综合系数是将硬度值、耐磨性、耐腐蚀性除以3所获得的成本值。从表2可以看出，45#钢在不同的表面处理工艺条件下可得出不同的硬化层深度和硬化范围，采用表面处理工艺可提高试样的硬化层深度。从表3可以看出，由于表面处理工艺的改进，大大改善了样品处理表面的性能，提高了样品的硬度和耐磨性。其中，激光熔覆可提高试样的耐磨性，但成本最高;高频淬火也能提高耐磨性，且与其他工艺相比成本最低。对普通车床的小滑板销孔套来说，这几种表面处理工艺都可以提高其耐磨性能，延长部件使用寿命，从而解决生产中的实际问题。
4结论
(1)在车床方刀架的使用过程中，传统的车床拖板经常会出现一定的偏移量，这是由小滑板销孔套过度磨损造成的。销孔套管材料为45#钢，经传统淬火后，经过透射电镜观察其组织，其耐磨性没有达到生产要求。(2)与传统淬火相比，亚临界淬火可以显着提高45#钢的强度、硬度、韧性，从而提高45#钢的耐磨性，如果将此工艺应用于销孔，也可以大大提高其寿命周期。(3)采用表面热处理可以提高45#钢的耐磨性，不同的表面热处理工艺成本也不同，生产企业可依据小滑板上销孔套筒的具体要求选择适当的表面处理工艺［8－9］。
参考文献:
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［3］顾晓辉，刘军．亚温淬火工艺对45号钢组织和性能的影响［J］．金属热处理，2011，36(11):70－72．
［4］顾洪武．几种表面处理工艺对钢的耐磨性和耐蚀性的影响［J］．机械工程材料，1994，18(3):12－14．
［5］冯小飞，郑卫刚．采用表面处理工艺解决CA6140车床方刀架故障［J］．中国重型装备，2013(3):37－39．
［6］冯小飞，郑卫刚，江丽桃．热处理解决传统车床方刀架故障的分析与探讨［J］．机床与液压，2013(18):55－58+82．
［7］高冠维．数控车削套筒类零件加工工艺分析［J］．林业机械与木工设备，2013，41(10):50－53．
［8］李玉珠，郑卫刚．浅谈一流大学工程训练中心软实力及巧实力建设［J］．网友世界，2012(12):56－58．
车床刀架范文2
关键词：粗定位；精定位；磁钢；反转时间；拆装
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）05-0195-02
近几年随着全国职业技能大赛的开展，每年全区都要进行“数控机床维修与调试”的比赛，我们学院也参与其中，逐渐地对数控机床结构和维修有了更加深入的了解。通过对各种资料的研究和反复对数控车床四方刀架的拆装与故障调试，我发现基本找不到一份详尽的拆装说明。现就将我在数控车床四方刀架拆装与调试竞赛过程中的一些发现和体会做一阐述。
一、经济型数控车床四方刀架的结构及动作原理
经济型数控车床四方刀架完全由电气控制，其功能虽然与普通车床四方刀架相同，但结构已有很大改变，其结构图如下：
1-上盖；2-发信盘；3-小螺母；4-磁钢座；5-大螺母；6-离合器盘；7-螺杆；8-外端齿；9-下刀体；10-蜗轮；11-中轴；12-反靠垫；13、27-反靠销；14-上刀体；15-霍尔元件；16-磁钢；23-联轴器；24-止退圈；25-离合销；26-销盘；27-销钉
1.主要部件作用：原动力件：电机；机械传动件：蜗杆、10、11、7、26；基础件：9、14；位置传感元件：2、15、16；机械定位件：25、27、12、13。
2.结构说明：（1）静止不动的原件：电机、9、11、24、5、2、3、15。（2）传动：电机轴。23蜗杆107（内螺纹，中轴11为外螺纹）。（3）机械粗定位：上刀体14底面的端面定位齿和下刀体9外端齿尚啮合。（4）机械精定位：离合销25把上刀体14与螺杆7离合完成精定位。（5）系统定位：霍儿元件15内有四个位置分别对应四个刀位，每个刀位的指令固定，刀位对准磁钢后完成系统指令。
3.动作原理：（1）松开：系统发出指令电动机启动蜗杆转动10蜗轮螺杆7转动上刀体14沿中轴11垂直上升（上刀体14底面的端面定位齿和下刀体9外端齿尚处于啮合状态，上刀体14无法转动）端面定位齿完全脱离。（2）换刀：上刀体14转动（离合销25将上刀体14与螺杆7连在一起）刀位转动。（3）定位：霍儿元件15（有四个位置分别对应四个刀位）与指令对应的刀位对准磁钢16发出信号，刀架电动机开始反转。（4）锁紧：离合销25将上刀体14与螺杆7分离离合器盘6带动螺杆7向下锁紧上刀体14换刀完成（电动机的反转时间是系统参数设定的，不能过长不能太短，太短刀架不能锁紧，太长电动机容易烧坏……）。
二、刀架的拆装过程
1.拆下上盖1，记清发信盘2上的不同颜色电线的位置，然后拆下小螺母3、发信盘2和磁钢座4。
2.拧出大螺母5内两只M4螺钉，取出大螺母5及止退圈24、平面轴承和离合盘6。
3.向上转出上刀体14，拆下外端齿8、螺杆7、螺母18、离合销25、反靠销13。
4.拆下电机电线，拆去电机与下刀体的连接螺栓，拆去电机。
5.拆去中轴11下端盖上的螺钉，取出下端盖、蜗轮10、中轴。
6.取出蜗杆及轴承。
7.装配前所有零件清洗上油，传动部位上脂。
8.按拆卸反顺序装配。
三、四方刀架常见故障分析
1.电动刀架的每个刀位都转动不停。故障原因：发信盘无+24V或COM输入；刀位上+24V电压偏低，线路上的上拉电阻开路；刀位电平信号参数未设置好；霍尔元件损坏；磁块故障，磁块无磁性或磁性不强。
2.电动刀架不转。故障原因：刀架电机三相反相或缺相；系统的正转控制信号无输出；系统的正转控制信号输出正常，但控制信号这一回路存在断路或元器件损坏；刀架电机无电源供给；机械卡死；刀架电机损坏。
3.刀架锁不紧。故障原因：发信盘位置没对正；系统反锁时间不够长；机械锁紧机构故障。
4.刀架某一位刀号转不停，其余刀位可以转动。故障原因：此位刀的霍尔元件损坏；此位刀信号线断路，造成系统无法检测到位信号；系统的刀位信号接收电路有问题。
5.刀架有时转不动。故障原因：刀架的控制信号受干扰；刀架内部机械故障，造成的偶尔卡死；系统的刀位信号接收电路有问题。
6.输入刀号能转动刀架，直接按换刀键刀架不能转动。故障原因：霍尔元件偏离磁块，置于磁块前面，手动键换刀时，刀架刚一转动就检测到刀架到位信号，然后马上反转刀架；手动换刀键失灵。
清楚认识数控车床四方刀架的拆装和常见故障对维修数控机床来说意义重大，通过上述的分析，希望能对有用者有所帮助。
参考文献：
[1]晏初宏.数控机床与机械结构[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2]邓三鹏.数控机床故障诊断与维修[M].北京：机械工业出版社，2009.
[3]廖兆荣，杨旭丽.数控机床电气控制[M].北京：高等教育出版社，2008.
[4]GSK980TD车床CNC使用手册[Z].
[5]广州数控维修手册[Z].
车床刀架范文3
【关键词】数控车床 钻孔夹具 弹簧夹筒
中图分类号：TG751.2 文献标识码：A 文章编号：1009―914X（2013）35―365―01
前言：
在普通车床上加工套类零件需要钻孔时，通常是将钻头直接套在尾座套筒上，或附加变径套或采用钻夹头等装夹进行钻孔，工人的劳动强度比较大，生产效率比较低。随着数控技术的发展，如今数控车床被广泛应用，我国在20 世纪七八十年代开始大力推广，尤其是适合我国国情的经济型数控系统，开始在机械制造等多个领域使用，但多数经济型数控车床，其尾座不能自动控制运动，钻孔操作跟普通车床一样，如广州数控设备厂生产的CSK6140-T 型数控车床。这样，在中、小批量生产套类零件时，其生产效率相对低下，工人的劳动强度大，加工质量难以保证。本文就上述情况考虑，自行设计一种专用夹具，此类问题就能迎刃而解。
一、夹具设计的思路启发
在数控车床的刀架上装上车刀后，可以通过数控系统里的加工程序控制车刀的运动轨迹，加工出外圆、槽和螺纹等等。同理，我们可以把钻头装在刀架上，通过加工程序控制钻头的运动进行钻孔。但是钻头的装夹部分有直柄和锥柄，这两种柄部都不能直接装在刀架上，为此，我设计了自动钻孔夹具。钻头或铰刀等刀具安装在车床的刀架上，问题就迎刃而解了。
二、拟定夹具的结构方案
刀具（钻头）的定位方案、定位方法和定位元件为了便于专业化生产，钻头的结构、尺寸已标准化和系列化。为方便安装使用，通常直径小于16mm 的钻头做成直柄，直径大于16mm 的钻头做成锥柄。这里所介绍的是直柄钻头的结构特征，应当选择的是外圆柱表面为定位基准，采用定心夹紧装置为定位元件，刀具（钻头）的夹紧方案、夹紧方法和夹紧装置根据钻头在加工中的使用特点，钻头的轴线必须与被加工孔的旋转轴线重合。根据数控机床对夹具要求，即应具有可靠的夹紧力，具有较高的定位精度，具有较强的刚性，结构尽量简单，以便于装卸（钻头）和夹具在机床上的安装，可采用已标准化的弹簧夹筒，即采用普通铣床上的铣刀弹簧夹筒，这样可以满足设计夹具（刀夹）要求，适应不同尺寸规格的直柄钻头。该装置是利用弹簧夹筒的弹性变形将钻头定心并夹紧的（这只是作为过渡装置用），弹簧夹筒如图1 所示。
图1 弹簧夹筒
三、夹具的设计
确定弹簧夹筒钻孔夹具的结构弹簧夹筒是该夹具中的主要元件，根据其构造特点，选择弹簧夹筒7∶24 的外圆锥表面为定位基准，夹具采用7∶24 的内圆锥表面作为定位元件。经济型数控车床的刀架采用的是一种简单的四工位自动换刀设备，只能安装普通方形刀把，不能安装回转体刀柄的刀具，所以该夹具外形应做成方形，依该数控车床四工位刀架安装刀具刀杆尺寸为25X25mm，并要求使麻花钻要安装在夹具上与主轴回转中心等高。该夹具为带有锥孔和凸出边缘的方块。厚度为23mm、宽度为25mm 的凸出边缘为装夹部分，A 面与B 面分别为定位面。带有锥孔部分是用来安装弹簧夹筒并带有钻头。在弹簧夹筒刀柄槽滑过防转销，为了避免弹簧夹筒在使用过程中，圆锥小端与夹具内圆锥孔小端发生不正常的干涉，可在内圆锥孔与内圆柱孔之间加段过渡槽。如图2所示。
图2 自动钻孔刀夹设计
夹具体材料为45# 钢，并进行调质处理，硬度为HBS280 左右，其目的是为了保证夹具体有足够的强度和硬度，经多次使用后仍有较高的尺寸精度和形位精度。
四、夹具加工的制作
在夹具设计的过程中要解决技术问题：是在制作过程中怎样保证自动钻孔夹具的锥孔与数控车床主轴同轴。自动钻孔夹具的外部形状可以在铣床上加工。而加工孔与锥孔时要使用四爪卡盘数控车床，用四爪卡盘夹住自动钻孔夹具，找正自动钻孔夹具孔轴心线与数控车床主轴轴心线的重合（可用百分表校正）。其工序为：先用φ12钻头钻穿钻孔夹具，再用φ21钻头扩孔，深度为108mm，最后用镗刀镗出内孔（内圆锥孔）。
五、夹具的使用说明
本夹具适用于无尾座运动控制功能的经济型数控车床，如CSK6140-T 型；适用于孔径小于16mm 的钻孔、扩孔和铰孔等场合。采用不同直径的钻头钻孔、扩孔等操作，要相应地选择不同规格的弹簧夹筒。
1、夹具工作原理
当转动螺钉1 时，使得弹簧夹筒2向右移动，在夹具体3 内圆锥表面的作用力下，弹簧夹筒的锥体部分收缩，最终使得钻头定心夹紧。（如图3、4所示）
图3 夹具、刀具装配1 图4 夹具、刀具装配图2
2、保证自动钻孔夹具的锥孔与数控车床主轴同轴
钻头在垂直方向上的中心高，由夹具的本身结构尺寸保证，为了方便对刀和检验夹具的锥孔是否和车床主轴同轴，我自制了辅助件1、辅助件2。其其使用过程为：将辅助件1安装在卡盘上（安装时要校正）；将辅助件2安装在钻孔夹具，并安装于刀架上。手动移动数控车床的X轴和Z轴，使辅助件1与辅助件2两尖端重合（如辅助件2尖端低，还可以加辅助刀垫）。这样就可以保证自动钻孔夹具的锥孔与数控车床主轴同轴。
图5 检查刀夹与车床同轴度
3、使用自动钻孔夹具钻孔时对刀
X轴：当辅助件1与辅助件2两尖端重合（如图5所示），可以保证X方向对准工件中心，在录入方式输入G50，X0；然后在刀补输入X=0。
车床刀架范文4
【关键词】槽锯刀夹；同轴；跳动；夹具；数控车床
【Abstract】This paper introduces how to process groove saw in detail on the NC lathe， and step by step solved the difficulty problems in processing， key for arrangement of groove saw processing on NC lathe， two side slot hole saw， clip and trapezoidal groove E and F the beating process， using the spindle guarantee slot hole saw， clip and cylindrical coaxial processing as well as the slot inner hole saw， clip and D plane beating processing and so on， has made the detailed introduction. Through the practice of the author， successfully completed the groove saw processing on the NC lathe.
【Key words】Groove saw；Coaxial；Jumping；Fixture；NC lathe
0 引言
2013年我接到槽锯刀夹的加工任务。在接到加工任务以后，根据图纸所标的技术要求进行分析，槽锯刀夹是调质料，硬度为HB260-280。槽锯刀夹（图2）不能一次性完成车削，需要掉头装夹才行，内孔Φ42与外圆Φ30的同轴度、内孔Φ42与平面的跳动要求较高。采用孔Φ42为基准原则，通过利用心轴（如图3）车削控制同轴度在0.02mm范围内，控制跳动在0.01mm范围内。从分析加工上来看却有较大难度，并选用在数控车床上完成槽锯刀夹的加工。
本文重点介绍如何在数控车床上加工槽锯刀夹。
1 槽锯刀夹加工难点分析
在数控车床上加工刀夹过程中有以下几个问题是加工的难点和关键点：
（1）机床选用（由于同一工序加工尺寸变化大，而且在同一工序中要保证多处公差，选用具有无级变速的GSK980TD数控车系统机床）；
（2）车削加工的先后顺序的工艺安排；
（3）槽锯刀夹内孔Φ42与三个平面C、E、F的跳动车削；
（4）利用心轴车削内孔Φ42与外圆Φ30的同轴度和平面D的跳动。
2 槽锯刀夹加工中关键点和难点的解决方法
槽锯刀夹是调质料，与锯片直接贴合，电机通过三角皮带高速带动槽锯刀夹上的锯片旋转，槽锯刀夹的质量直接影响到锯加工的槽质量，所以必须把槽锯刀夹每一个形位要求和表面要求严格加工达到图纸要求。从图2分析，加工的外圆尺寸相差较大，去除量较多，所以选用粗车一半精车一精车的加工原则安排加工，由于内孔Φ42mm与轴承6004配合，而且是基准，所以内孔Φ42mm是整个槽锯刀夹的加工关键点。
2.1 槽锯刀夹加工中关键点和难点
（1）先用普通三爪盘的正爪夹住工件粗车Φ30mm、M22mm外圆和D面作为粗车装夹基准，留2mm的精加工余量，沟避空位深3mm，倒角；
（2）粗车槽锯刀夹左端外圆Φ65mm、外圆Φ80mm、内孔M48mm、内孔Φ42mm、外圆梯形槽以及外圆矩形槽，留2mm的精加工余量，倒角；
（3）调质
（4）用普通三爪卡盘夹住Φ30mm外圆端，精车外圆Φ65mm、外圆Φ80mm、内孔M48mm以及外圆矩形槽至尺寸公差和表面粗糙度要求；
（5）用普通三爪卡盘夹住Φ65mm外圆端，半精车外圆Φ30mm、M22mm以及平面D，留1mm的精加工余量，倒角；
（6）用普通三爪卡盘夹住Φ30mm外圆端，精车内孔Φ42mm、平面C以及梯形槽两侧面E、F至尺寸公差和表面粗糙度要求；
（7）最后利用心轴加工槽锯刀夹右端外圆Φ30mm、M22mm以及平面D至尺寸公差和表面粗糙度要求。
2.2 槽锯刀夹加工中解决内孔Φ42与三个平面C、E、F的跳动的方法
从图2的情况来看，是整个槽锯刀夹最关键的加工步骤，在车削槽锯刀夹时给出了精度非常高的形位公差和表面粗糙度要求，内孔Φ42mm与三个平面C、E、F的跳动要求（小于等于0.01mm），下面就如何确保形位公差和表面粗糙度对加工工艺过程进行重点说明：
（1）采用粗车―半精车―精车的加工原则，工件装夹采用普通三爪卡盘装夹即可。
（2）确保内孔Φ42mm与三个平面C、E、F的跳动，都与内孔Φ42有所关联，必须在同一次性装夹加工完成。加工中夹住粗车好的外圆Φ30mm，把内孔Φ42mm与三个平面C、E、F一次性加工至尺寸公差要求。（其中：刀具加工C面时要从小到大外圆加工，注意刀具出现让刀现象，导致C面不平整；加工E、F面时要尽量小的加工量车削，保持刀具锋利，加冷却液冷却，防止热变形。）
（3）控制表面粗糙度值小于等于1.6um，根据加工的尺寸不一样，选择的切削用量不一样。在加工Φ42mm内孔时，选用了刀柄Φ30mm机夹刀，主轴转速粗车为600r/min，精车为1000r/min，实际进给速度80mm/min，粗车进给量单边1.5mm，精车进给量单边0.25mm，加工时加足够的冷却液，防止受热变形。
2.3 槽锯刀夹加工中利用心轴解决车削内孔Φ42与外圆Φ30的同轴度和平面D的跳动的方法
此步加工是整个槽锯刀夹的重点和难点，主要是通过利用心轴来保证内孔Φ42与外圆Φ30的同轴度要求（小于等于0.02mm），D面与内孔Φ42的跳动要求（小于等于0.02mm），达到每个面的表面粗糙度要求（R1.6um）。下面对保证形位公差和表面粗糙度过程进行重点说明：
（1）要保证内孔Φ42与外圆Φ30的同轴度要求，就必须加工一件带有心轴来粗精车右端Φ30mm外圆尺寸、D面跳动以及每个面粗糙度的达到要求。
（2）心轴由棒料车制而成的，经过粗加工各个面之后，调质后用普通三爪卡盘装夹心轴一Φ40mm外圆一端精车另一端Φ42mm外圆尺寸、B面跳动和表面粗糙度达要求精车各尺寸达到要求。
（3）把槽锯刀夹配合至心轴上（图1装配图），主要利用了心轴Φ42mm外圆及B面的定位基准，同时与槽锯刀夹右端内孔Φ42mm以及C面的配合，最后用M10螺母固定槽锯刀夹，经半精车和精车Φ30mm外圆尺寸、D面跳动以及每个面粗糙度的达到要求，同时保证长度32mm和20mm至尺寸要求。（其中：刀具加工D面时要从小到大外圆加工，注意刀具出现让刀现象，导致D面不平整，保持刀具锋利，加冷却液冷却，防止热变形。）
（4）控制表面粗糙度值小于等于1.6um，根据加工的尺寸不一样，选择的切削用量不一样。在加工Φ30mm外圆、D面跳动以及每个面粗糙度时，选用了93度外圆机夹刀，主轴转速粗车为400r/min，精车为600r/min，实际进给速度90mm/min，粗车进给量单边1.5mm，精车进给量单边0.25mm，加工时加足够的冷却液，防止受热变形。
通过利用心轴加工槽锯刀夹完全满足技术要求，达到了加工效果。
2.4 相关工种加工中关键技术的说明
槽锯刀夹加工完成主要与轴承配合、平面检测等一些其它工种的技术问题，这里仅做简单的说明：
检测槽锯刀夹平面的方法：从图2可以看出C、D、E、F平面必须平整，不能出现锥面凹凸不平等现象，在通过皮带带动高速旋转时能够与锯片紧贴合，（因锯片在700r/mm至800rmm转速旋转工作），能使加工效率提高，所以必须仔细检测平面，方法用刀口R和塞R配合检测平面的平整。（经验检测）方法：用槽锯刀夹与锯片平面配合在一起，用印泥检测，如果印泥经两大平面磨擦后均匀分布就可以说明两平面贴合合格（工业检测方法）。
检测槽锯刀夹与轴承配合的方法：从图1可以看出是与6004规格轴承配合，有严格的要求，松紧要合适，否则高速旋转容易烧坏轴承，通过做实验得出经验，轴承装入内孔Φ42mm时要轻微的力量敲击装入较好。
2.5 加工效果说明
本槽锯刀夹从2013年5月在我校实训中心试制成功以后，在厂家投入使用了近一年时间，根据厂家反馈的信息，该零件各项性能基本能满足设备的总体要求。
3 结束语
本文通过对在数控车床上加工槽锯刀夹的过程进行详细的分析说明，并重点介绍车削加工部分的技术重点和难点，把看似非常复杂的加工工件，通过确定合理的加工工艺和巧用心轴，使加工变得轻松简单，也同时解决梯形槽两侧面E、F有“吃皮带”现象，确保了锯片在高速旋转时不会晃动，从而说明作为一名技术人员在合理安排加工工艺和巧用夹具问题上的重要性。与此同时，作为一名技术类教师，除了要求自己要有较高的技术造诣以外，还应该培养学生的有分析解决问题能力和创新能力等，让学生参与，能学到更多技术。
【参考文献】
车床刀架范文5
【关键词】桥壳支撑轴；CWA6185普通车床；改造；
引 言
桥壳支撑轴是装载机的关键部件，它性能的好坏直接影响装载机的整体性能。对于不同型号带有安装板桥壳支撑轴的加工是一个难题。目前，加工带有安装板桥壳的支撑轴主要是采用普通车床，通过多次装夹与多次换刀完成；但是，多次装夹不仅导致其定位精度与装夹精度下降，而且效率低下；若使用自制的专用工装夹具进行装夹，则成本昂贵、效率低且工装精度无法保证。随着近年来工程机械行业的迅速发展，对桥壳支撑轴需求不断增加，因此，带有安装板桥壳支撑轴的加工这个瓶颈难题越来越严重，迫切需要解决。为此，本文提出了一种增加主轴头、一次装夹以及通过PLC控制改造后的车床等工艺设想，完成带有安装板桥壳支撑轴的加工。
1 桥壳支撑轴安装板加工工艺分析
桥壳支撑轴的材料为QT450-10，本CWA6185普通车床的主要加工内容为对2、5两处安装板进行加工。两个安装板的对称度公差为0.05mm，安装板的外圆表面与支承轴的同轴度公差为Φ0.06mm。针对上述加工精度，先前采用的加工方案为：1）将桥壳支撑轴使用三爪夹盘与顶尖联合定位，装夹完成后对刀，加工左端安装板；2）CWA6185普通车床的刀架由于桥壳支撑轴中桥位置的球形半径过大无法从左端向右端顺利通过。故此只能先加工桥壳支撑轴一端的安装板，再将桥壳支撑轴进行反向装夹，再加工桥壳支撑轴另一端的安装板。虽然此工序能满足加工精度，但是此产品的产出效率比较低，因此，对CWA6185普通车床改造解决桥壳支撑轴安装板加工的难题是十分迫切的。
通过对上述工况的具体分析，要全面提高对桥壳支撑轴安装板的加工精度，及生产效率，可以通过以下两个方案进行解决：
1）改造原有的CWA6185普通车床，这样在不需要改造关于车间生产线所有设备的前提下，只需花费较少的成本来改造CWA6185普通车床为新型双头车床，以提高桥壳支撑轴安装板的总生产量；
2）购买桥壳支撑轴安装板加工的专机制造设备，更换新的生产线设备，这样虽然可以解决上述所存在的问题，但是，更换新的桥壳支撑轴安装板加工的专机制造设备以及配套生产线设备需要花费大量的人力、物力以及财力。综合考虑以上两种方案，方案 1）是比较可取的，方案 1）既能解决对桥壳支撑轴安装板加工这个难题，又能为企业节省大量的资金，又不至于许多加工设备不能在使用。
2 CWA6185普通车床改造方案
对于上述普通车床的改造，首先根据所要加工的产品的形状、尺寸对普通车床进行调整。其次根据普通车床自身的结构特点来适当调整结构，最终达到能方便完美的加工出所需要的产品。根据桥壳支撑轴安装板与CWA6185普通车床的结构特点，决定采用两个方面进行改造：
1）结构改造，即在滑轨的另一端新加一个刀架，此时，滑轨上就有两个刀架，两个刀架分别加工两侧的桥壳支撑轴安装板，以避免二次的装夹、定位，提高生产效率。
2）系统引进，通过采用PLC电气自动化控制系统，来控制机床上的两个普通的刀架同时加工，这样既能提高加工效率，又能保证加工精度。
2.1 结构改造
在对CWA6185普通车床进行改造，务必要保证在加工桥壳支撑轴安装板时易于装夹、切削以及高精度定位，同时要兼顾新刀架相对普通车床滑轨的平行度公差、垂直度公差是否达到合理范围之内，以及新刀架结构是否方便操作等。为满足上述要求，对新刀架设计了两种方案。
1）在CWA6185普通车床外新增刀架
此方案是将在CWA6185普通车床外部新增一个机床平台，在机床平台上固定一对机床滑轨，并在机床滑轨上装上新增的刀架，最后通过伺服电动机来控制机床上的丝杠带动滑轨上的刀架移动，进而实现加工功能。如图2所示为CWA6185普通车床外新增刀架图，此新增刀架在其机床的外部，在改造时不需改变原机床的结构，不影响原有的精度；而且改造周期也比较短。但是，此方案的可能存在的不足之处是新增的刀架在机床之外，加工时刀柄较长，刚性减弱。为检验此方案效果，采取40Cr刀柄进行试验，刀柄尺寸为70mm×60mm×510mm，刀柄上装夹钛基硬质合金刀片，刀柄的伸长量为280mm。通过对桥壳支撑轴安装板进行实际加工、检测，其结果完全在规定的公差范围之内，且满足使用要求。
2）在CWA6185普通车床上新增刀架
此方案是在CWA6185普通车床的原有滑轨上增加一个滑轨平台，然后在滑轨平台上重新布置滑轨，最后将新增的刀架装配到新布置的滑轨上，并通过伺服电动机来控制机床上的丝杠带动滑轨上的刀架移动，进而实现加工功能。新增刀架在原有机床的滑轨上，传动精度比较好，而且刀柄的伸长量较小，对刀具的刚性要求容易满足。但此方案要在原机床滑轨上配置新滑轨平台，由于精度匹配问题，一般机床无法满足，且周期长，不符合企业的生产宗旨。因此，最终决定采取在车床机身外新增刀架的改造方案。
2.2 系统引进
纵观整个制造行业，大多数自动化设备，均采用PLC电气自动化控制系统，PLC技术在位置控制、过程控制、数据处理等方面的具有较高的精度。此次改造是控制新增刀架进行横向、纵向的切削运动，动作简单，采用PLC电气自动化控制系统完全可以满足使用要求。
CWA6185普通车床的PLC自动控制系统主要由输入、输出装置、数控装置、可编程控制器、伺服系统、检测反馈装置和机床主机等组成。PLC自动控制系统通过编程器读入所编写的程序。进而通过PLC系统功能控制伺服电动机转动，由伺服电动机旋转带动滚珠丝杠转动，最终实现对刀架的工进或退、快进或退、停止等功能，同时还可以用手轮、手动功能进行微调。
3 改造成果
通过在原有CWA6185普通车床的基础上，增加一个床身之外的新刀架，再由PLC控制系统对其新刀架进行控制，将新刀架以及PLC自动控制系统装配到原有机床上，装配好的设备图如图4所示，最后将桥壳支撑轴装夹到改造后的机床上，采用40Cr刀柄以及前端装有钛基硬质合金刀片的车刀进行实际切削加工，将加工后的桥壳支撑轴进行检测，检测的尺寸与加工精度均符合图纸上所规定的要求。
车床刀架范文6
关键词：数控机床；改造；主轴
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 17-0000-02
目前，我国的大多数制造行业和企业的生产加工装备绝大数是传统的役龄在10年以上的旧机床，机械制造水平与发达国家相比差距很大。我国加工生产出来的产品普遍存在成本高、品种少、质量差、档次低、供货期长等诸多问题，从而导致我国机械产品在国内外市场上缺乏竞争力，直接影响到我国机械制造业企业的产品、市场效益，最终影响到行业内各家企业的生存和发展，因此，改造旧机床提高数控化率不光成为了影响行业的重要因素，而且成为了发展企业的关键，关系整个经济的发展，所以说我国制造技术改造与创新成为了历史必然与趋势。创新与改造，都应该从最普通的机床改造开始。文章认为，普通机床的数控化改造，应采用先进的工艺装备，从机械传动链的改造和电气控制系统的配置等多方面考虑，目标是改造成为经济型数控机床。
1 数控机床的性能指标的选择
机床的改造主要应具备机床基础件必须有改造的费用要合适及经济性好和足够的刚性这几个条件，也就是说，并不是所有的旧机床都可以进行数控改造。在车床改装前，要对机床的性能指标做出决定。如下表格1中的性能指标数据。
性能指标 细项、主体因素
数控制动停车 级数 轴变速方法 功率 转速范围
进给运动 进给速度 快速移动 脉冲当量 加工螺距范围
进给运动驱动方式 步进电机驱动 非步进电机驱动
给运动传动 滚珠丝杠传动 非滚珠丝杠传动
刀架 自动转位刀架（位数） 非自动转位刀架
其他 插补功能 刀具补偿和间隙补偿 显示 诊断功能
改装后的车床一般都保持原有的加工工件的平面度、直线度、圆柱度以及粗糙度等性能，不会改变加工工件的最大回转直径以及最大长度、主电动机功率等。
2 改造方案的整体内容
机床改造手段的主要手段和方法是对原有的旧机床结构进行创造性的设计，但不是在传统机床的基础上对局部加以改进即可，也不是简单地给传统机床安装上数控系统就成。现代的数控技术已经形成了数控机床的独特机械结构，特别是整体布局、外部造型，还有加工中心，包括其支承部件、辅助功能、主传动系统、进给传动系统、刀具系统等部件结构都已经发生了很大变化。所以说，考虑新机床的各项指标与旧数控机床相接近是改造的主要出发点和落脚点，主要是在控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体等四个方面对旧机床进行数控改造。这四个方面的组成框图如下图所示：
从上图1可以看出，旧机床的数控改造的四个内容构成了一个有机整体，其详细环节主要有：
3 机械结构改造具体途径及案例剖析
本节例举C6136普通卧式车床改造成经济型数控车床来说明普通卧式车床数控化改造的方案。旧车床的数控化改造重点解决控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体等四个方面的问题。
3.1 数控系统选型
为维护和管理，数控系统的选择应尽量靠拢同一制造商生产的车型系列，也有利于备件的购买，可以考虑改造的数控设备相似的特征。数控系统模型的选择要考虑的是适用于所有类型的机械及工业装置的单件，小批量的加工精度可达IT7级，C6136车床加工复杂零件，所以数控系统选择连续型数控系统。国内机床如广州数控设备厂生产的GSK980TA一般用于经济型的数控机床，其数控系统为两轴联动，功能较多，性能稳定，价格便宜，一般的经济型数控机床等。
3.2 改造机械结构
（1）传动链。为增大输出转矩，克服由电动机轴和丝杠不平行而引起的失步现象，要从纵向、横向的传动链方面来进行C6136卧式车床数控化改造，使用滚珠丝杠取代了原来的纵向进给传动链中的丝杠和光杆。
（2）主传动。采用手动挂挡变速的方法保留原机床的主轴传动链。在主轴末端安装主轴脉冲编码器，拆卸交换齿轮，以进行螺纹切削。
（3）刀架。原手动四方刀架被LD4系列电动刀架所取代。四个霍尔开关分别为四个刀位的位置，当刀台旋转时，带动磁铁一起旋转。当到达规定刀位时，通过霍尔开关输出到位信号。刀架定轴上端四个霍尔开关和永久磁铁检测获得刀架的到位信号。刀架的定位过程是：系统发出换刀信号刀架电动机正转刀台上升并转位刀架到位发出信号刀架电动机反转初定位精定位夹紧刀架电动机停转换刀应答。
3.3 改造设计伺服系统
在普通机床的数控化改造中一般采用交流伺服电动机和步进电动机。选用反应式步进电动机作为在C6136的数控化改造中的纵向和横向的进给驱动较为合适。交流伺服电动机体积小、调速方便。与步进电动机相比，目前广泛用于数控机床的传动系统，价格昂贵，虽然精度高，但出于经济型改造，一般选用步进电动机作为驱动装置，车床步进电动机采用脉冲数字信号进行控制，每转一转步距误差自动清零，能方便地实现调速与定位，通过改变各相绕组的接通次序即可实现正反转，数控车床上大多使用反应式步进电动机。如运作流程如下图。
3.4 选用和安装编码盘
主轴部分数控化改造是机床能否进行螺纹加工的最重要的部分。要实现自动加工螺纹的目的，需要这部分改造在原来车床上需加装一个脉冲编码器。配置经济型数控车床处理线程或螺杆的脉冲发生器，该编码盘的车床主轴位置信号作为反馈元件，以便它发出到主轴的角位置的改变信号，同步旋转的车床主轴，并输送到NC系统。按照所需的加工节距处理计算，数控系统控制机器的垂直或水平的步进电机，从而实现的车床加工螺纹的目的。所以，决定在进行C6132的数控化改造设计时在主传动系统中加装一个光电码盘。
3.5 设计自动回转刀架
自动换刀装置具有不同的形式，主要是因数控车床的工艺范围、刀具的种类与数量不同。带刀库的自动换刀装置和自动回转刀架是目前的常用装置。自动回转刀架是数控车床上最常用、最简单的一种自动换刀装置，也称为转塔式刀架，实现车床的自动换刀动作主要是依靠回转头的旋转分度定位。由数控系统控制的自动回转刀架效率高，具有相当可靠的工艺性能。在改造C6132车床数控中，采用四方自动回转刀架，拆除原刀架和小滑板，用自动回转刀架替换原机床的普车床通手动回转刀架，换上LD4口CK6132l～t2E位自动回转刀架即可。
3.6 清洁与维护液压系统
在车床数控化改造中，对机床原来的切削液系统进行改造往往是没有必要的，只需要通过CNC控制用数控系统上的切削液接口与液压系统的电路进行有效地连接，达到切削液的自动开关的目的。此外，对液压元件和液压系统的平稳准确运行来说，液压系统的清洁程度有着非常重要的影响。因此还要在C6132车床进行数控化改造对液压元件进行仔细地检查，如果发现老化的元件，或者出现磨损等异常现象，则需要更换加工中心，从而保证整个机床系统能正常运作，以确保液压元件能正常工作。
3.7 改造设计电气控制系统
对电气控制系统进行改造设计，加工中心在满足控制要求的前提下，不宜盲目追求自动化和高指标，应力求设计方案简单、经济，力求车床使用与维修方便、控制系统操作简单。冷却泵电动机刀架电动机、机床中的主轴电动机等均离不开系统自动控制。由电源电路、主电路、控制电路和CNC控制回路等构成的C6132车床改造后的电气控制线路改造时更换同一型号的老化电器元件，比如变压器自动断路器、接触器等，同时增加的电器元件主要包括主轴编码盘、电动刀架控制器、轴驱动器、控制开关以及必要的继电器等，改造后拆除原位安装改造后的电控柜、原电控箱，最后通电调试数控机床中电气控制系统。
4 结束语
文章运用C6136型普通车床进行改造案例，说明普通机床数控化改造涉及到电气、机械、计算机等领域，是一项理论深、实践强的系统工程，需要遵循一定的实用性、经济性和稳定性，其改造在进行数控改造时，应该做好改造前的技术准备，改造过程中，分改造前、改造中、机械维修，与电气改造相结合，先易后难，先本地情况的技术准备工作。事实也证明，普通机床，数控机床升级用较少的资金，为企业带来可观的经济效益。
参考文献：
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[2]胡明星.教学用数控机床的管理与维修[J].职业，2011，20.
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