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2017年5月31日

高速加工中心皮帶軸分析

皮帶軸是加工中心關鍵部件之一，皮帶軸工作時，主軸內部熱源主要由軸承的高速旋轉摩擦產生熱量，主軸各個部分會產生不同程度的溫度變化。當溫度上升后，主軸和機床其他部件的空間相對位置和尺寸都將與開機前有所不同，因而形成不同的溫度場，產生熱交換，如不及時對主軸系統進行冷卻，必將對精密部件產生不同程度的熱變形，導致加工誤差。尤其是高速主軸，熱變形引起的誤差尤為突出。目前國內外主要研究為電主軸，而高速皮帶軸較少。本文以高速加工中心皮帶軸為研究對象，通過有限元分析軟件，建立了高速加工中心皮帶軸三維模型，分別對主軸以及軸承進行瞬態、穩態熱分析，了解主軸整體的溫度分布情況。通過本文分析和計算，為高速加工中心皮帶軸提供一種理論分析以及仿真方法，使設計者可以根據發熱量計算預測皮帶軸的溫升，為加工中心皮帶軸優化設計奠定基礎。皮帶軸內部結構本文加工中心皮帶軸簡介:主軸用于立式加工中心，主軸錐孔為BT50，主軸拉刀為四瓣爪式拉緊，軸承內填NlIU15潤滑脂，循環水冷。圖1是試驗用加工中心皮帶軸剖面圖。主軸穩態熱分析時結果分析電主軸的穩態熱分析在以下條件下進行: (1)環境溫度為T=25℃ ; (2)電主軸轉速為n =4500r/rnino 將計算所得的熱量，初始邊界條件和接觸熱阻加載到軸系三維模型上，得到加工中心皮帶軸軸系的穩態溫度場分布情況，如圖6所示。從圖6可得出:整個軸系中，前、后軸承溫度高于整個主軸的溫度前軸承最高溫度為318. 2K，即45℃，后軸承最高溫度為316. 5 K，即43.4℃，前后軸承最高溫度都在的工作溫度范圍內，兩者相對環境溫度(25℃)的溫升分別為20℃和18.4℃ ,溫升小于25℃符合國標。該加工中心皮帶軸山于采用的是脂潤滑，軸承高速旋轉時產生摩擦，進而轉換為熱址,而軸承本身由密封圈封閉空間更小，無法與周圍空氣直接接觸對流，主要傳熱方式以輻射傳熱和循環冷卻水為主，因此軸承處的溫度也比較高。又因為軸承外圈有循環水能帶走熱量，所以軸承產生最高溫度的部位在內圈處。而前軸承由于承受較大的磨削力，故而它的溫升略高于后軸承。由最高轉速軸系溫度場分布圖可知，前后軸承的溫升符合國標要求，且前后軸承的溫差較小，不容易造成軸承不同的徑向跳動，可以穩定的保持主軸單元的精度，因此該加工中心皮帶軸設計合理。轉載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司：http://www.97jkb.cn/

2017年5月31日

龍門銑床對接孔補償加工步驟

龍門銑床對接孔補償加工步驟由于四處象限孔位置對龍門銑床的精度要求最高，其它對接孔要求相對較低，因此首先以四處象限孔作為補償調整的首要對象，其他孔的加工沿用象限孔加工的補償值，即可獲得較高的加工精度。為保證編程的靈活性和補償值的可調整性，在數控系統為SIEMENS840D的龍門銑床上采用參數編程，實現了僅變化部分參數就能分別進行象限孔或其他孔的加工。補償加工流程見圖4 龍門銑床加工對接協調孔用數控程序如下:N10 M03 S800 ;轉速800 r/minN20 G00G90G54Z200.;刀具到達安全平面N30 R1=22;工件溫度N40 R2=5200+0.11*(R1-20);對接協調孔理論直徑，根據溫度計算補償N50 R3=0；第一孔的角度位置N60 R4=5199.8;X軸實測直徑N70 R5 = 5199.7;Y軸實測直徑N80 R6=0. 15;Y軸傾斜調整值(dX1與dX2的和)N90 R7=(R2-R4)/R2;X軸補償系數K1N100 R8=(R2-R5)/R2;Y軸補償系數K2NI10 R9= R6/R2;傾斜修正系數K3N120 AAA:;跳轉標記N130 R0O=R2*(1+R7)*COS(R3)/2;計算X坐標N140 R1 1=R2*(1 +R8)*SIN(R3)/2;計算Y坐標N150 GOO X = RIO-10 Y=R11-10;到達孔附近的一點N170 L11;子程序N180 R3=R3+90;計算下一孔的角度N190 IF R3<360 GOTOB AAA;條件判斷，符合則跳轉回AAA標記處N200 C00 Z200；刀具退到安全平面N210 M02;程序結束轉載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司：http://www.97jkb.cn/

2017年5月31日

影響立式加工中心切削工件表面質量的要因分析

影響立式加工中心切削工件表面質量的要因分析已切削工件表面質量對零件的使用性能有很大的影響。衡量已切削工件表面質量的特性指標主要有表面粗糙度、表面殘余應力和表面加工硬化程度等。在表征零件表面質量的3個指標中，影響零件性能指標的最重要的是工件表面粗糙度。零件的表面粗糙度，直接而明顯地影響摩擦和磨損，表面越粗糙，磨損越嚴重。在開始磨損時，表面粗糙度的微觀凸峰很快被磨平，磨損量上升很快;在經過一段時間運轉之后，運動表面之間的接觸面積加大，磨損的速度就會緩慢下來。若表面光滑細密，則微觀凸峰的高度和尖銳程度都較小，所以光滑細密的表面比粗糙表面耐磨。但是表面過于光滑，不利于潤滑油的貯存，反而會使表面的摩擦系數加大，使金屬表面發熱而產生“膠合’，現象。在立式加工中心切削加工過程中，切削速度、進給量和切削深度等工藝參數將影響切削力，切削力和切削溫度是兩個相互關聯的因素，通常切削力越大，切削溫度也越高，同時立式加工中心的振動越厲害。切削速度不同，外界激勵機械加工設備振動的頻率不同，這個頻率與立式加工中心的振動固有頻率越接近，就越容易造成機械設備的振動加劇。為了在切削加工過程中獲得較理想的加工工件表面粗糙度值，設計一套切削力和切削溫度的檢測系統，試圖對切削力、切削溫度與切削加工工件的表面粗糙度值之間的關系進行研究，在切削加工過程中通過選取合適的切削速度、進給量、切削深度等工藝參數來控制切削力、切削溫度和機械設備振動，從而得到所需要的工件表面粗糙度值。轉載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司：http://www.97jkb.cn/

2017年5月31日

CNC立式銑床與普通銑床的區別

1,CNC立式銑床一般具有手動加工(用電手輪)、機動加工和控制程序自動加工功能，加工過程中一般不需要人工干預。而普通機床只有手動加工和機動加工功能，加工過程全部由人工控制。 2,CNC立式銑床一般具有CRT屏幕顯示功能，顯示加工程序、多種工藝參數、加工時間、刀具運動軌跡以及工件圖形等。數控銑床一般還具有自動報警顯示功能，根據報警信號或報警提示，可以迅速查找機器故障。而普通機床不具備上述功能。 3,CNC立式銑床主傳動和進給傳動采用直流或交流無級調速伺服電動機。一般沒有主軸變速箱和進給變速箱，傳動鏈短。而普通銑床主傳動和進給傳動一般采用三相交流異步電動機，由變速箱實現多級變速以滿足工藝要求，機床傳動鏈長。 4,CNC立式銑床一般具有工件測E止系統，加工過程中一般不需要進行工件尺寸的人工測址。而普通機床在加工過程中必須由人工不斷地進行測量，以保證工件的加工精度。 5,CNC立式銑床與普通銑床最顯著的區別是當對象(工件)改變時，數控機床只需改變加工程序(應用軟件)，不需要對機床作較大的調整，即能加工出各種不同的工件。轉載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司：http://www.97jkb.cn/

2017年5月31日

數控立式加工中心任意角度的定位夾緊機構

在數控立式加工中心回轉軸的設計中，應用齒盤式定位夾緊機構只能實現指定角度和傾斜度的孔或表面的定位加工，從加工范圍上來講，這限制了數控立式加工中心的加工能力。因此，任意角度定位夾緊機構是為了實現工件任意角度加工特征的定位加工而設計的。由于夾緊機構本身并不具有分度功能，回轉軸的任意角度的定位夾緊功能首先需要靠回轉軸的驅動系統、傳動系統和角度編碼器組成的閉環結構川來實現角度分度定位，分度精度由角度編碼器決定，再通過夾緊機構對回轉軸定位鎖緊完成。此類定位夾緊機構不但能夠實現回轉軸回轉范圍內任意角度的分度定位，而且還使回轉機構的驅動系統和傳動機構得到釋放，將切削力由夾緊系統直接分散到箱體，提高了回轉軸分度定位時的傳動剛性，易于實現大扭矩的定位加工。目前，數控立式加工中心常見的任意角度定位夾緊機構主要有碟片式定位夾緊機構和環抱式定位夾緊機構兩種。轉載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司：http://www.97jkb.cn/

2017年5月31日

切屬的類型及控制

在金屬切削加工中，切屑是加工優劣的重要標志之一。不利的屑形將嚴重影響操作安全、加工質量、刀具壽命、機床精度和生產率。由于工件材料不同，切削過程中的變形程度也就不同，因而產生的切屑種類也就多種多樣，如圖1-4所示。圖1一4所示為切削塑性材料的切屑，圖1-4(d)所示為切削脆性材料的切屑。 (1)帶狀切屑如圖1-5所示，帶狀切屑的內表面光滑，外表面毛茸。在加工塑性金屬材料時，當切削厚度較小、切削速度較高、刀具前角較大時，一般常得到這類切屑。它的切削過程平衡，切削力波動較小.已加工表面粗糙度值較小。 (3)單元切屑如果在擠裂切屑的剪切面上，裂紋擴展到整個面上，則整個單元被分離.成為梯形的單元切屑。以上三種切屑只有在加工塑性材料時才可能得到。其中，帶狀切屑的切削過程最平穩，單元切屑的切削力波動最大。在生產中最常見的是帶狀切屑，有時得到擠裂切屑，單元切屑則很少見。假如改變擠裂切屑的條件，如進一步減小刀具前角，減低切削速度，或加大切削厚度.就可以得到單元切屑。反之.則可以得到帶狀切屑。這說明切屑的形態是可以隨切削條件而轉化的。掌握了它的變化規律.就可以控制切屑的變形、形態和尺寸，以達到卷屑和斷屑的目的。 (4)崩碎切屑這是切削脆性材料時產生的切屑。這種切屑的形狀是不規則的，加工表面是凹凸不平的。從切削過程來看.切屑在破裂前變形很小，它與塑性材料的切屑形成機理也不同.它的脆斷主要是由于材料所受應力超過了它的抗拉極限。加工脆硬材料.如高硅鑄鐵、自口鐵等.特別是當切削厚度較大時常得到這種切屑。由于它的切削過程很不平穩，容易破壞刀具.已加工表面又粗糙，也有損于機床.因此在生產中應力求避免。其方法是減小切削厚度，使切屑成針狀或片狀;同時適當提高切削速度，以增加工件材料的塑性。以上是四種典型的切屑，但加工現場獲得的切屑，其形狀是多種多樣的。在現代切削加工中.切削速度與金屬切除率達到了很高的水平，切削條件也很惡劣，‘常常產生大量‘不可接受”的切屑。所謂切屑控制(又稱切屑處理.工廠中一般簡稱為”斷屑”)是指在切削加工中采取適當的措施來控制切屑的卷曲、流出與折斷。使形成“可接受”的良好屑形。在實際加工中.應用最廣的切屑控制方法就是在前刀面上磨制斷屑槽或使用壓塊式斷屑器。轉載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司：http://www.97jkb.cn/

2017年5月31日

立式加工中心如何配置合理刀具及切削參數

立式加工中心如何配置合理刀具及切削參數 (1)根據立式加工中心需加工的工件的不同材料加工確定不同的刀具，一般分為3類:用于鋼件切削的刀具，包括切削低合金鋼、高合金鋼、非合金鋼、鑄鋼;用于鑄鐵件切削的刀具，包括切削灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鋁合金;用于不銹鋼切削的刀具，包括切削不銹鋼、耐熱合金、欽合金等。 (2)根據立式加工中心需加工的工件加工狀態(粗、半精、精加工)選擇不同結構形式的刀具(以外圓刀為例):螺釘壓緊，適用于輕切削、精加工，刀片為正前角;杠桿式壓緊，適用于一般情況下的切削，負前角刀片;螺釘上壓式夾緊，適用于一般情況下的切削，負前角刀片;楔塊剛性夾緊，適用于惡劣環境下的強力切削，負前角刀片。 (3)根據工件的表面質量及粗糙度要求確定刀尖形式和切削參數。工件表面粗糙度是由工件的材料、熱處理狀態、硬度及選取切削參數和刀尖半徑以及工件的剛性、夾具和立式加工中心整個工藝系統綜合因素來決定。在編制工藝過程中，充分考慮了立式加工中心各方面的干涉條件是否滿足。如:加工過程中刀具與零件、設備、工裝的干涉;特別是特殊刀具、加長刀具等干涉情況;本著對用戶負責的態度，將加工時每把刀具的編程長度及安全距離都要進行計算，最后刀具長度留一定的余量，把所有能發生干涉的因素都考慮進去，最后確定刀具的長度。根據所加工零件的表面質量及粗糙度要求確定所用刀具和切削參數，最終保證零件的精度要求。轉載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司：http://www.97jkb.cn/

2017年5月31日

龍門銑床滑枕結構設計優化

龍門銑床滑枕結構設計優化大功率、大扭矩的主傳動系統高速運轉時引起的熱變形，是龍門銑床滑枕部件甚至是整機誤差的重要組成部分。如何減小熱變形誤差是滑枕結構設計必須考慮的重要因未，也是提高龍門銑床加工枯度的重要途徑。安裝在滑枕與電動機之間的隔熱板，能夠有效隔離主軸電動機對滑枕的熱輻射，使得主軸電動機對滑枕的熱變形影響可以忽略。主傳動熱源引起的滑枕結構變形，主要存在于減速器2及其下方傳動齒輪、軸承所在局部區域。主傳動系統插人滑枕的開孔尺寸和開孔位置不同，可能對滑枕的剛度產生不同的影響。為了降低插人式主傳動系統對滑枕結構的削弱和熱變形的影響，主傳動系統設計時盡童使結構緊湊，在保證最小維修空間前提下使插人滑枕部分的軸向尺寸盡可能小。同時，主傳動系統插人滑枕部分的軸向尺寸越小，滑枕受熱面積和長度小，熱源轉化到滑枕的機械變形能就少，引起的滑枕變形相應減小。轉載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司：http://www.97jkb.cn/

2017年5月31日

數控機床會用到的名詞解釋

數控機床會用到的名詞解釋機構運動簡圖用長度比例尺畫出的代表機構運動特征的簡圖。平面副組成運動副的兩構件能沿與接觸平面平行的兩個方向作獨立的相對移動并繞與平面垂直的軸線作獨立的相對轉動的運動副。低副其元素為面接觸的運動副。高副其元素為點、線接觸的運動副。運動鏈用運動副連接而成的相對可動的構件系統。閉式運動鏈每個構件至少與兩個其他構件以運動副相連接的運動鏈。開式運動鏈在運動聯眾至少有一處未形成閉環的運動鏈。樹狀運動鏈無閉環的運動鏈。阿蘇爾桿組自由度等于零并且不能再拆分的平面低副構件組。平面機構機構中所有構件都只能在相互平行的平面上運動的機構。空間機構機構中至少有一構件不在相互平行的平面上運動或至少有一構件能在三維空間中運動的機構。球面機構機構中各運動構件上所有點都在同心球面上運動的機構。低副機構機構中所有運動副均為低副的機構。高副機構機構中至少有一個運動副是高副的機構。單環機構只有一個閉環的機構。多環機構具有兩個或更多個閉環的機構單自由度機構自由度為l的機構。多自由度機構自由度為2及2以上的機構。局部自由度機構中不影響其輸出與輸人運動關系的個別構件的獨立運動自由度轉載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司：http://www.97jkb.cn/

2017年5月31日

龍門銑床使用的切削液中各種污染物研究

龍門銑床使用的切削液中各種污染物研究一般而言，龍門銑床在金屬加工過程中所使用的切削液主要分為乳化、半合成以及全合成切削液3大類。近幾年，我國水溶性切削液的發展較快，乳化液是應用最廣泛、保持最高使用比例的切削液，但易生霉、發臭的缺點，使用壽命相對較短，難以滿足現代加工工藝的要求。而合成切削液主要是由水、潤滑劑、表面活性劑，防銹劑、防腐劑等多種材料組成，其特點是無礦物油、使用壽命長。隨著水溶性潤滑劑和極壓抗磨劑技術的發展，合成型切削液已能夠滿足輕、重負荷加工工藝的要求，同時特別適用于冷卻能力要求高的高精度磨削加工。合成切削液的材料研究已向無污染、多功能和通用性、容易洗滌、廢液容易處理而且對環境無危害方向發展。從目前我國的國情來看，雖然傳統油基型和乳化切削液仍然在需求量中占據絕大多數份額，但合成切削液綠色環保的生態特點決定其一定是今后金屬加工油液的發展方向。在切削液的循環使用中，多種多樣的污染物會相互作用，由此會給龍門銑床整個機加工工藝過程造成較為嚴重的影響，導致成品質量問題。主要有:金屬切削和加工過程產生的微粒、噴流到工件和機床上的加工液所帶人的空氣污染物、設備滲漏物、上一道工序留在工件上的殘留物、滋生的細菌等等。轉載請注明文章來自杭州海天精工機床有限公司：http://www.97jkb.cn/