数控车床的优点(6篇)

数控车床的优点篇1

关键词：数控车床；工作循环；设计

前言

数控设备在加工方面相较于原来的普通设备有着巨大的优势，汽车转向节是汽车上应力最集中、形状最复杂的零件之一，需要具有良好的机械性能，其加工质量的好坏将直接影响到汽车的性能，近些年来，我国经济发展迅速，对于汽车的需求量猛增，而汽车转向节作为汽车的重要部件，在加工质量和加工效率方面都有着很高的要求，传统的加工方式是采用普通数控车床进行加工，然而从实践中发现，其加工效率很低，远远无法满足需求，文章将介绍一种新的加工转向节杆部的专用立式数控车床。就数控车床在加工汽车转向节杆部及法兰端面方面使用普通数控车床和专用的数控立式车床进行比较，阐述优缺点，并对相应的加工工艺进行介绍。

1数控机床简介

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。数控机床分为数控车床、数控铣床、数控磨床等等几大种类的机床，或者是加工中心等。数控车床是在原有的普通车床的基础上发展起来的，通过加装计算机进行运算，将计算的结果通过驱动器来带动伺服电机进行传动，从而实现相应的运动，其中数控车床又是使用最为广泛的机床，其使用量占到了数控机床使用量的25%。数控车床是将机械、电气、液压、气动、微电子和信息等进行融合而得到的一项工业方面的杰作，其可以用来制作高精度、高效率等的工件，现如今，通过使用数控车床进行加工代表着一个国家机加工的水平，经过多年的发展，数控车床由原来的普通卧式车床发展到数控卧式车床、数控立式车床、车铣加工中心等多个方向，数控车床在我国的保有量要远远高于其他的数控设备，在整个数控机床中占有很高的地位，近些年来，通过发展通用的数控语言，实现了数控设备编程的通用化，不同厂家不同系统的编程语言有很高的相似的地方，从而为编程带来了方便，数控车床具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，在批量零件的制造过程中相较于原来的普通机床有着巨大的优势，数控车床通过计算机来识别输入的语言，通过计算机计算需要移动的位置，而后将这些数据输送给相应的执行机构来对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能的控制。经过多年的发展，现在已经能够像操作电脑一样方便的实现输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现。相较于传统的车床通过手动摇动来使刀具完成切削作业，数控车床通过驱动器驱动电机来带动滚珠丝杠来传递运动，通过电机的编码器或者是光栅尺来定位移动的距离，无需像以前一样使用卡尺来测量工件的精度。数控车床是将计算机技术、电气技术、机械、液压方面融合到一起开发出来的，系统结构复杂，完成功能众多，效率高，在完成大批量的加工中具有很大的优势，代表着机械加工领域发展的方向。

2数控车床发展及应用现状

21世纪的数控装备将向着智能化的方向发展，主要体现在：如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，采用计算机识别图纸、输入简便、傻瓜编程、智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。智研咨询指出，目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、复合化、智能化等已经成为了数控机床发展的趋势和方向。

3数控车床的工作循环及设计

文章介绍一种汽车万向节立式专用数控车床，立式车床的主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横梁或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，一般分为单柱和双柱两大类。由于汽车万向节形状如羊角，结构复杂；毛坯为锻件，加工余量大，特别是法兰盘根部圆弧部分；工件偏重，转动惯量大；定位夹紧困难。下面将介绍机床的设计预案：根据转向节工艺特性和定位夹紧要求，该机床采用主轴偏置的立式数控车床结构，在传统立式数控车床的基础上，增设尾座顶尖部件，从而形成能够更好的加工设备。

3.1机床的工作过程

数控车床主要由由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、系统、排屑器等部分组成。立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件车削加工。

卧式数控车床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加工。加工工程中是通过主轴带动工件转动，将车刀夹装在刀架上，通过X、Z轴来带动刀架来对工件进行加工。

3.2转向节专用立式数控车床部件设计

3.2.1主轴箱设计

主轴箱是机床的重要的部件，是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。主轴箱采用多级齿轮传动，通过一定的传动系统，经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴，最后把运动传到主轴上，使主轴获得规定的转速和方向。主轴箱传动系统的设计，以及主轴箱各部件的加工工艺直接影响机床的性能。本机床为立式结构，主轴箱就是传统意义上的床身，其作用一是安装主轴及其传动系统，二是支撑立柱即在其上安装的纵横滑板和电动刀架。因此要求主轴箱具有据够的刚性，结构必须合理，长期使用不变形。

3.2.2X、Z轴进给系统设计

数控车床的Z轴为纵向轴，其主要是由纵向滑板和纵向滚珠丝杠传动副组成。由于横向X轴安装在Z上，因此Z轴需要采用重载型滚珠滚动导轨，从而能够支持住Z轴的重量，可以采用伺服电机带动滚珠丝杠使纵向滑板上下移动从而实现精确定位。机床的X轴也采用滚珠丝杠来实现传动，通过伺服电机来带动丝杠来传递运动。机床的进给系统主要是通过进给机构来改变进给量。

3.3转向节工装夹具设计

3.3.1顶尖部件设计

车床顶尖是车床的重要组成部分，主要有定位功能、回转功能、夹紧功能，在主轴旋转时顶尖也随着旋转，实现机床的主运动。设计此部件时需要注意可靠性。

3.3.2转向节车具设计

转向节是异形件，非常的不平衡，其车具设计有一定难度，第一是定位采用顶尖孔，其刚性不好，需要上下顶尖定位夹紧，下顶尖固定在主轴上，上顶尖单独设计移动部件；第二是夹紧，没有规则的夹紧面，同时不同的顶尖形状各异，要使车具具有通用性，车具必须具有适应不同工件的柔性；第三是工件的不平衡性，在设计车具时必须有可调整的配置设置；采用液压加紧卡盘来实现夹紧。

4结束语

文章就数控车床在加工汽车转向节杆部及法兰端面方面设计的新的立式车床的设计进行了阐述。

数控车床的优点篇2

【关键词】数控；教改；课程

【Abstract】Byanalyzingthe“CNClathe”coursefeatures，combinedwithteachingpractice，thecurrent“CNClathe”Teachingtheproblemsputforwardsomesolutions，forthefuturedevelopmentofateachingreference.

【Keywords】CNC；Reform；Course

0引言

数控技术也叫计算机数控技术（ComputerizedNumericalControl简称：CNC），它是采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成机械加工的一门技术。数控车床，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。与普通机床相比，数控机床具有很多优点：高柔性，适合单件、小批量生产，适合新产品的开发；加工精度高、加工质量稳定可靠、生产率高，数控机床的加工自动化，免除了普通机床上工人的疲劳、粗心、估计等人为误差，提高了产品的一致性；并且数控机床对操作工人的要求降低，一个普通机床的高级技工，不是短时间内可以培养的，而相对来说数控机床操作工人培养时间极短（如数控车工需要一周即可，还会编写简单的加工程序）。随着数控机床在工厂的普及，它已经直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业[1]。

1《数控车床》实训课程性质和特点

《数控车床》课程是我校机械设计及其自动化和机电一体化专业的专业必修实验课。通过本课程学习，使学生建立现代机械制造的全新概念，掌握数控车床的基本知识、基本理论和基本技术。该课程具有如下特点：

1.1知识密集

《数控车床》是以数控车床设备为主要研究对象讲授计算机数控的基本原理、基础理论和方法。数控车床集合了多学科，具有集机、电、液于一身，技术密集和知识密的特点，设计、使用数控车床必须具备机械制造、微电子、自动控制和计算机等多方面知识。

1.2理论性与应用性均要求较高

《数控车床》课程既包含了开发设计数控系统和数控机床所需要的深奥的理论知识，又包含了使用数控机床所需要的应用方面的知识。

1.3知识更新快

随着微电子技术计算机技术的发展，数控技术也在不断地发展。数控技术从创造到现在虽然只有50多年的历史但已经经历了五个发展阶段，相应的数控车床也经历了五次更新换代，专业知识的更新速度非常快。

2《数控车床》实训课程教学中存在的问题的探讨

《数控车床》实训课程具有以上的特点，给教学带来一定的难度，在教学过程中，授课老师经常有如下困惑：授课的重点在哪里、如何掌握讲授课程的深浅、如何收到好的教学效果等。笔者通过《数控车床》实训课程实践中获得的一些认识和体会归纳如下：

2.1充分利用计算机辅助软件

由于数控技术教学和培训都离不开数控机床，而数控机床本身价格比较昂贵，同时训练过程不可避免地存在误操作过程，这对机床安全是一个巨大的隐患，同时数控机床的数量有限，难以满足大量学生实践训练的需求。随着计算机技术的普及，数控机床加工仿真技术得到了迅速发展，很好地解决了这些矛盾。数控加工仿真是一种先进的计算机人机交互技术，具有生动的界面和强大的显示功能，图形大小、颜色、观察视角以及刀具的形状等都可由操作者自行设计以满足不同的监控与学习要求；仿真系统的通用性较强，其语法诊断功能可以帮助学生学习编程。在模拟过程中，系统能及时提供错误信息以及刀具相对移动轨迹的显示以及最终加工的立体效果，很容易发现和修改编写程序的错误，高仿真界面及动态的模拟仿真系统可有效地显示代替机床实际运行状况并且还能够提示操作信息，使数控机床的编程操作易于课堂化教学，从而既节省了机床设备和实习消耗，降低了实做危险，又大大提高了教学效率，规避了实习人员的操作风险。仿真系统在模拟中出现人为的编程或操作失误也不会危及学生和机床安全，学生反而还可以从中吸取大量的经验和教训，所以说它是初学者理想的实验、实践工具[2]。

2.2理论和实践相结合

刚刚开始接触数控车床，首先要掌握常用的指令G、M指令，例如快速进刀指令G00、直线插补指令G01、圆弧指令G02和G03、主轴正转M03等相关的指令。要求学生在最短的时间中熟记他们，对于不明白的概念暂时不要理会，在实训中，通过实际的实践操作就会慢慢的理解明白。简单的指令对于学生的基础知识要求不高，学生学习起来容易。脱离课本上大的知识框架直接从常见指令学期起，学生容易上手，又有成就感，增加学生的学习兴趣[3]。

3展望

推进高校数控人才的规模化培养，有利于壮大中国数控人才队伍，对中国传统制造业转型有着重大意义，同时还可向创业人才队伍输送人才资源。改变传统数控人才的自底向上的知识串联培养模式，建构以项目为核心、自顶向下目标型的数控教学知识体系，优化实训软硬件环境，改善数控实训的权重，降低高校卓越数控人才规模化培养成本，结合创新、创业实践，不断拓展卓越数控人才培养的知识活化面积，提升其核心竞争力，促进越工程人才规模化培养模式的可持续发展。该目标的实现需要多重数控实训教育资源的进一步优化整合，有待深入探讨，协同完成。

【参考文献】

[1]张三.数控技术与产业发展途径[J].电工论坛，2013-04-11.

数控车床的优点篇3

关键词：传统机床数控化改造必要性特点步骤

随着制造业现代化水平的不断提高，机床数控化率相应提高。利用电子技术和计算机技术对车床进行数控化改造，对提高生产效率、保证加工质量、进一步提高车床设备的先进性，不仅具有可行性，还具有经济性。本文就车床的数控化改造谈几点看法。

一、车床数控化改造的必要性

数控机床与传统机床相比有以下突出的优越性，而且这些优越性均与计算机有关。

一是数控机床可以加工出传统机床不能加工的曲线、曲面等复杂的零件。由于计算机有高超的运算能力，可以准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。

二是数控机床可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，相比传统机床效率提高了3～7倍。计算机有记忆和存储功能，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，从而实现自动化。数控机床只要更改一个程序，就可以实现另一个工件加工的自动化，从而使单件和小批量生产得以自动化，故被称作实现了“柔性自动化”。

三是数控机床加工的零件精度高，尺寸分散度小，装配容易，不再需要修配。

四是数控机床可实现多工序的集中，减小零件在机床间的搬运频率。

五是数控机床拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而加工可实现长时间无人看管。

由于数控机床具有以上五大优越性，因此大大降低了工人的劳动强度，节省了劳动力，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。

从宏观上看，大规模应用数控机床的本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还在产品中开发CAD、CAE、虚拟制造，在生产管理中推行MIS（管理系统）、CIMS等，在生产的产品中增加信息技术包括人工智能等，最终使得产品在国际军品和民品市场上的竞争力大为增强。我国机床拥有量中数控机床的比例（数控化率）还比较低，因此每年都需进口大量机电产品。这也就从宏观上再次说明了机床数控化改造的必要性。

二、车床数控化改造的特点

与发达国家相比，目前我国车床主要是卧式车床，型号陈旧，技术水平落后，严重制约了生产的发展。采用先进的数控车床，已经成为当今世界制造业的发展趋势。鉴于国内制造业中普通机床的占有率较高，提高车床数控化率有两个可行的途径，一是购置新的数控车床，二是把卧式车床改装成数控车床。

花大量的资金更换全新的数控车床，给企业造成的经济负担较大，同时报废大量的普通车床也是很大的浪费。因此，各个企业可根据自身的情况，酌情提高车床的数控化率，可以购置一批精度高、性能强的数控车床，或数控化改造一批尚有一定精度的卧式车床。

1.卧式车床数控化改造的特点

（1）车床改造针对性强，能满足生产的要求。因为车床的改造方案是根据原机床中存在的问题提出的，要改哪些地方、改到什么程度都要有的放矢，能与生产结合，可以直接将科学技术转化为生产力，企业有积极性。

（2）车床改造可以充分利用原车床的绝大部分零、部件，大大节约原材料和资金，见效快，改造周期短，可满足生产急需。因为旧车床数控化改造中，大部分床身、立柱等基础件和许多传动部分都不需更换，费用只有购买新车床费用的l/15～1/10，工期大大缩短，节约了成本。

（3）改造后的车床性能稳定可靠，车床应用范围得到扩大，能适应多品种、小批量零件的生产。因为车床的大型构件一般是铸铁制成的，而铸铁件年代越久时效越充分，精度比新铸件更加稳定。改造不需要改变支撑类大型构件，只需修复或更换中小型部件就可以获得与新车床类似的效果。改造后的车床功能有较大的提高，除了保有原有功能外，还可以满足各种复杂型面类零件的加工要求，扩大了车床的应用范围。

（4）经过数控化改造，可以有效提高工件加工精度和生产效率。改造依据了生产技术的发展要求，及时提高了生产设备的自动化水平和效率，提高了设备质量。

（5）可以充分发挥企业现有技术力量的作用，调动技术人员的积极性，同时对工人技术水平的要求也不会太高。

（6）在改造期间，通过拆解旧车床、装配新的零部件等改造过程，间接培养了数控人才，让其对机床的特性有更详细的了解，从而缩短了操作使用和维护方面的培训时间，见效快。

2.车床数控化改造的成效

通过车床数控化改造，可以使其具有如下优点：可以加工出卧式车床加工不了的曲线、曲面等复杂零件；可以实现加工柔性自动化，效率比靠凸轮或挡块等实现模拟自动化的机床高3.7倍；加工精度高，尺寸分散度小，易于装配；可实现多工序集中加工，提高了加工精度，同时减小了被加工零件在机床间的搬运频率；拥有自动补偿等多种功能，简化了传统机床加工工艺中的工序，机床利用率得以大幅提高；若购置一台新的数控机床，国产数控机床价格也要10万元，进口设备的价格更高，而对卧式车床进行数控化改造也能满足实际生产的需要，改造的成本只要2万～3万元；由于采用了自动化加工技术，可以大大降低操作者的劳动强度，减少废品率，提高工作效率。

三、车床数控化改造的基本步骤

1.设计总体改造方案

数控机床由机床、数控系统和设备三部分组成。卧式车床改造的目的是利用数控系统控制原有车床自动完成机械加工任务，提高车床的加工精度和生产率。

在考虑经济型数控机床改造的具体方案时，所遵循的原则是，在满足需要的前提下，对原有车床尽可能减少改动量，以降低改造成本。改造中需要解决的问题是：增加数控装置，设计微机控制装置或选用经济型的数控系统；将现有机械传动的进给控制装置改造成数控控制的无级自动变速的进给系统；将丝杠换成滚珠丝杠，提高传动精度；把手动控制的刀架转位装置改造成数控装置控制的自动转位刀架；加装脉冲编码器，实现螺纹的自动切削。若对改造后机床的要求较高，则要改造主轴，重新设计主轴箱，使用主轴伺服电动机或电主轴。

2.数控化改造项目

（1）控制系统的选定。目前市场上数控系统的类型比较多，选择前首先应对拟改造的卧式车床的功能有一个充分的了解，可按照价格合理、技术先进、服务方便的原则选择微机系统式数控系统。若选择微机系统，需要完成软、硬件的设计，即要完成X轴、Z轴的进给控制。分别完成X、Z向的插补运动，可实现车削端面、外圆、任意锥度圆弧面、球面等加工。为了能够加工螺纹，配用主轴同步脉冲传感器，可加工导程在6mm以下的螺纹工件。整个系统属于开环控制，结构简单，驱动力大，成本较低，抗干扰性能强，能很好地满足生产的需要，但是设计工作量大，系统稳定性不高。

另外，还可以根据实际情况选择经济型车床的数控系统，调制、安装简单，可靠性较高，价格较贵。

（2）机械部分的改造。

①滑动导轨副。对数控车床来说，导轨除了应该具有卧式车床导轨的精度和工艺性外，还要有良好的耐磨性，并减少因摩擦力而致死区。同时还要有足够的刚度，以减少导轨变形对加工精度的影响，要有合理的导轨防护和。一般卧式车床的导轨材料为HT200，机床改造时可在原床鞍下滑面经机械加工后贴一层聚四氟乙烯软带。聚四氟乙烯软带与铸铁配合时，具有良好的减磨性能，动摩擦因数约为铸铁的1/8～1/3，能有效地防止机床的爬行。此外，床鞍与床身、中滑板与小滑板应接触均匀，接触面积不应小于70%，接触点数不应小于10点/cm2，这是保证加工精度和尺寸一致性的关键之一。

②丝杠传动副。一般数控车床或数控系统要求采用滚珠丝杠副传动，目的是为了提高机床的进给精度，减小传动副的摩擦阻力。根据JB/T2886—2008丝杠精度标准可知，滚珠丝杠分为九级。卧式车床使用的是7级精度的滑动丝杠。将3级精度的滚珠丝杠与7级精度的滑动丝杠比较，从精度来讲，二者的差异并不大，因此建议选用3级滚珠丝杠来替换原有丝杠。这样的好处是传动速度快，反向灵敏，精度较高，所需转矩小。

③拖板系统。拖板的运动是数控系统直接控制的对象，不论是点位控制还是连续控制。被加工零件的最后坐标精度将受拖板运动精度、灵敏度和稳定性的影响，尤其是用步进电动机作为拖动元件的开环系统更是如此。因为数控系统发出的指令仅使拖板运动，而没有位置检测和反馈，故实际移动值和系统指令值的差别造成加工误差。因此，除了床鞍、中滑板（小滑板已被取消）配合精度要求较高外，在传动装置的布局上还应采用减速齿轮箱来提高传动转矩和传动精度（分辨率为0.01mm）。

④主轴同步传感器。主轴同步传感器的作用就是传递信息给数控装置，保持主轴的速度和刀架进给量一致。安装时要求机床主轴转一圈，传感器也要转一圈，这样才能保证发给数控装置的信号准确，车削螺纹时不乱扣。

数控车床的优点篇4

关键词：数控切削加工；项目教学法；职业能力；项目

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.224

《数控切削加工》课程以培养学生的数控切削零件加工技能为核心，以产品零件为载体，将产品零件图进行分析，加工工艺方案制定，加工参数设置，工件定位与装夹，工、量、刀具的使用以及切削液的选择，数控切削加工程序的编写，程序的验证，加工的电脑模拟，数控切削机床的操作，加工工艺文件的填写，最终成品质量优质评估等内容结合在一起，着重培养学生会数控切削机床操作、加工程序编制、懂数控切削加工工艺的加工生产技能。《数控切削加工》是一门实践性很强的课程，它需要将理论与实践等多方面知识的综合运用。

随着现代数控加工技术的快速发展，机械产品的性能也不断的提高，对产品的加工质量也提出了更高更精的要求，且传统的普通机床也远远不能满足产品高精度、高效率、高质量的生产需求，近15年来，数控机床的使用得到越来越广泛的应用，也为广大企业带来了很大的经济效益，而在其中数控铣床和数控车床尤为重要，因此，数控切削加工是高校数控技术专业的一门专业核心课程，学好本门课程对本专业学生显得尤为重要，所以经过我们大量的调研和认证得知：如果我们在《数控切削加工》课程教学过程中仍然采用传统的教学方法、教学手段以及教学模式将不能很好地满足学生的专业学习需求，也不能确保学生理解并掌握该门课程的核心知识的能力，更不能保证学生今后的毕业就业需求，因此，我们对《数控切削加工》课程的教学采用项目教学法，通过项目使学生掌握会操作、精编程、懂工艺的数控切削加工生产技能就显得很重要。

1数控机床切削加工基本介绍

数控车床的型号、结构及主要功能：

数控车床是利用在计算机的专门车床编程软件产生数字化信号进行控制的机床，加工时将编制好的数字化程序输入到机床的控制面板中，再由数控车床的伺服电机去进行控制机床的各个运动环节，根据电脑中的产品图像切削出不同材质、不同大小、不同形状的工件。

（1）数控车床的基本型号。数控车床型号的编制方法上与普通切削车床相似，比如、CKA6160，C即表示车床；K即表示数字化控制；A即表示为卧式车床系列；60即表示为该机床的最大的工件回转直径为600MM.

（2）数控车床的基本结构。目前，市场上所呈现的数控车床的基本结构与普通车床的基本结构相似，不同的地方在于数控切削车床所采用的是CNC（计算机数字化控制）控制系统和伺服电机装备，主要强调的是机床的自动化加工能力。

（3）数控车床的主要功能。在全面具有普通数控车床的功能基础之上，数控车床可以加工生产一般车床无法完成的复杂形状的零件加工，如具有抛物线、椭圆等特殊曲面形状的产品。同时它与普通车床相比，数控车床具有适应能力强、工学相对集中、生a加工效率高、自动化程度非常高，能够减少工人的劳动强度等优点，数控车床主要用于螺纹、轴类、盘类等零件的加工。数控车床的主要加工步骤为：A.对零件图进行充分的分析、确定零件的加工工艺路线。工艺路线主要包括走到的路线、加工坐标系（对刀点的选择）的确定，切削参数的设置、刀具的选择、夹具的确定、冷却液的选择等；B.加工程序的编制。C.程序的调试。在程序的调试阶段对机床警醒锁住，同时进行机床空运行，认真观察检验程序和图形。D.按照程序找对刀点进行试切。将毛胚进行装夹好并进行试切削，寻找误差并分析原因，直至加工出合格的产品。在数控切削加工过程中加工方案的选择尤为重要，我们一般根据以下三个原则进行确定：A.坚持优先先粗后精的加工原则。即把整个车切削加工分为三个加工过程，即粗加工，半精加工及精加工；B.坚持优先先近后远的原则。在切削加工的时候，我们一般通常会选择离起到点近一点的地方先进行加工，而远一点的地方后加工，这样做的好处是尽量宿短刀具运动的行程，减少刀具的空行程，降低成本，提高加工效率。C.优先坚持先内后外的加工原则。即对有内外表面均需要加工的零件，我们通常要优先加工零件的内表面、待内表面加工完成后，再加工零件的外表面。

2“项目教学法”教学的现状条件

“项目教学法”在《数控切削加工》教学课程的实施过程中，学校的教师队伍和实验室的相关实验设备至关重要。

“项目教学法”在《数控切削加工》课程的教学过程中不但需要教师拥有扎实的理论知识，而且要求教师的实践操作能力强。学院师资力量雄厚，现共有专业教师56人，其士生导师3人，教授5人，副教授15人，高级工程师25人，博士2人，硕士21人。专任教师中具有副高以上职称的教师比例为35.7%，研究生以上学历教师比例为41%，40周岁以下教师比例为45.2%，学院已初步形成了一个以老带新，学历结构，职称结构及年龄结构合理的师资队伍。与此同时，学院外聘著名企业的相关技术人员来校讲课，另外也注重在校教师的继续教育和深造，与机械制造类企业签订合同指派青年老师深入企业学习和锻炼，造就“双师型”的教师，学院与江西新余长林集团、广东中山塑胶模具制品有限公司建立了长期稳定高效的校企合作关系，坚持以学生素质培养为核心，能力培养为基础，开展了一系列教研学做一体化教学，积极推进“工学交替”，“企业冠名订单培养班”，“现代学徒制”等职业教育新模式，通过学生对接企业岗位、专业对接产业、学校对接企业的“三对接”，为机械企业行业培养输送了大批高素质职业型、应用型创新人才。通过比赛的形式积极号召老师们参加、甚至指导学生参加各类数控技能大赛，使老师和学生动手能力得到提高。

学院实验实训设备齐全，目前拥有数控系统实验区、数控仿真加工实验区、柔性制造实验区、金工实习基地等校内综合性实验实训基地，可以完成数控加工、工业机器人、金工实习等多个实验实训项目，设备总值2000多万元，拥有CAXA数控车、CAXA制造工程师、PRO/E、UG、VNUC和VERICUT数控加工高精度仿真软件。拥有数控设备已达60台，其中数控车床14台，可以完成金工实习、数控维修、金属热处理、模具设计、模具加工、注塑成型等80多个实验实训项目，完全可以满足本课程的实践学习需求，从2010年以来，学院教师共150余篇，主编或参编教材15部，主持省级以上课题13项，获省级教学教学成果奖6项，中国职教学会教学成果三等奖1项。

学院实验实训基地坚持以数控技术专业学生实训和职业技能鉴定的考核为主，适当兼顾当地社会人员与校企合作单位企业员工培训、教师实践教学能力培养、技术服务、零件加工的原则，完善职业综合能力训练功效，力争打造成为“教学生产综合车间型”的校内生产性实验实训基地。

3“项目教学法”教学中的实施

3.1《数控切削加工》课程中“项目教学法”的总体思路

目前高等职业院校一般都有数控技术专业，学生就业困难，也因数控技术专业没有特色少。但是数控技术专业的就业需求量大，如若使用“项目教学法”来提高数控技术专业的教学水平，可以增加学生的就业率。

“项目教学法”是通过教学过程中使用教学项目来展示不同课程的理论实践教学内容，在《数控切削加工》的课程教学实际过程中，我们所运用的“项目教学法”中的项目是具有多层次、多方位的概念。

首先，以课程教学为核心，精选对应的实际教学项目，在确定的具体项目的基础之上，认真研究并制定该项目的理论教学全过程，同时将制定的理论教学过程要与所选择的项目进行有机融合，根据“项目教学法”的要求，把理论教学的方案切实运用到教学实践中，以“项目教学法”为驱动，将数控切削加工的理论教学与实践教学进行有机衔接，最终实现企业的市场运作与学院课程教学的全过程衔接，从根本上达到学生与社会、企业、以及行业的无缝对接。

其次，坚持以专业对口企业为渠道，选择企业具体的项目为载体，建立良好的校内、校外实验实训场地，健全理论与实践教学体系，根据市场的就业需要人才的形成，构建培养人才的全过程。

最后，开展技术性科学研究课题项目，强势推进科学研究，把握数控技术专业的超前动态，引导教师对本专业最新前沿技术的学习、研究与应用，加强以项目建设为主导，同时在项目的研发过程中要求学生进行全程参与，着重培养学生的学习能力、探索能力、创新创业能力，并将项目的研发带进学生的整个毕业设计过程中，并以此考核学生的专业综合能力。

3.2《数控切削加工》课程中“项目教学法”的具体实施

在《数控切削加工》课程的“项目教学法”的具体实施过程关键有以下几点：

（1）坚持411的人才培养模式。

4―在校学习的前4个学期，着重构建专业基本能力平台，开展专业专项能力训练，此过程主要在学校的平台（校中厂）基础上实施；

1―在校学习的第5个学期，开展专项综合能力训练，在学校的平台（校中厂）和企业的平台（厂中校）同时进行；

1―在校学习的第6个学期，以就业为导向，开展岗位能力训练，培养学生成为合格职员，主要在企业平台（厂中校）实施。

在教学组织形式中采用模块化、分段式，强调项目导向、任务驱动和教研学做一体化，注重培养学生的学校方法和综合能力。

（2）确定教学项目。在《数控切削加工》教学过程中，根据《数控切削加工》课程教学的内容，选择数控加工课题，_定相关教学项目，从而实现项目教学的价值。在项目教学过程中，让学生掌握了数控切削加工的理论知识，也为学生提供了实践操作的创造空间，促进学生根据项目中遇到的问题解决实际问题的能力。

（3）明确教学重点。在项目教学过程中教师需要结合数控切削加工内容先给学生明确教学知识的重点，同时，指出学生比较容易操作失误的问题，明确项目中关键的操作技能，让学生针对项目核心组织充分的思考和讨论；然后教师根据讨论点给出引导性指导，引导学生的思维，让学生探索出项目的正确分析方法中或者解决实际问题中去。

（4）结合现代化的教学手段。《数控切削加工》实践教学需要使用计算机辅助软件，就是数控切削加工仿真软件，在软件基础上数控切削加工的各种项目的具体操作实施得更轻松。模拟仿真软件其实也是一个虚拟软件、一个具有创造力无限发挥的“实验室”。在这个“实验室”里教师实践现代化的教学方法和增添随心应手的教学手段[3]，把数控切削加工操作演示中赋予动感、生动形象，更加清楚直观的分析，增强学生记忆和理解知识，也解决了教学实践中实验设备不足的问题。

（5）使用合理的考核手段。《数控切削加工》的教学还有一个重要内容――考核，考核是检验学生学习效果的重要手段，项目教学法的考核手段使用阶段性的考核，根据学生学习的知识和掌握技能进行多层次多方位的考核，这样既可以明确学生在项目教学法工程中的学习成果，也可以及时发现教学中意料不到的问题，做出正确地解决方案，最终达到了项目教学法的理想实践教学效果。

（6）总结教学过程。在《数控切削加工》课程项目教学法实施过程中，学生会遇到很多不同的问题，但是教师能够及时指导，帮助学生找到解决问题的方法。在整个的项目教学工程张，教师必须善于总结学生间的特点，引导学生互相学习各自的长处能够来提高和改进自己的解决方案，使学生们的专业知识和互帮互助等各方面的能力在总结中得到发展提高。

4结论

根据《数控切削加工》课程的企业需求的典型岗位来决定项目教学法的实施项目，确定优秀的实用的教学项目，突出针对性、强调实用性，也就是市场需要怎样的技术教师就教怎样的技术，提升专业教学理论教学与实践教学的吻合度，特别是提升了学生的综合运用所学专业知识和专业技能的能力，提高了学生对就业上岗和职业变化的适应能力，同时也为学院提升广大青年教师实践能力提供了一条有针对性的有效途径。

参考文献：

[1]吴倩.基于产学研的“研究性项目”教学模式探究与实践[J].中国西部科技，2009（03）：15-18.

数控车床的优点篇5

关键词：方案设计立式车铣数控机床

一、立式车铣复合数控机床

与传统机床相比，多功能复合加工机床具有多种加工功能，可在一台机床上完成工件多道加工工序。因此多功能复合机床具有如下优点：1.避免了多次装卡和定位带来的误差，提高了加工精度。2.缩短了装卡的时间和零部件转序的时间，提高了加工效率。3.加工设备需求量减少，有利于节约成本。

车铣复合加工技术可以将几种不同的加工工艺，在一台机床上实现。车铣复合机床相当于一台数控车床和一台加工中心的复合，可以使工件在一次装夹中完成车、铣、钻、镗等不同方法加工。

二、车铣复合数控机床方案设计

车铣复合数控机床应能够兼顾车、铣加工的特点，并以车为主，具有加工内外圆柱面、圆锥面、圆弧、螺纹等的加工能力，兼顾同时各类较复杂的平面、曲面，钻削轴向或径向孔等的能力。

图2.1车铣复合数控机床典型结构

2.1高精度工作台主轴结构设计

立式车铣复合加工中心工作台主轴（C轴）用于承载和带动工件做回转运动并进行精确分度定位。轴承是工作台主轴系统最核心的部分，所采用轴承的形式决定着性能的优劣，目前在机床上主要采用的轴承形式如下：

（1）双列圆柱滚子轴承和高精度推力滚柱轴承组合结构：其优点是径向和轴向刚度很高，可承受较大载荷，缺点是限制了主轴最高转速和精度。

（2）单列圆锥交叉滚子轴承结构：主要应用于立车转盘主轴。不仅具有较强的抗翻倾扭矩的性能，还具有低震动、低噪音、低发热以及、冷却油用量少的优点，但其安装难度大，加工和装配工艺要求高，因此应用成本较高。

（3）静压轴承结构

工作台承重采用静压轴承支撑技术，具有极好的运转能力和极高的表面加工性能。工作台轴承不易磨损，从而保证工作台的精度和机床的长寿命。静压轴承的优点是：启动和运转期间摩擦副均被压力油膜隔开且受压力均匀，可靠性高、摩擦因数小、工作寿命长；具有“均化”误差的功能，能减小制造中不精确性产生的影响。轴承的温度分布较均匀，热膨胀问题低于动压轴承。考虑到静压轴承的上述优点，本结构采用静压轴承。

2.2高精度镗铣滑枕结构设计

滑枕作为立式车铣复合加工中心中关键的部件，其性能的优劣直接影响机床性能。结构上将动力电机和减速机安装在滑枕的顶端，通过传动轴传至滑枕的下部直至附件头。结构的优点为滑枕内部空间大，可以为附件头提供更多的动力和通道；电机外置便于大功率和大扭矩的实现。因此本文设计滑枕采用此结构。

2.3工作台恒流静压结构设计

采用恒流静压导轨技术。选用12头等量齿轮分流器，单泵单腔均匀的向工作台导轨腔进行恒流量供油，其特点时压力及溢流损失小，发热量和工作台面变形小，可以实现较高精度的工件切削。

（1）确定导轨结构尺寸

工作台底座导轨结构尺寸需通过多次设计验算及筛选最佳方案确定。

（2）确定工作台导轨油膜间隙

油膜间隙应根据工厂实际加工能力以及工作台台面耐磨材料及刮研工艺确定。本文油膜间隙h0为0.06-0.12mm。

图2.4工作台底座导轨结构尺寸示意图

（3）受力估算

其受力分析图如图2.5所示：

图2.5受力分析图

①切削力在X和Y轴上分力PX、PY与刀架切削力Pz的关系为：Px=Py=0.5Pz

②主电机传动齿轮对齿圈的作用力：

Pz'=Mmax/（D1/2）

式中：Mmax为工作台最大扭矩，D1为齿圈节圆直径。

③齿轮对齿圈作用力在X和Y轴的分力Px'和Py'为：

Px'=Pz'cosαsinβ/（cosαcosβ-fsinαs）

Py'=Pz'（sinα+fcosαs）/（cosαcosβ-fsinαs）

tanαs=tanα/cosβ

式中：f为摩擦系数0.1；α为法面压力角；β为齿圈螺旋升角；αs为径面压力角。

④颠覆力矩作用产生力Fd

My=Pz（h+a）-Pz'（q/2）-Px'（D1/2）

Mz=Py（h+a）-Px（0.8Dmax/2）-Py'（q/2）

M2=Mz2+My2

Fd=（1/2）×（M/D3）

式中：M为颠覆力矩；My和Mz分别为力系对Y轴和Z轴的力矩。

（4）流量计算

①单个支承座有效承载面面积：

A'=（2LB+2lb+Lb+lB）/6；

②作用于单个支承座的最小和最大压力P0、Pi为：P0=（1/i）Wmin/A'

Pi=（Wmin+Wmax+Px+Px'+Fd）/iA'

式中：Wmin为工作台台面重量；Wmax为最大工件重量；i为工作台底座环型导轨油腔数。

③空载与最大载荷时工作台导轨所需的流量Q0和Qi分别为：

Q0=（iP0h30/3μ）[l/（B-b）+b/（L-l）]

Qi=（iPh30/3μ）[l/（B-b）+b/（L-l）]

数控车床的优点篇6

关键词数控车床；故障分布；规律；可靠性分析；可靠性指标；措施

中图分类号：TG519文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）23-0098-01

数控车床在现代化工业制造中是一个非常重要的机械，数控机床的可靠性与否直接影响着一个国家制造技术发达与否，还影响着国家的经济状况。制造技术的发展与数控车床的低故障率和较高的可靠性成正比的，能否提高数控机床的可靠性已成为我国能否走出国门的一个重要因素。而数控车床故障分布的规律，是进行可靠性分析的一个重要指标。因此，对数控车床故障分布规律及可靠性进行分析研究是非常有必要的。

1数控车床的故障分布规律分析

如果数控车床在特定的时间内，无法规定的功能或者性能参数超出允许的范围的情况，这种现象就是表明数控车床发生了故障。故障有两种，一种是非关联性故障，第二种是关联性故障。非关联性故障就是外界条件引起的数控车床的故障，关联性故障就是产品自身质量引起数控车床的故障。本文在进行可靠性指标的分析计算时，主要是对关联性故障进行考虑，同时也记录了非关联性故障以方便日后分析和判断。

对故障数据进行预处理。根据文献[4]提出的方法计算出各故障点的故障总时间及数控车床的故障时间间隔。求得每个故障数据所对应的经验分布函数值，并作出相应的散点图。为后面的分析计算提供依据。

估计故障分布函数的参数与检验假设是否成立。根据实际情况，假设数控车床故障间隔时间的分布威布尔分布。具体步骤：利用最小二乘法对参数进行估计；最终初步确定该数控车床控制系统故障间隔时间的分布规律。其中，这两种分布的参数估计和假设检验过程相似。

对分布函数拟合优度进行检验。即将所获得的故障数据理论分布与实际使用中得到的分布y两种分布曲线进行分析，计算出拟合误差面积比指数R。比较在试验数据理论曲线分别符合指数分布和威布尔分布的假设下求得的R，将最小R对应的分布类型定位最优分布类型。其中拟合误差面积比指数R的求取方法如下：

①计算出故障数据实际分布y和理论分布之间的关系用以下函数来表示：

y=+e（x）（1）

②计算出偏差e（x）曲线与横坐标围成的面积Se：

Se=dx=dx=yi-idx（2）

式中m为分割区间的个数。由公式（2）可知，Se越小，拟合的分布就越能反映车床的故障分布规律（即理论和现实相似度较高）。

③计算出理论曲线与横坐标所围成的面积S：

S=（x）dx=dx=idx（3）

④计算拟合误差面积比指数R。由于在采样的试验过程中，数据点个数有限，且区间不太可能被数据点均等分割。所以R可依下式求得：

R=（4）

表1是以20台相同系列数控车床的试验数据为基础，计算得出其对应的误差面积比指数R。

表1误差面积比指数表

分布类型SeSR

威布尔分布0.5523858.0204240.068870

指数分布1.4677536.7760390.216610

显然，由表中数据比较可得，这批试验数据优先符合威布尔分布。从而可以利用表中数据确定故障间隔时间的分布类型及其分布函数F（t）。

2数控车床可靠性分析指标

在实际工程应用中，往往通过某些特定的指标来评估数控车床的可靠性水平。在对可靠性进行分析时，参数的点估计和区间估计往往也需要给出，因为一般情况下，是通过从主体中抽取一定数量样本进行试验之后，所得结果的统计量来评估主体的。

故障间隔时间的数学期望E（t），表示的是平均故障间隔时间。公式如下：

TM、F==E（t）（5）

其中f（t）为故障间隔时间概率密度函数，由F（t）求得：

f（t）=Fˊ（t）（6）

置信水平一般取值为90%。

3提高数控机床可靠性的措施

要想提高数控机床的可靠性必须从数控机床早期故障的排查、数控机床的设计环节、数控机床的配件质量等方面入手。

1）加强早期故障的监测、分析、排除。“防患于未然”永远是正确的，如果没有及时的发现并将故障排除，那么在日后的生产中会造成无法估计的损失，同时也损害了厂家的信誉。使得我国厂家走出国门的路途增加障碍。

2）提高配件的可靠性。“千里之堤，溃于蚁穴”，配件就是数控机床这个“大堤”的“蚁穴”，只有加强“蚁穴”的管理，才可以保证“大堤”永驻。提高数控机床可靠性的关键是配件的可靠性，我们应选择可靠性较高的配件，最好是相同厂家生产的原件，不能贪图小利使用劣质配件。

3）加强设计环节的把关。设计这个环节就是把知识用于实践的关键环节，是提高数控机床可靠性的基础，“万丈高楼平地起”，只有“基础”牢固，才能建造可靠地“大厦”，在设计前就要考虑到用户的方面，只要有部分使用户使用起来不方便，就要坚决改进，不可抱有侥幸心理，同时加强与用户的沟通，切实可行的帮用户解决问题。

4总结

现代化工业制造技术的进步需要数控车床在具备一定的自动化功能基础上，保证其功能与性能具备高度保障性、可靠性、维修性及维持性。通过上述方法可以实现对数控车床故障分布规律的确定以及对其可靠性的分析，从而为数控车床的深入研究打下坚实的基础。

参考文献

[1]侯光宇.数控车床故障分布规律及可靠性分析[J].机床与液压，2008.

[2]王昕，吕长松.数控车床故障分析与提高可靠性的措施[J].机床与液压，2008.

[3]于捷，贾亚洲.数控车床的故障间隔时间分布模型与拟合检验[J].机床与液压，2005（11）.