关键词：以太网；计算机；数控系统；通信技术
DNC网络及分布式数控网络，即通过计算机技术对机床进行数控与管理。在现代化社会发展中，随着计算机技术、网络技术的普及与应用，DNC系统已经成为车间生产过程中的一种有效的网络工具，这样可以有效的提高数控机床的利用率，提高工业企业的生产水平，实现网络化要求。
一、DNC系统的构建
1、通信系统结构
DNC控制系统采用三层网络结构，第一层为车间服务器，第二层为DNC智能终端，第三层为数控机床。车间网络包括两个部分，第一部分是车间服务器与DNC智能终端之间构成的星型结构局域网；第二部分是DNC智能终端与数控设备之间的点对点结构通信网络。在现代化社会发展张工，以太网技术是当前最常使用的一种计算机网络技术，因此针对车间的局域网，我们也就可以通过以太网技术构成。它能够有效的降低其构建的成本，并在车间生产工作中得到广泛的应用，这一技术受到了业界人士的高度重视。当组建好局域网之后，技术人员可以采用TCP/IP通信协议进行连接，使之变成一个拓扑结构，这样也就能够有效的提高服务器的容量。
在企业的生产车间当中，为了提高DNC系统的抗干扰能力及运行的稳定性，技术人员可以将超五类屏蔽双绞线对车间的网络进行组建，还需要在DNC系统的相关设备表面密封一个金属外壳，这样可以有效的提高其抗干扰能力。另外，针对车间内服务器较远的机床，我们可以采用级联式以太网交换机的方式来增加网络信息数据传输的距离，这样可以保证数据传输的精确性，以保证车间内的正常生产。
在车间内，还涉及到智能终端与数控系统之间的网络，技术人员可以采用RS-232C串行通信网络进行连接，这样可以提高网络的通用性，也便于后期管理人员对整个网络的管理，实现数字化、信息化水平。
2、DNC智能终端平台的选择
随着社会的发展以及技术水平的提高，嵌入式技术得到了显著的发展，PC机技术作为嵌入式技术中的关键技术，也得到了飞跃的发展，PC机由于具有体积小、能耗低等优点，因此在实际工作中得到了广泛的应用。我们在选择DNC智能终端平台的过程中，首先必须要对其通信功能进行全面分析，要求该智能终端平台具有较好的兼容性，这样才能够在车间中充分发挥作用，才能够保证信息传输的准确性，另外，在选择并建立DNC智能终端平台的过程中，还必须要求其具有抗干扰能力，以便于后期的管理工作。
二、DNC通信平台的研究
DNC通信平台主要用于DNC服务器，DNC智能终端，以及DNC智能终端和机床串口的通信。其研究包含以下内容：
1、DNC服务器端通信程序
此通信程序用于完成DNC服务器和DNC智能终端的网络通信。DNC智能终端与车间服务器之间的通讯是计算机与计算机之间的通讯，可利用比较成熟的局域网技术完成。通信程序在Windows环境下利用其网络编程接口在VisualC++上实现。DNC服务器作为TCP/IP客户端使用多线程技术，实现对多台数控机床的发送和传输数据。
2、DNC智能终端通信程序
DNC智能终端作为TCP/IP服务器端，实现和DNC服务器的网络连接。程序如下：
intcheck—lan（）；检查LAN连接程序
{
Charping—cmd[100]；
gettime（&dtm）；
tsstart=dtm.ti—sec；
tmstart=dtm.ti—
rain；
strcpy（ping—cmd，”e：＼＼net＼＼ping”）；
streat（ping—cmd，gatewayO）；
strcat（ping—cmd，”一t3”）；
system（ping—cmd）；
gettime（&dtm）；
if（（abs（（dtm.timin—tmstart）$60+（dtm.ti—sec—tsstart）））>3）
return（1）；
elsereturn（0）；
}
3、配置程序
将TCP/IP信息和串口配置信息保存到DNC智能终端。主要包括DNC智能终端的IP地址、网关、子网掩码；串口类型、波特率、奇偶效验位、数据位、停止位、等。设置串口通信参数，初始化串行通信口一般包括以下几个方面：
1）波特率的设置
2）数据传输格式（数据位、停止位、奇偶校验位）
3）确定UART操作方式（指的是正常通信还是循环反馈，是程序查询I/0还用还是通信中断I/0）。
初始化程序如下：
voidinitial（）
{
outportb（LCONT—port，0x80）；
outportb（BDRL—port，baud）；
outportb（BDRH—port，0x00）；
outportb（LCONT—port，0xle）；
outportb（ICONT—port，0x00）；
}
三、关键技术
（1）NC程序批量传输技术
当多台机床同时在线加工时，车间服务器的处理速度要求相当快，工作负荷很重，整个传输网络承受的数据传输量也很大，为了降低数据传输的出错率，我们采用NC程序批量传输技术。在DNC终端内置大容量存储器，大型数控程序下载到DNC终端，保证多台设备在线加工的实时性和可靠性、减小数控设备对网络稳定等级的要求、减轻网络系统及服务器的负荷。
（2）软插件技术
由于不同的数控机床，它们的串行通讯协议并不完全一样，针对某一种机床设计的通讯协议，到另一种机床上就失效，通用性很差。譬如，FANUC系统、SIE-MENS系统、HEIDENHAIN系统通讯协议均不同。针对不同的系统，如何让程序具有通用性，针对这个问题，建立了异构数控系统的软插件库，当LAN通讯单元开始工作时，先分析机床型号，再从智能终端下载该机床的通讯协议，极大的提高了系统的通用性。该软插件库的一个最大的优点就是可以进行通讯协议的添加，遇到新的数控机床只要把相应的通讯协议添加进去，就可以很快的进行通讯，而不需要对整个软件系统进行重新编程，极大的缩短了数控机床改造的时间。
（4）数控程序断点续传技术
在DNC系统中，计算机通过网络向机床传输NC程序文件。机床一边接收程序一边加工，本身并不保存NC程序。当数控机床在连续几小时或几十小时的加工过程中，可能出现意外中断（如断刀、停电和报警等），导致NC程序传输中断，并使加工停止。当再次加工时，由于机床本身并不保存NC程序，加工程序不得不从头开始传输。我们提出了数控程序断点续传技术，利用程序自动生成技术实现了数控程序断点续传功能，能正确调用中断点所使用刀具、长度补偿以及半径补偿，并根据需要自动回退相应位置，提高生成效率。
四、结束语
在企业车间生产过程中，为了保证信息数据传递的准确性，技术人员需要在其中采用RS-232串行通信结构将各个数控系统、DNC智能终端全部连接起来，实现网络化管理的目的。另外，在实际工作中还需要采取有效的措施充分发挥其功能，这样也就能够有效的提高机床的利用效率，克服车间在生产过程中存在的问题，降低其工作强度，这样才能够真正实现智能化与网络化的管理，通过实践证明，通过这一方式可以有效的促进企业的发展，提高企业的竞争实力，具有非常广阔的发展前景。
参考文献
关键词：数控车床刀具补偿生产位置补偿
中图分类号：TG519.1文献标识码：A文章编号：1007-9416（2013）01-0022-01
在机床的选择中，有价位、类型的不同。有的机床有刀具的补偿功能，有的则没有，最明显的就是经济型的机床。所以在运用这种机床进行生产时，刀具的位置只能用人工来代替，把技术工人安插在刀具应该在的位置上，用人工运刀的方法给工艺品进行加工。数控车床的优势在于能够按照刀具工件的自身规模和尺寸，自动进行刀工程序。经济型机床和数控型机床在生产中表现出来的效益和产品质量有明显的差异，所以很多工厂和车间都选择效益高产品质量好的数控车床。
1刀具补偿
刀具补偿是很有必要的，数控车床在编程序的时候会在各个刀架的位置上安排各个刀具的作用，而且每次的刀具的刀尖的位置都是相同的。但是在实际操作过程中，刀具的刀尖位置不能每次都安排在相同的方向，因为刀具的形状和尺寸都不会是一样的。采用人工放置刀片位置的行为，是比较困难的，因为人工操作也会有误差。所以在生产加工过程中必须要进行刀具补偿，这样生产出来的零件或设备才能保持形状和尺寸上的一致，否则就会有大有小，不符合规格。
刀具补偿在生产加工时发挥了很大的作用，因为在生产操作中使用的刀具和设计方案中的刀具会有一定的数值偏差，使用刀具补偿可以保证在设计中的零件工艺品规格和实际生产出来的零件工艺品规格是一样的[1]。
在实际的零件加工或者工艺品加工过程中，不可能只是安装一把刀具。刀具的补偿方法就是在将刀具放在中心位置来进行编程，刀具在加工过程当中对原件的磨损和偏差都是用刀具补偿来控制和完善的。在实际操作中，车间技术人员一般可以明显得看出零件或工艺品的轮廓和尺寸，与设计的轮廓尺寸的差别，所以刀具补偿必不可少。刀具补偿的方式不是简单一个步骤的，而是通过多个步骤多个方式来综合补偿，刀具补偿包括磨损补偿值和几何数值，这两种补偿构成刀具补偿的总补偿，通过这两种补偿使得数控车床在进行大量生产加工情况下更简单和便捷。
2数控车床加工中刀具位置补偿
刀具补偿包括磨损补偿值和几何数值，刀具几何数值的补偿是在进行零件或工艺品加工之前，在车床上事先安排好刀具的刀尖位置，而且在编程设计时采用最佳刀尖位置和位置偏差坐标值的方法进行试切。试切有四个步骤，第一是建立一个车床的坐标系，把卡盘地面的中心作为坐标的原点，再把机器启动即可归零，找好车床坐标系。第二步是选择一种刀具进行清空刀补值，一般选用精装的军用刀。首先在车的端面试验，然后手动的把刀具退出，在补表零零一号中输入零，系统就会自动计算出刚才试验的刀的补值。人工操作试切，然后人工退出刀具，对试切的数值进行测量，然后选择刀具补偿表，输入测量的值，车床系统将会自动计算出刚才测试的刀的横向坐标的刀具补偿值。第三步是换下刀具后，采用试切法试切零件外沿，沿着横轴方向退出刀具，把测量得到的竖轴的长度值输入到刀具补偿表中的零零二号的竖轴值中，这时就能获得车床数控系统中的第二把刀的竖轴刀具补偿值。第四步是测量其他刀具的刀具补偿值，采用的方法同第二把刀的方法一样。
刀具补偿就是刀具刀尖位置的补偿。刀尖是一个进入生产环节就会磨损的一个点，磨损的刀尖会形成一个很小的弧面，随着生产时间的增加，这个弧面会越来越大，这时对零件或工艺品的加工而产生的误差会越来越大。要解决这个问题，就要补偿刀具圆弧位置的半径。在设计理念中，刀具刀尖的位置和形状被看成是一个点，但是在实际当中则会成为一个面，所以刀具刀尖的横截面是一个弧形。在安装刀具的时候，只要刀具的底盘是活动的，那么可以设计成任何一个面进行安装。为了能够使得刀尖的位置稳定，即是对刀具刀尖的位置进行准确的补偿，可以设置刀尖定位码，刀具刀尖的位置补偿要和刀具的几何位置补偿综合起来，这样才能准确计算出刀具的总体补偿值。
完成以上两步，车床数控系统就会依据存储在刀具补偿中的数值和圆弧半径补偿的数值进行综合数值设定，然后自动完成每一步的刀具补偿。车床数控系统根据存储的补偿值进行修刀补偿，这使得零件或工艺品在实际操作过程中减速结构和尺寸的偏差[2]。
3刀具位置补偿的方法
刀具位置补偿的方法有两种，分别是绝对坐标法和相对坐标法，绝对坐标法是在刀具补偿的零零一、零零二、零零三或者零零四号位置进行加工修改补偿。如果加工的零件和工艺品的尺寸大就减少刀具补偿值，如果加工的零件或工艺品的尺寸小就加大刀具补偿值。举例说明，如果在零零四号处零件或者工艺品的尺寸少了零点二毫米，那么此处的刀具补偿值就应该是T四点三，就是说在此处的刀具补偿值是零点二毫米。输入T四点七来增加零零四号刀具补偿。第二个方法是相对坐标法，在上述例子中，在零零四号的地方输入M，零点二，可以得到同样的位置补偿值。
4刀具位置补偿的意义
刀具位置补偿的意思是在数控车床加工的零件或工艺品过程中，提高零件或者工艺品的数值精确度。编程的时候也可以大大减少工作量，使得编序更容易和简单，可以节省很多时间来制作相同要求和规格的零件或工艺品，利用刀具位置补偿的方法还能节省工厂或企业的时间，这是在某方面加强了企业在外面的竞争力的。比如说我国湖南株洲的某某集团，它在数控车床刀具位置补偿方面做得非常好，并且科技与时俱进，引进全球最先进的技术来克服生产中的问题，将生产效益提高了好几倍，减少了人力物力的资金投入，给企业车间的管理生产带来了很大的好处，而且生产出来的产品符合规格，次品量大大减少。
5结语
在机械化的生产设备中，数控机床是最高的自动化设备。想要很好的使用数控车床加工中刀具位置补偿的技术，就要注意对不同刀具的特点的观察，观察其磨损度和刀尖圆弧半径的变化，在生产过程中进行总结，这样才能充分发挥数控车床的技术优势。
参考文献
[1]房连琨.数控车床刀具补偿功能应用[J].客车技术，2009（1）：12-16.
1车床的通常的改造方法
现在的市场要求机床能够加工小批量、多品种、复杂零件，就需要对普通机床进行机电一体化改造。常见的改造的方法有几种：
(1)以可编程控制器(简称PLC)作为主控元件，替代机床原有的继电器一接触器组成的电气控制部分，这种就是为了提高机床电气控制系统的可靠性，这种方法主要被应用在组合机床以及生产线上的专用机床上的。可编程逻辑控制器(PLC)是现代电子控制技术中最常用的自动控制装置，它由CPU和存储器两部分组成。而传统的机床控制系统使用的是继电器一一接触器控制，这种控制方式在设计过程中不但需要大量繁琐的接线，且柔性较差，当需要逻辑修改时．工作量是很巨大的，归纳起来大体有，接触点易被电弧烧坏而导致接触不良，继电器的控制功能被固定在线路中，功能单一、灵活性差，机械方式实现的触点控制反映速度慢。相比较之下，PLC则只需对程序进行修改就可以了．既节省时间又节省成本，还大幅提高了控制系统的柔性，这也是电子控制技术发展的方向。PLC组成的控制系统接口简单，可靠性高，但不能控制机床的运动轨迹，对机床的机械结构部分没有改变。
(2)以微机作为控制元件(主要是单片机)，通过对机床的进给系统进行改造，经常采用步进电动机开环控制系统，这种方法单片机构成的控制系统不但能控制机床的运动轨迹，也可以简化机床的机械结构，但是单片机的接口设计复杂，可靠性低，所以以单片机和PLC作为控制元件各有优缺点。
(3)采用专用的数控设备来控制机床的伺服进给系统，其伺服进给系统为步进电机开环控制系统。虽然采用专用的数控设备不但能简化机床的机械结构，而且能控制机床的运动轨迹，但专用数控设备价格高，不适应经济性数控机床。
2车床工作原理
一般的车床加工工件时，首先都从主轴上的夹头夹紧工件开始，然后由主电动机驱动旋转(有正转也有反转)，待冷却液喷流到加工位置后，再进刀进行切削加工。最后加工完毕，将刀具退回原位，关闭冷却液，待主轴停转后，取下工件，这样就完成了加工工艺了。
为了限制主电动机的起动电流，一般会采取Y／A起动；为提高效率，主电动机会采取反接制动，整个的制动过程为：通过速度继电器检测速度信号，当主电动机正转时，速度继电器正转触点动作闭合，当制动转速接近零时，速度继电器便会断开，切断三相电源，主电动机停转，反转时亦然。刀具的横向或纵向运动由快速移动电动机控制，它必须待冷却液喷流后，才可起动进刀。车床的位置调整采取点动控制车床加工时需要对刀具进行冷却．冷却液的喷流由冷却泵电动机控制。
3数控系统的控制原理
一般的车床控制系统的改造就是将刀具、X、Z向进给改成数控控制。选用晶体输出型的PLC。步进电机的脉冲信号由编程产生，不同的程序会产生不同的脉冲。图1为数控原理图。
4电气控制要求
对于进行切削加工工艺的机床的电气控制有下列要求：车床的工作状态必须由相应的指示灯指示一一控制。主电动机要选用笼型异步电动机，采用降压起动，为能够方便地调整车床位置，应能实现点动控制。要有急停按钮，防止起动或运行时发生意外。主轴的正、反转最终是由主电动机的正、反转控制实现。当暂停加工时，也可单独停下快移电动机和冷却泵电动机。3台电动机都应有必要的短路和过载保护，如果任一台电动机过载，所有电动机均不能工作了。为能够快速停车．主电动机采用反接制动。电动机由3种，主电动机Ml，冷却泵电动机M2，快移电动机M3，这3台电动机的起动顺序依次为：M1一M2一M3，停机顺序则是反过来为：M3一M2一M1。
5实例
这里以C650普通车床作为研究对象进行分析，图2是C650普通车床的主电路图，其中M1是主轴电动机，M2为冷却泵电动机，KM1一KM6交流接触器，KM1控制主电动机正转，KM3控制主电动机起动与运，KM4控制主电动机反转，KM2控制主电动机Y起动与运行，KM6控制快速移动电动机，KM5控制冷却泵电动机。其中，FR1．FR3为热保护元件，SR为速度继电器。这个电路图在原图的基础上增加了y／A降压起动和节能运行转换的功能。这主要是因为主电动机的功率为20kW，属中型电动机，所以应采取降压起动。另一方面原因是电动机的额定功率是按照车床的最大切削量来配置的，然而在实际应用中，车床并不一直满负荷运行，所以经常会出现大马拉小车的现象，浪费资源。这样采用这种节能功能实现了当重载时，欠流继电器则是不动作，接触器KN1、KM3会吸合，电动机作运行；当轻载时，欠流继电器动作则会打开，KN1、Kl,,I2吸合，电动机换接成Y运行，这样就实现了主电路具有性能稳定可靠和节电效果。
为了实现上述C650车床的电气控制要求，我们可以选用FX一2N系列PLC，它的I／O接线如图3所示。图3中SB1为急停按钮，SB3为点动按钮，SB2为正转起动按钮，SB4为反转起动按钮，SB5、SB6为M2、M3顺序起动和停机按钮，FR1、FR2为M1、M2的热继电器，SR1、SR2分别为控制主电动机M1，正、反转时速度继电器SR的触点，而K1则为欠流继电器，HL1一HL6为系统运行状态指示灯，HL7则是电源指示灯。
关键词：机电一体化；实习、实验设备；合理配置
2005年，我校机电一体化专业的毕业生就业率达100%，其中40余名学生被录用企业送往挪威、德国和新加坡等国继续接受机电一体化专业培训，现已成为企业的技术骨干。2006年，我校机电一体化专业的毕业生也早早被企业抢聘一空。针对我校机电一体化专业毕业生就业的优势，我们从教育教学的各个方面进行了分析和总结，结论是：得益于我校在办学之初对开设该专业而进行的可行性企业调查；得益于学校的开放型办学理念；得益于优秀的教学科研队伍；也得益于机电一体化专业实习、实验设备的合理配置和充分利用。下面笔者就我校的实习、实
验设备配置和利用现状作浅显的分析。
实习、实验设备合理配置的必要性
我校的机电一体化专业实习、实验设备合理化配置，首先考虑的是减少设备投入的盲目性，考虑学校的教学环境和企业生产环境的接轨，考虑实习、实验的经费问题。主要做了以下工作：
实习、实验的教学功能要求促进了学校实习、实验设备的合理化配置针对机电一体化专业的特点，我们着重考虑了学校实习、实验环境和企业生产环境的有效接轨，力求学校实习、实验的环境氛围接近现代企业的生产环境氛围。例如，对实习、实验场所的安排与配电方案的论证，我们充分听取企业专业人员的意见，结合现代物流设计方案和教学实习的需要，分别设立了传统机械区、装拆区、数控区、技术准备区、技术讲解区等。对实习车间的配电方案则从科学和安全角度出发，经过反复调查和论证，采用了配电线路的桥架化，使实习场所更接近于企业生产的环境。
机电一体化专业的内涵促进了学校实习、实验设备的合理化配置在企业问卷调查中，发现企业对应用型人才的需求和要求出乎我们的意料，这其中与机电一体化专业实习、实验设施合理配置有着密切关系。无锡新区高新企业的优势在于自动化程度较高，对机电一体化设备调试、维护人员的技术要求较高，所以在培训和教学中，不能简单地舍弃传统机械设备的配置，而盲目地增加高新技术设备投入；对学生不仅要求掌握一定的维修、维护的技术能力，而且还需加强自动化控制理论的学习和应用。在这一思想指导下，我校配置了钳工实习区和装拆实习区。同时，还配备了新区企业中自动线和自动机的常用控制系统，如西门子PLC控制系统、日本欧姆龙PLC控制系统，在教学中提高了学生综合应用技术的能力。
企业设备、设施的现状促进了学校实习、实验设备的合理化配置我们从企业调查的反馈信息中了解到无锡地区数控系统一般有两大系统（即西门子系统和法那克系统）。所以，在购置数控设备时，考虑添置西门子系统，适当添置法那克系统。并且，依托这两大系统有效、完善的培训体系，加强对师资的培训，同时根据企业数控设备以加工中心为主的特点，适当扩大数控铣床的添置力度（数控铣床需要控制三轴，与加工中心技术要求相近），扩大数控学习涵盖的范围，提高学生的技术应用能力。
实习、实验设备合理配置的可行性
我校当初开设机电一体化专业时，因考虑资金的投入、教学目标和产学研结合的客观要求，加强了对机电一体化专业实习、实验设备合理配置的可行性探索。
理论实践一体化教学是实现实习、实验设备合理配置的有效途径之一理论实践一体化教学是我校教学改革的主要成果之一，它不仅体现了职业教育现实特点，而且使实习、实验设备的合理配置和合理使用成为可能。我校的机电一体化专业根据自己的教学目标，每学期由教学处编制详细的《教学安排表》、《实习、实验工位分布表》和《实习、实验运转计划表》。《教学安排表》是总的理论教学和实践教学的计划表，其中根据教学大纲详细编制了该专业学生三年中实习、实验周数和具体的时间，这样可根据计划表宏观调控各实习、实验场所的合理使用，使实习、实验设备合理配置的优势充分体观。《实习、实验工位分布表》是以学期为单位，各实习、实验场所具体工位分布表，也就是在该表的统筹安排下，把实习、实验具体工位落实到该专业的每一位学生。这样不仅能够充分利用实习（或实验）设备设施，同时还能使实习、实验设备按小时安排到具体的学生。《实习、实验运转计划表》是某一专业某一班级以学期为单位的实习、实验计划执行表，它应该符合教学计划中的教学安排总表。针对教学的具体要求和教学进度，安排各班教学和实习的时间和地点。这不仅能够满足教学大纲要求，而且还可以满足考工、培训等强化训练对实习、实验设备设施的使用要求。几年来，通过对这些计划表执行情况的反馈，显示出我校实习、实验设备的合理配置与教学过程的运作已成为相互作用、相互完善的有机整体。
学校产学研工作的开展是实现实习、实验设备合理配置的有效途径之二学校的生存与发展在于其培养的学生是否具有综合性技术素质，这其中的关键是学生创新和创造能力的培养。这种能力的培养，除了可靠的师资和科学有效的教学计划大纲外，还与学校的产学研能力密不可分。产学研活动的有效开展，首先得益于可靠、完善的实习实验设备，同时产学研工作促进了学校实习、实验设备的有效使用和合理配置，二者在教学平台上具有互动的联系。
1.将实习、实验设备合理化配置的优势转变为科研优势。建校以来，在努力完成教学计划的基础上，学校组织专门的科研试制小组，从普通机床的数控化改造入手，以教师为主、学生参与为辅，提出了可行性的方案，在改造过程中，合理使用学校资源，充分挖掘实习、实验设备的可利用潜力。数控化改造项目的顺利实施，促进了数控故障诊断实验室设备的合理调整，为进一步优化数控资源提供了有力的依据，我校先后完成的三台改造数控车床也已经有计划地编入数控实习车间。另一方面，科研立项则注重充实实习、实验室已有设备，着重提高实习、实验设备的利用能力和优化实验室设备的配置。例如，自动化实验室的机器人实验，由于经费问题，添置的机械手有限，根据教学计划的要求，最少也需6台工业机械手，现存却只有两台，所以机器人科研小组和实习车间有关部门合作，进行了有关机械手项目的可行性论证，将大部分配件制作分解到各实习车间和实验室，在教学计划许可的情况下，纳入学生正常的实习中。由数控车间负责机械部件的制造和安装，由机电控制实验室负责电气控制，由PLC实验室负责程序设计，由自动化实验室负责调试和修正，从前期准备到第一台机械手的试制成功，共动用了实习、实验设备30台套，参与学生48人次，调整实训教学计划两次，该项目进一步优化了实习实验设备设施的配置和利用。
2.生产试制，发挥实习、实验设备合理化配置的优势。我校建校之初，在立校方案的论证中，就明确了教学和生产相结合的可行性方案，所以对设备设施的配置，已先期考虑了教学生产结合方案的可能性。进入正常教学以后，我们积极开拓适合的生产型项目，与深圳百利模具制造有限公司合作，组建了模具制造试验车间，在合理配置设备设施的前提下，满足教学和生产的要求，从原实习车间抽调加工中心、全功能数控车床、全功能数控铣床、电脉冲、线切割等。运作半年来，不仅提高了教师、学生实际技术水平，基本达到了教学计划的要求，而且通过设备的合理配置，发挥了现有设备设施的潜在优势，一年可为学校创利25万元左右。去年，该模具试制车间被省教育厅命名为“科技企业孵化器”。合作以来，不仅提高了实习设备有效的运作时间，解决了部分实习经费，而且让学生真实感受了生产中的品质意识和效益观念。合理化配置的实习设备带来教学质量和经济效益的双赢。
[关键词]镗孔装置镗杆驱动电机
中图分类号：TG519.1文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）20-0035-01
引言：现有技术中用车床先加工管子外圆，然后把工件以外圆为基准，装夹到镗床上进行镗孔，这样需要两次装夹，加工误差较大，影响工件精度。浪费大量的装夹时间，加工工件效率比较低，并需一台车床、一台镗床，费用高。给生产和加工带来了一定的加工压力和麻烦，而鉴于此弊端，逐步出现了在车床上增加镗孔装置来解决加工精度低、效率低的问题，而在此之前设计的车床镗孔装置的加工范围比较小，而且加工长度太长，加工时镗杆会发颤，影响镗孔的质量。为了避免现有的技术缺陷，提出一种用于数控车床的深孔精密镗孔装置。该装置安装在数控卧式车床上。工件的一次装夹，保证了工件内孔与外圆的加工精度及同轴度。从而有效解决了现有技术存在的问题。有效的利用了车床的高转速的优点，当不需要镗孔时可将该装置从机床上拆下，就可实现数控机床的全部车削功能。可以大大提高生产和加工的效率，简约成本。
1深孔精密镗孔装置的设计原理
1.1深孔精密镗孔装置的结构原理
如图1、2、3、所示数控车床的深孔精密镗孔装置，主要包括镗杆上体1和镗杆下体11，镗杆上体1上安装有滑枕3和滑枕移动电机8，滑枕移动电机8通过滑枕移动减速箱9变速并通过齿轮与第一齿条10啮合驱动滑枕3纵向移动，滑枕3前段设置有顶尖7，滑枕3上还设置有滑板5和对应的滚珠丝杠机构2和镗杆伺服电机4，刀夹6安装在滑板5上；镗杆下体11通过锁紧螺钉15安装在机床导轨上，镗杆下体11上安装有镗杆下体驱动电机12，镗杆下体驱动电机12通过镗杆下体移动减速箱13变速并通过齿轮与机床导轨上的第二齿条14啮合驱动镗杆下体11纵向移动。
顶尖7通过滑枕3移动与主轴锥套结合，所述的伺服电机驱动滚珠丝杠4带动滑板5做进给运动。
1.2深孔精密镗孔装置的使用方法
工作时，先将所要加工的零件装夹在机床上，并用机床配套的中心架支撑和调整，然后通过镗杆驱动装置移动镗杆，当移动到工件合理的位置时，通过锁紧装置将其固定在床身上，镗杆前端的旋转装置与主轴锥套结合，后端固定在镗杆驱动装置的上体上进行锁紧固定，镗杆上安装有镗孔刀架，通过伺服电机驱动丝杠使其做纵向往复运动，并可根据加工零件孔的直径大小来调整刀具的位置，通过调整此位置可以达到加工不同直径的孔。
1.3深孔精密镗孔装置的优点
这种数控车床的深孔精密镗孔装置，其可以通过电机带动其纵向前后移动，即镗杆上下体的纵向前后移动，其移动方式有手动和自动两种方式，通过安装在床鞍上控制面板上的按钮来控制其纵向前后移动；镗杆可以通过电机带动齿轮齿条来伸长、缩短，对于深孔径的镗孔加工带来了有利的条件，这种镗孔装置的加工深度可达到3000mm；镗刀可以通过伺服电机驱动其进给运动，当零件的孔径在650～700mm之间时，通过控制按钮来转换其移动和进给方式。该装置用于大孔径深孔的镗孔加工过程，使车床实现了镗床的功能，有效的利用了车床的高转速的优点，当不需要镗孔时可将该装置从机床上拆下，就可实现数控机床的全部车削功能。
2结语
在车床上加工大直径深孔是比较困难的，主要是刀杆刚度不足，引起切削振动，一方面造成已加工表面波纹状，另一方面极易造成刀具崩刃，这样加工出的孔尺寸精度差，而本文介绍的深孔精密镗孔装置能有效的克服上述加工困难，使车床实现了镗床的功能，加工精度高，可以大大提高生产和加工的效率，简约成本。
参考文献
关键词：数控车床编程与加工优化教学典型工作任务
课题：本文系河南省职业教育教学改革研究项目“中职数控技术应用专业课程改革创新研究”阶段性研究成果，项目编号：ZJB14227。
在技工学校数控技术应用专业，数控车床编程与加工是与生产实际联系紧密的专业课，而目前中职学生普遍基础文化底子比较薄，之前很少接触过机床加工生产，理论知识难听懂，实训操作时害怕撞刀，从而感觉该课程枯燥无味，缺乏动手操作的勇气。在教学中，教师要通过精心设计、优化教学，营造一个轻松、愉快的一体化实训环境，优化课程内容，提高学生的学习兴趣，从而提高教学质量。笔者作为该课程的教师，在连续十多年的教学工作中不断探索总结，从中感悟出一些教学技巧，现谈几点粗浅认识。
一、专业课程体系的改革
随着机械加工自动化进程的发展，加工企业对数控专业技术技能型人才的需求量越来越大，同时对数控人才的要求也越来越高，尤其是技术技能操作型人才。技工学校数控专业的主要目标就是为企业培养一线技能操作型人才，因此专业课程体系整体设置不仅应适应现阶段中职学生的特点，还应结合企业和市场的实际需求。而我们在专业课程体系的设置上没有充分考虑学生今后就业的需要，专业基础理论课门数和内容过多，存在着知识理论性过强、技能训练部分较少等问题。针对这个问题，在专业基础课程设置时，应优先考虑公差配合与技术测量、钳工、AutoCAD、普通车工这4门专业基础课，还应采用以实训为主的“工学结合、做学教合一”的一体化教材。这4门课程在教学中都要采用“任务驱动、情境教学、项目教学、案例教学”等职业教育的教学方法。将金属材料、机械基础、机械制造工艺等作为选修课，增加数控车床的学时总量，提高其在专业课程中的主体地位。为提高学生的学习兴趣，学校为学生购买了关于数控车床操作的多种最新参考书籍，订阅了一些关于机械加工、职业教育方面的期刊;本校教师尝试编写数控机床编程与加工方面的校本教材，让学生多角度认识数控车床，增强学生在数控车床编程与加工中的创新意识。
二、数控车床编程与加工课程教学内容的改革
技工学校目前使用的《数控车床编程与加工》教材，其教学内容大都是参照大学或高职同等专业的数控车床编程与加工课程，过分地强调理论的系统性、完整性，把知识的讲授放在第一位，和技工学校学生的培养目标和实际情况相背离。技校绝大多数学生的基础文化知识比较薄弱，逻辑思维和运算能力较差，对复杂的理论和计算，很难全面透彻地掌握，但他们对动手操作却具有较高的兴趣。因此数控车床编程与加工教学应改变以传授知识为主的思想，突出一体化实训教学的特点，把操作能力的培养放在第一位。因此，在教学内容上，采用模块式课程结构，每个模块又分为几个典型工作任务，每个任务结构包括：学习目标、任务描述、任务分析、相关知识技术链接、任务实施、任务评价、思考与练习、总结提升等几个阶段。譬如，在讲到轴类零件的加工任务实施时，教师为加深学生对整个加工过程的理解，可以让学生先在计算机上仿真：开机回零编程输入安装工件安装刀具手动试切对刀程序模拟自动加工测量。编程之前要确定加工工艺方案：加工图样分析、先加工哪一端、后加工哪一端、如何装夹工件、刀具选择、加工工艺路线拟定、节点坐标、切削用量、编程指令、程序格式、加工过程分析、尺寸和形位精度测量、先仿真演示，后独自进行练习，遇到难题在老师的引导下分析解决，直到熟练地完成加工的全过程。师生互动、分析总结后，再到数控车床上输入程序、对刀加工。这样既提高了学生的自信心，又不会出现撞刀等安全事故。
三、教学方法的改革
数控车床编程与加工课程传统的教学方法就是课堂讲授法和实习演示法，教师以讲为主，学生以学和练为辅;理论与实训脱离，师生缺少互动。随着职业教育培养目标和教学方法的改革，传统的“填鸭式”教学方法已不能满足新的教学要求，教师应在教学实践中，勇于创新，不断改革教学方法，从而达到培养出适合于职业教育特点的技术技能型人才的目的。对教学方法的改进可以从以下几个方面着手。
1.在教学过程中运用类比教学方法
譬如，把数控装置的组成及工作过程与计算机的组成及工作过程相类比：硬件都有输入M输出接口、运算器、内部存储器（RAMMROM）等组成;软件都有管理软件、控制软件、应用软件（数控系统的应用软件是加工程序）。数控机床的键盘与计算机键盘也很类似。通过类比，让学生觉得那些复杂的概念、原理不再遥不可及，而是在生活中随处可见，从而让学生从心底产生一种想学习的冲动。例如，数控车床加工与普通车床加工相类比，工件几何精度要求、刀具、切削用量、加工路线、测量等有许多共同之处;加工的适应性、特点、速度、节奏、工序集中程度等有许多不同处。类比能够使一些复杂的问题简单化，使数控技术技能教学达到事半功倍的效果。
2.应用探究式教学方法，加深每个任务知识的记忆和技能的熟练程度
在营造企业数控加工原型的问题情境中进行探究，教师首先要帮助学生拟订合理的计划，选择恰当的时机，提出一定的问题和给出必要的资料，由学生自己动手去仿真练习或者在互联网上查阅，来寻求问题的答案。这时，教师起到一个导演的角色，指导、规范学生的探索过程。这个过程可以由单个学生完成，也可以由学生小组（3个人一个小组，每个小组一台数控车床）来完成。要加强培养学生寻求合作的团队精神。经过探究过程，学生要把自己的仿真操作过程或者查阅的资料进行总结梳理，得出自己的结论和解释。不同的学生或者团队可以就同一问题提出不同的解释或看法。不要怕出错，不要怕反复，要让他们能够将自己的结论、想法清楚地表达出来，大家共同探讨。例如，在学到数控车床坐标系时，教师让学生探究前置刀架和后置刀架可能出现的各种坐标系，最终让学生引导到笛卡尔右手坐标系的坐标轴关系上来。标准规定：主轴轴心线为Z轴，刀具远离工件的方向为Z轴的正方向，然后据笛卡尔右手坐标系的坐标轴关系确定X轴;探究机床坐标系和工件坐标系的关系;查询笛卡尔坐标的来历等。让学生有趣地在互联网上查找机床坐标系和工件坐标系的知识，观察坐标系现象，并运用前面所学过的相关知识解释数控机床坐标系必须统一标准的理由。
3.利用情境教学法，取得优秀教学效果
情境教学法的核心就是激发学生的情感。数控车床编程与加工情境教学，是在对数控车床编程与加工内容、企业加工实例进一步提炼和加工后才影响于学生的。诸如技能竞赛上优秀加工案例的作用、生动形象的语言描绘、课内游戏、师生角色互换、工艺分析、程序分析、加工视频等等，都是寓教学内容于具体形象的情境之中，也就自然存在着潜移默化的暗示作用。情境教学法就是要在教学过程中引起学生积极的、健康的情感体验，充分利用右脑的直观体验，提高学生学习的积极性，使数控车床加工操作成为学生主动进行的、快乐的事情。情感对认知活动的增力效能，给我们解决目前技校学生中普遍存在的学习动力不足等问题以新的启示。情境教学法要求创设的情境就是要使学生感到轻松愉快、耳目一新。专业技术课教学的实践使人深深感到：欢快活泼的课堂气氛是取得优秀教学效果的重要条件，学生情感高涨和欢欣鼓舞之时也是知识技能内化和深化之时。这样，学生就会走出理论知识难懂、操作怕出事故的困境。
四、教学手段的改革
教学手段是在教学过程中所运用的方法、软件和硬件资源，是中职师生获取新知识、新技术、新工艺的有效途径。现代化教学手段为数控车床编程与加工课程教学增加了便捷性、趣味性。
1.充分发挥典型加工实例在教学中的作用
根据国家、省、市技能大赛，获取数控车床编程与加工经典实例，反复研讨分析，让师生共同练习，提高技术技能水平。聘请社会上、优秀企业中的能工巧匠做兼职教师，给学生进行加工实例的操作讲解，提高学生数控加工练习的趣味性和真实性，丰富感性知识，减少学习中的困难，开拓师生的眼界，发展学生的观察和思维能力。为就业后职业能力的提升做好铺垫。
2.提高学生的计算机操作技术，加强对互联网、校园网上的数控技术技能资源的利用
师生共同制作数控车床编程与加工的PPT、视频等课件。通过智能手机、iPad、计算机等网络终端，通过微信、微博、易信、QQ、电子邮件等媒介，师生相互传递，更好地理解和掌握教学内容，丰富学生的知识技能范围。
五、评价体系的改革
根据教学的内容和标准，利用一定的评价方法对教学过程及预期的教学效果给予评判。而现有的评价大都是一学期一次期末考评，这种评价方法太单一，距我们推行的素质教育相去甚远。因此，传统的评价体系必须改革，这就要求我们要建立一个较为科学的评价体系，通过评价让学生认识到自己的收获和不足。评价也不要过于复杂多样，要以鼓励和赏识为主，让每一位学生都能获得自信和动力。
1.一体化实训过程评价
在实训过程中，布置一些项目或任务，对学生完成项目或任务的过程记录评价，并让学生自己总结。
2.典型任务考评
轴类、套类、螺纹类零件编程与加工等每一项任务，对学生加工工件的尺寸、形位精度和表面粗糙度等质量要求进行考评。
3.技能鉴定考评
按照数控车床初级工、中级工分两个时间节点，用国家技能鉴定题库中的理论和实操试题对学生进行全面考核鉴定，对少数优秀的学生再进行高级工的技能鉴定。
关键词：数控车床手动编程实例分析
中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1672-3791（2017）06（c）-0086-02
数控车床是利用数字系统控制的一类车床，通过装有数字控制系统的微型计算机进行机床控制，是集计算机、自动控制、精密机械于一体的高新技术产品。它具有自动化程度高，加工效率高、生产精度好、工件精度稳定等加工特点，致使数控技术和数控机床在企业生产中迅速普及。由于数控机床急速普及，导致现代制造业急需会数控编程、懂数控加工的高技能型人才。该文针对数控车床手动编程操作以实例分析的方式进行探讨。
1编程方式
（1）通常数控编程方式主要分手动编程和自动编程两类。通常从工件图样分析、工艺划分、数据计算、程序编制、程序输入到程序校验等全部由人工手动完成过程即为手动编程。这种编程方式主要适合于几何形状简单、计算量小、程序段少的工件编程，同时手动编程具备简易、快捷、经济等优势，所以手动编程一般多数应用于小型数控车床的加工生产中。手动编程也存在一定的局限性，比如对于结构复杂的工件，手动编程时计算量大、工作效率低、精准度不够等缺点暴露无遗。在这种情况下，多数会选择自颖喑獭
（2）自动编程是指编程过程全部在计算上通过CAM软件完成，可以高效准确地解决复杂造型工件的编程及加工问题，是大中型企业的优先选择。目前通用的CAM软件主要有美国CNCSoftwareInc.公司的MasterCAM以及我国北航海尔软件有限公司的CAXA制造工程师等。自动编程是现代制造的基础，与数控机床结合起来，实现计算机自动编程，更能充分发挥它的优越性[1]。自动编程可以提高制造效率、精度和质量，充分发挥数控机床的优势[2]，实现设计与制造一体化、集成化。同时应意识到手动编程是自动编程的基础，自动编程的理论和核心内容源自手动编程，两者是相辅相成的。
2编程实例分析
（1）毛坯要求45钢，φ45X110；数控车床CK6132；数控系统FANUC-0i。零件图如图1所示。
（2）加工工艺规划。该工件需两端分别加工，包括端面、外圆、退刀槽、螺纹等加工过程，由于右端有螺纹结构，考虑装夹，应先加工左端，后加工右端。材料无热处理和硬度要求。
（3）加工程序及操作。工件加工参考程序如表1所示。
3结语
在企业数控程序是数控机床的核心价值所在，合理的数控程序不仅能充分发挥数控机床的优势，更为企业带来有效价值。同一个工件，可以以不同的程序加工完成，但最合适的程序一般只有一个。该文实例是笔者根据数控车床加工工艺、刀具等多方因素，反复推敲并加以实践编制而成。谨以此文为数控车床编程学习者提供学习参考。
参考文献
【关键词】数控车床故障解决方法
制造业企业间的竞争如果抛开技术环节外，拼的是产品质量和生产效率。数控车床相对于普通车床来讲，可以大幅度的提升产品品质和生产效率。数控车床相对于普通车床，在结构上、精度上、效率、合格率等方面占绝对优势。一旦数控车床发生故障将严重影响车间的生产任务，对我厂造成重大损失。因此迅速排除故障，使车床恢复正常工作，发挥最大的工作性能，保障生产任务的顺利进行，是每一个设备维修者旅行的责任。
为了降低产品的成本、减少工人的工作强度，美化工作环境、优化产品的质量，提高生产效率，我厂花巨资逐步购进一批自动化程度很高的数控车床，用来代替原始的普通车床进行工件的加工工作。迄今为止，我厂共有不同厂家型号数控车床14台。其中CKBJ6180两台、CKJ6152四台、AD35一台、CKJ6163四台、CK6163一台、CK6142一台、CK6150D一台。
现以ck6163为例，就在日常生产中常出现的故障进行举例分析处理介绍。我厂使用的CK6163数控车床是安阳鑫盛机床有限公司生产的数控车床，该车床引进日本技术，采用与国际接轨的专业化生产规模组织生产。机床零件毛坯及配套件均选购国内外知名产品。该产品借鉴国内外成熟产品的优点，立足于自主开发，在产品造型设计方面与国内专业设计机构合作。在产品设计中贯彻模块化设计的思想。以满足不同用户对机床配置的个性化需求。数控系统标配FANUCOi-TC控制系统，也可根据用户要求选配其他系统。虽然该数控车床为新购置的车床，但是由于其内部许多部件在出厂前会做很多次实验，本身寿命以减短，再加上投入使用后其长时间不间断的工作和工作环境条件的影响，数控车床不堪重负，偶尔也会发生故障，影响加工工作的进行，现就维修中遇到的较为典型的问题进行总结，以供大家参考。
1故障现象：工件加工过程中刀具换刀不动作
刀具换刀不动作，屏幕上显示PLC报警号为1000（报警地址A0000.0表示换刀时间过长），报警号为1003（报警地址A0000.3表示未收到锁紧信号）。
故障检查及维修过程：首先关机重新启动机器，观察是否有报警提示查看是由于软件问题还是人为操作不当而引起的机器不能够正常使用，开机后显示仍有报警，数控车床仍不能够正常使用，同时排除是由于软件或是人为操作不当等因素引起的车床故障。因刀具的换刀过程是刀架先进行正转进行换刀动作，刀架到达指定位置后，再进行反转啮合要死锁紧，故先检查刀架的正转换刀过程所有关的电气线路器件，查看电气线路是否有损坏、烧坏、线头松动现象，有关的继电器、接触器是否有损坏。经检查，一切正常。再检查刀架的换刀反转啮合、锁紧过程有关的电气线路器件，发现控制刀架反转的接触器的触头坏了（用万能表测量发现该接触器常闭触点略带阻值，测量值为1，相当于开路）。解决方法：更换接触器的触点后，数控车床恢复正常工作。
2故障现象：车床无法正常换挡
开机设定好档位后，车床不动作，无报警提示。在车床正常工作情况下，开机设定好档位按下工作按钮后，车床应该自动按照设定的速度倍率进行加工工作。
故障检查及维修过程：首先关机重新启动机器，观察是否有报警提示查看是由于软件问题还是人为操作不当而引起的机器不能够正常使用，经查看无报警提示，数控车床仍不能够正常使用，车床也无任何动作，同时排除是软件或是人为操作不当等原因引起的车床故障。正常情况下，设定好速度倍率后，相关联的继电器根据相应档位工作而得电，继而控制挂档的液压油缸的电磁阀也吸合得电，因此液压油缸开始动作，一轴自身（挂皮带的轴）来回进行正反转，与其他控制相对应档位的轴进行连接，以按照设定好的速度倍率进行工件加工工作。但是当下情况为：一轴自身来回进行正反转，与其他控制档位的轴均连接不上，而且与控制各个速度倍率相对应的电磁阀的灯也不亮，电磁阀不吸合。根据现场情况，按照该车床的电气原理图纸进行故障的排查，经检查发现为保险下端的，连接k13，k14继电器的电源线（+24v）虚接了，解决方法：将继电器下端虚接的街头连接好后车床恢复正常工作。
3故障现象：无论选择的倍率为多少，屏幕均显示401报警
FANUC0数控系统的401号报警属于数字伺服报警，该报警的含义为“X、Z轴伺服放大器未准备好”。
故障检查及维修过程：遇到此类报警通常作如下检查，首先关机重新启动机器，观察是否有报警提示查看是由于软件问题还是人为操作不当而引起的机器不能够正常使用，开机后显示仍有报警，数控车床仍不能够正常使用，同时排除是由于软件或是人为操作不当等因素引起的车床故障。最后按报警号提示信息寻查故障原因。首先查看伺服放大器的LED有无显示，若有显示，则故障原因有以下3种可能：
（1）伺服放大器至PowerMate之间的电缆断线。
（2）伺服放大器出故障。
（3）基板出故障。
若伺服放大器的LED无显示，则应检查伺服放大器的电源电压是否正常，电压正常则说明伺服放大器有故障：电压不正常就基本排除了伺服放大器有故障的可能，应继续检查强电电路。根据上述排查故障的思路进行诊断，经检查发现伺服放大器的LED无显示，检查伺服放大器的输入电源电压，发现输入电压正常为+24v怀疑是控制该数控车床工作的伺服放大器损坏，使得机床不能够正常工作。解决方法：更换新的伺服放大器后，该数控车床恢复正常工作。
由于数控车床在加工过程中持续负载时间较长，工作量大，所以其发生故障率高，而且其大部分故障原因也是由于外部环境，工作条件恶劣所造成的，所以在维修过程中应该先观察故障现象，切不可盲目拆除，以免造成更大的损坏。做到“望、闻、问、切”逐一排除故障原因，保障数控车床的正常工作，和生产任务的顺利进行。
参考文献：
[1]刘蔡宝.数控车床编程与操作[M].北京：化学工业出版社，2009.3
关键词轴零件；数控机床；优化
中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）23-0130-01
计算机技术的高速发展，带动了各个行业的数字智能化，数控机床也不例外，而轴零件又是各个设备的重要零件之一，数控机床在加工轴零件的质量对于未来使用该零件设备的质量相信会产生一定的影响，那么如何优化数控轴零件加工就成为了目前亟待解决的问题，下面就数控轴零件加工的优化措施进行探讨。
1数控加工轴零件特征具有哪些描述方法
在一般的情形之下，我们都会用两种方式来对数控轴零件的加工特征进行描述，分别是加工轴零件的分层特征描述方法以及加工轴零件的层次特征描述方法。在数控轴零件的加工中，特征包括所进行加工的零件外形特征和所加工零件所使用材料在精度上具有哪些特征。在这里首先描述的是零件在外形上的特征，指的是零件的基本形状以及尺寸；然后是所加工零件的材在精度方面的特征，此方面的特征所包含的是硬度、热处理、表面光洁度一类的特征。计算机广泛应用使得数控加工技术发展越来越快、同时也越来越成熟，所以很多的行业都将数控加工技术引进来了，可以说数控机床技术无论是对提升生产效率还是产品质量都具有十分重要的影响。
2数控轴零件加工优化措施分析
2.1对数控车削中加工程序进行优化操作
1）分析所要加工轴零件的图样，在轴零件加工工艺的准备过程中，首先要做的就是分析轴零件的图样，图样对零件加工过程起着决定性的作用。分析中首席对加工轮廓进行分析，在这部分所要解决的是清楚的了解零件的尺寸以及对封闭链进行处理，通过研究图样上的尺寸公差进而确定尺寸精密度加工工艺。此工艺所影响的是数控切削加工中轴零件的外形以及位置的准确性。在车削加工程序中，有两个运动方向我们可以设定为X坐标和Y坐标，当运动的方向是沿着X坐标轴进行而没有同主轴线保持平行，圆柱度的形状、位置公差就无法保证；当运动的方向是沿着Y坐标轴进行而没有同主轴线保持垂直，垂直度这个位置上公差要求就没有办法保证。因此在整个数控机床编程开展之前对技术相关数据细节要全面进行考虑。在考察轴零件表面的粗糙度时，要将零件原材料和热处理的要求考虑进去，走刀路线的安排和确定要对加工件数、原材料、工序等等都要做全面的考虑，这些因素都是数控车削加工程序中可以进行优化的部分。
2）走刀的路线要合理，尽量做到最短，这样做的是由于切削走刀路线的依据一般都是零件整个轮廓顺序，因此这个步骤就是要确定精加工和空行程这两个路线。走刀路线的概念就是刀具开始运动起，直到重回起点结束一个加工程序的路线。这里有例如加工路径或者刀具引入和切出之类的切削空行程。如果走刀路线是合理的，这样就可以较少加工时间，可以有效的减少机床的滑动部件以及刀具的磨损。
3）合理调用程序，减少程序段的使用。设计人员在编制加工程序时，都是希望用最少的程序段，来实现数控机床轴零件的加工，这样就降低了出错的几率，而且又提升了编程工作的效率。
4）合理选择切削用量。在数控轴零件加工的过程中，切削量所表示的就是机床主体的进给运动大小和主运动量，在这里可以代表的参数有进给速度、切削深度以及主轴转速。通常情况下，数控机床所加工轴零件相对复杂一些，所以切削量初步确定之后，同时还要同轴零件加工实际情况相结合，进行适当的调整。方法就是利用数控机床上的倍率开关进行调整，这样才能使切削用量更加合理，操作者要具有一定的加工经验，才能熟练操作。
2.2对轴零件的精度以及形位公差进行严格控制
1）始终要用框格来对形位公差的内容进行表示，在框格中的内容分别代表了形位公差项目符号、公差数值，三格之后便是基准，虽然引线是在框格的右边出来同样也要这样进行记录。
2）如果被测的要素是零件的中心要素，箭头和尺寸线二者始终是对齐的，如果是轮廓要素，那么箭头同轮廓要素就同中心要素相反，二者是垂直的，如果是圆度公差，那么就要同轴线垂直。
3）如果公差带形状为呈圆形或者圆柱体的时候，所要注意的就是将一个特殊的符合加在公差数值的前面，如果有特殊要求，那么就在公差数值后面附加上一些特殊符号来表示特殊说明。
2.3加强数控轴零件的加工精度
数控轴零件加工精度主要受以下几个因素的影响：数控机床在安装时的水平直接会对所加工的轴零件产生影响；用于固定电动刀塔和中托板的连接螺丝安装松紧对加工精度会产生影响；主轴上的螺母的松紧会影响到所加工轴零件的椭圆度；如果电动刀塔重进行再次定位，那么其精度会影响到轴零件的尺寸精密度。
想要使数控轴零件加工精度，对刀具材料的筛选也是非常必要的，除了要确保切削用量以外还确保选择合格的几何参数，减少磨损，改善材料的性能，提高刀具的刚度，合适安装工件夹。除了上述几点之外，加强轴零件加工精度还要注意以下几点。
1）将所要加工的轴零件尺寸控制好，在批量生产之前就要确定好定位点。
2）控制好所要加工轴零件的直径，无论是粗车刀还是精车刀都要注意保持齐端面，想要零件具有非常准确的尺寸，同时还要进行第二次精加工，在这个过程中需要特别注意的是要区分粗车刀和精车刀，进行准确测量。
除了上面所说的几点外，想要加强数控轴零件加工精度在轴零件加工之前也要进行一些必要的准备。首先要注意操作系统同进行两件加工的数控机床相适应；其次是材料、刀具和夹具都要在加工之前做好准备；为之后的加工做出充分的准备；最后是及时调整数控机床所使用的对刀，所加工的轴零件是否合格的一个基本保证是选择合格的对刀，因此一定要选择合格的对刀。
3结束语
随着计算机技术的高速发展，数控加工行业不断创新、发展，数控轴类零件正在不断向“网络化、高精高度、自动化”方向迈进，通过全文的论述我们知道通过对数控车削中加工程序进行优化、对轴零件的精度以及形位公差进行严格控制、加强数控轴零件的加工精度几项措施来增加轴零件的加工精度，达到不断提升数控轴零件的质量的目的，使轴零件在其设备中可以更好的发挥其重要的作用。
参考文献
关键词：车床床体孔；工艺优化
中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1006-8937（2015）26-0093-02
1概述
普通车床，平床身数控车床适合从事中小批量、工艺性简单的工件的生产制造。近年来虽然高端数控车床的需求量不断增加，但是其对企业的资金需求和人员配置都有较高的要求，而普通车床、平床身数控车床凭借自身优良的性价比，维护成本低，从业人员多的特点，仍然占据着车床市场的绝对份额，在今后一段时期内仍将是市场的主力。因此产品质量过硬、价格合理、产能充足是每一个大型车床生产企业都要面对的问题。
车床床体孔加工自动线是以自动化和智能化加工工艺原则为中心，通过工艺创新，进行的一次工艺流程转换。该工艺通过改变原有的批量生产零件工序分散的加工方式，采用工序集中原则，在一次吊装后完成所有孔系的精确自动化加工。床体孔加工自动线在不仅可以提高产品的质量，同时生产节拍、加工制造的柔性、劳动生产率、制造成本等机械加工重要指标均有大幅提升。
2工序内容简述
以某企业生产的CDE6140A-10101A/1500床体孔加工在各工位流转为例：
人工上料液压夹紧滚道线输送至第一个工位钻铰床身前后面各孔（除进给箱安装面、后丝杠瓦架面孔）输送至翻转机构床身翻转90°输送至第二工位钻锪铰床身上下面各孔翻转装置翻转90°输送至第三工位钻锪铰进给箱安装面、后丝杠瓦架安装面各孔人工卸下至存放区，床身孔加工自动线各工序简图，如图1所示。
3工艺性分析对比
在车床床身孔加工过程中，原先是按劳动组织划分成若干个大序，在多个工位人工操作普通设备进行加工，实现数控化流水线作业以后，实现在一个工位通过滚道线传输，在多个工步对床体全部孔系实现高效、精确的数控化孔加工流水作业方式，使床体孔加工的精度与一致性得到了极大的提升。
床体孔加工改变了传统的较大工件的孔加工方式，提高了生产效率，并且在提高员工的劳动生产率的同时降低了劳动强度，工艺改变前后对比分析如下。
3.1输送方式改变
床体采用滚道线连续输送方式，将床体输送至不同加工工位，改变了以往床体在不同工序、工位间周转需要多次吊装的情况，节约了大量的生产时间，床体便于集中存放，可节约出大量工序间周转临时存放空间，极大地减少了在工件周转过程中已加工表面划伤的可能性。
3.2加工模式改变
加工模式的改变：床体属于较大工件（重约2～3t），传统孔加工方式采用划线-摇臂钻钻孔、钻模钻孔（床头箱安装面孔）和配钻（普通车床齿条面孔）等方式，床体加工线实现了床体孔数控化加工，采用数控高效设备，使用双卧头，在床体传输到加工工位时对床体两侧孔系同时进行加工，通过一次装夹完成全部孔系的加工，极大的提高了对床体孔的加工效率。
3.3翻转装置改变
对不同面的加工，以往需要用天吊对床体进行翻转，吊装到指定位置，完成加工后再次进行吊装翻转送回存放区域。床体孔加工自动线设计采用自动翻转装置，床体在滚道线输送至翻转装置内，液压系统将床体锁紧在翻转装置内，对床体进行90°翻转后放回滚道线，向下一工位传输，通过下一工位两侧的卧头进行进行与上一工位垂直面的孔系加工。
3.4加工精度改变
加工精度得到质的提升，以往受划线、摇臂钻、摆放方式、钻模情况等多种因素影响，孔的位置度尤其是两侧面孔系受影响较大，采用床体孔加工数控线加工，以床体底面为主定位面，液压夹具夹紧，两侧数控卧头进行加工，床体前面进给箱安装面，丝杠瓦架面销孔精度±0.02。
3.5加工模式改变
加快生产节拍，降低员工劳动强度。加工方面，由于加工模式的改变，取消了划线工序，孔加工时床体不必在工序间多次周转和在同一工序中的翻转。原加工方式加工床体两侧面孔需要要床体向一侧平放、垫平后再进行孔加工作业，对另一侧面孔加工则需再次对床体进行两侧90°翻转在进行加工，完成加工后再次翻转90°吊往临时存放区，待下序使用，采用床体自动线加工后，只需一次吊装，通过数控程序自行完成加工，生产节拍提升60%以上，相同产量人员配置仅为原来的20%，同时劳动强度大幅降低。同时由于孔位置精度的提高，在一定程度上提高了装配线的装配效率。
4新工艺优点
在数控技术不断发展进步的基础上，床体孔加工自动线通过工艺流程的重新规划，主要实现了以下目标：
①提高了加工位置精度，在提高产品品质的同时为装配线节约调整时间。
②提高了加工柔性，减少胎具投入，取消了钻模的使用，夹具的加工制造和保管成本；
由于用户的需求，对床体孔位置进行一定调整，钻模无法使用，要对工序进行调整，通过数控化加工可以有效解决，不仅节约了生产准备时间，同时避免了大批量生产产品在工序临时调整过程中可能衍生的其他问题。
③提高了产品零部件的一致性，符合批量产品零部件的互换性原则。以往有些位置度要求较高的孔需要配钻（如：普通车床齿条孔），采用数控化加工后，提高了零部件的互换性，在设备维修尤其是售后服务方面表现尤为凸出，提高服务效率，提高用户的好感度。
④提高了员工的劳动生产率，床体孔加工自动线的应用，可以取消划线工序，淘汰一批低效设备，单位产能的人员配置可降低80%以上。
⑤制造模式向数控化，智能化迈进的有益探索，由于低效设备的淘汰，为加工车间数控化规划提供了必要的空间。
5结语
床体孔加工自动线加工与传统工艺相比，是一次制造模式的转变，对大批量生产的零件采用工序集中原则，通过数控化连续加工模式，不仅显著提高了加工效率、降低了生产制造成本，而且也提高了零件的加工精度，使零件的互换性更强，实现了数控化柔性生产制造。但文章所阐述的方法针对性强，因而后续工作将与相关企业联合研究，进一步完善了加工中心工艺优化的相关理论。
参考文献：
[1]王启平.机械制造工艺学[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.
[2]卢秉恒，赵万华，洪军.机械制造基础[M].北京：机械工业出版社，2007.
关键词：五轴联动加工中心轴承优化
数控机床的数控系统在使用15年左右后就进入了产品老化期，故障率和维修成本会显著增加，这时用新的数控系统进行升级改造，与购买动辄上千万元的新设备相比，具有投资少、周期短、风险小等优点。本文所探讨的HTM63车铣复合加工中心，属于电脑加工中心类型的机床。该五轴联动加工中心增加了可摆动的动力刀具组件，因此机床具有可完成零件侧面、正面、斜向钻孔及铣削等功能，并具有“X、Y、Z、C、B”五轴联动控制加工能力。该系列数控车床适合加工要求较为复杂的车、铣复合加工的零件的大批量、多品种、高精度的加工任务。
1、五轴联动加工中心概述
五轴联动加工中心的刀具排布采用两轴控制排式刀架排布的结构，结构简单、换刀快捷、可靠性极高。加工中心具有超长行程的Z轴，行程可达2000mm。因此机床在加工较长零件时，和同类数控车床相比，可以明显减少送料次数，提高加工效率。对于许多长度在1500mm以内的零件，可以一次送料完成零件全长度的加工。五轴联动加工中心配有高速精密同步导套，因此可以完成对钢件、不锈钢件的大批量精密加工以实现高品位零件的高速切削。数控加工中心配备三轴钻孔加工功能，可以完成零件轴端的钻孔及攻丝的加工。并且针对客户的零件，五轴联动加工中心配备安装有各类钻铣动力刀具、或者旋风刀具的摆动动力刀具模块，因此动力刀具可以在0-90度范围内摆动，以完成各种轴件的多方向精密钻、铣加工功能。加工中心的送料部分可以配备自动送料器，接料部分可安装短件接料器及长件接料器，以实现一人操作、看护多台机床的“一人多机”加工模式，为工厂节省人力资源。还可以配备自动排屑器等多种附加设施并组成柔性加工生产线，以完成自动化加工。此类加工中心床最适合加工用于航空、航天、军工、汽车、摩托车、通讯、制冷、光学、家电、微特电子、电子、钟表等行业的各种高精度、多批量、外形复杂的轴类零件的精密复合加工。
2、五轴联动加工中心改造方案
对原有机械部分主轴系统的轴承支撑系统进行了动态优化设计，提出了双排轴承的设计方案，并对选用当前我国市场上最为常见的SIEMENS840D对原有的BOSHMicro8数控系统进行替代；原有的可控硅直流调速的系统采用了配套的SIEMENS611D数字交流伺服系统进行替代；原有直流的电机选用当前流行的SIEMENS伺服电机与交流主轴进行替代；利用1FT6的全数字交流伺服电机对刀库旋转进行驱动，从而实现了半闭环控制；选用德国HEIDENHAIN的RON285圆光栅与LB382C型直线光栅对所有的轴检测装置进行分别的替换。
3、改造中的重点事项
3.1改进控制方案
主轴控制实现变档三不到位的情况下实现主轴停止，可以采用自动停止的方式，即设定主轴换挡的时间，在设定的时间内主轴变速到位主轴停止，若不到位，超过设定换挡伺服时间主轴亦自动停止，而且在停止后还可以重新启动变速。不改变原设计外部控制线路，在程序内利用PLC的TIM时间指令实现自动变档停车问题，软件编程如下：
LD200.02主轴l挡
OR200.03主轴2挡
OR200.04主轴3挡
AND200.00
ANDNOTTIM005
ANDNOTTIM007
ANDN0T200.05
OUT201D1变档私服、
LD2O0.02
0R200.03
OR200.O4
ANDNOTTIMO06
#8
LD2O0.O2
OR2O0.03
0R200.04
ANDNOT201.Ol
TIM006
#60
LD2Ol0l
OR20l.O2
ANDNOT5.12
进ANDNOT5.l3
ANDNOT5.14
OUT201.02伺服时间控制
UD200.02
OR2O0.003
OR2O0.004
AND201.02
TIM007变速停止时间
#600
3.2自动换刀动作的PLC编程设计
此次改造使用的是西门子公司的S7-300PLC模块。在PLC程序设计中，自动换刀编程是重要的动作设计任务。该加工中心的刀具交换装置采用可双向旋转的盘式刀库，通过单臂双爪的机械手用16个步骤将刀库中的刀具装到主轴上，每个动作我们都用M代码进行设定。为防止某个动作不到位，在编程过程中加入了到位信号互锁。另外，主轴换档、坐标运动、紧急停止、冷却液开关、转台夹紧、松开等其它动作的PLC编程设计跟一般卧式加工中心的类似，在此不再介绍。
3.3机床参数的设置
在系统调试初期需要先对轴参数进行设置，而各轴需根据实际情况进行配置，在此以分别代表直线、旋转、主轴的X、B、SP三类典型轴为例，介绍部分轴参数的设置情况。以上轴数据设置好以后，还要对轴的基本配置参数、回参考点参数、报警监控参数、测量系统参数等进行相应的设置，此处就不再详细说明了。
4、改造效果
通过上述的优化改造之后，HTM63车铣复合加工中心在原有的基础上增加了一些新的功能，比如:刚性攻丝、主轴点动、图形模拟、DNC、手轮驱动等，使得操作起来更为便捷和简单。选用了611D伺服系统和SIEMENS840D数控系统，构成了一个全数字式的自动化控制系统，确保了HTM63车铣复合加工中心的实际控制性能接近了当前国内一流的技术。改造之前HTM63车铣复合加工中心设备发生故障次数很频繁，经常都会停机进行长时间的修理，而且整个维修的费用比较大。经过上述的优化与改造之后，使得大大降低了HTM63车铣复合加工中心的电气故障率，其稳定性有了较为显著的提高。
参考文献：
关键词：数控车工；数控编程；数控车床
中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）15-0067-02
数控车工技术是集自动化、柔性化、敏捷化与数字化制造等于一体的现代制造业的关键技术与基础技术，它可以高效化、优质化地加工产品零件，尤其是形状复杂的零件。以下就数控车工技术的应用现状及具体技术进行
分析。
1数控车工技术简介及其特点分析
1.1数控车工技术简介
1.1.1数控车工技术的概述。数控车工技术通过利用数字化控制系统在数控车床上完成零件的整体加工。利用数控车工技术可以有效、快速地完成大量加工难度较大的曲面零件，并大大增加了零件加工的准确性及精确度。其中，数控车工技术主要包括数控机床加工工艺与数控编程技术两部分。
1.1.2数控车工技术的关键技术：
（1）自适应控制技术。数控车床加工过程中的自适应控制技术主要由数控装备自动化监测对设备本身有影响的信息，自动性、连续性地调整系统的相关参数，以便改善数控系统的运行状态。
（2）专家技术。专家技术主要是将专家的经验与机床切削加工的一般规律与特殊规律输入系统，并结合相关加工工艺的参数数据库信息，建立智能化的专家系统，为数控系统提供优化的切削参数。专家技术可以有效地提高数控设备的编程效率，缩短生产准备的时间。
（3）故障自诊断技术。故障自诊断技术为数控机械设备提供了维护决策信息集成系统及智能诊断系统，包括二次监测功能、故障诊断功能、安全保障等功能。
1.2数控车工技术的特点
1.2.1数控车工技术的优点：
（1）效率高。数控车工技术以数字化的控制手段，可以加快零件的互换速度，以计算机控制，对复杂的曲面零件进行快速加工。
（2）劳动强度低。数控车工技术的零件加工过程由全数控自动系统完成，其自动控制化水平较高，数控机床操作人员仅需密切监视数控设备的运行状况，大大降低了劳动强度。
（3）适应能力高。数控车工技术主要以数控加工系统为操作系统，可以通过调整系统的部分参数，及时修改或改善数控系统的运作情况，大大提高其适应能力，扩大其加工范围，提升其加工能力。
（4）准确度高。数控系统通过优化传动装置，可以有效地减少加工过程中出现人为误差的概率，大大提高数控设备的加工效率。
1.2.2数控车工技术的缺点。虽然数控车工技术可以有效地提高生产、加工的效率及准确度，但其投资价格较高，而且对于加工部分形状较为复杂的零件时，其手工编程工作量较大，对数控设备的操作人员及维修人员专业化技术水平要求较高。
2数控车工工艺与编程
2.1数控车工工艺与工装
由于数控车床是一次装夹，数控车工工艺中尤其应当注意切削用量及刀具的选择。
2.1.1切削用量的选择。由于数控车工工艺中的金属切削加工环节效率较高，其被加工材料、切削工具、切削条件是主要要素，它们与数控车床的加工时间、刀具寿命及加工治疗水平息息相关。其中，切削条件的三大要素为：切削速度、进给量、切身直接引起刀具的损伤。刀尖温度将会随着切削速度的提高而上升，并产生一定量的机械性、化学性、热能性的磨损。当切削速度提高20%时，刀具的使用寿命将会减少一半。
因此，在进行切削用量及切削速度的选择时，应当注重结合被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等要素进行选择。
2.1.2刀具的选择。数控车工工艺中的刀具选择较为重要，由于刀具的寿命与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、加工热量、切削噪声等相关。因此，在进行具体加工条件确定之前，应当结合实际情况进行判断，例如，不锈钢与耐热合金等较难加工的材料，应当选择冷却剂或刚性较好的刀刃。
（1）粗车时，由于粗车时大背的吃刀量及进给量较大，应当选择耐用度与强度较高的刀具；（2）精车时，由于精车的加工精度要求较高，应当选择精度高、耐用度较好的刀具；（3）另外，应当尽量采用机夹刀和机夹刀片。
2.1.3夹具的选择：（1）尽可能选择通用夹具装夹工件，少选用专用夹具；（2）零件定位基准重合，尽量避免出现定位误差。
2.2加工路线
2.2.1确定加工路线。加工路线主要是指数控机床在加工过程中，刀具相对零件的运动轨迹与方向。在选择加工路线时，应当尽量缩短加工路线，减少刀具的空行程时间，确保其加工精度与表面的粗糙度符合要求。
2.2.2加工路线与加工余量。由于数控车工技术对于数控车床的要求较高，在数控车床未达到普及使用的情况下，应当将毛坯上多余的余量，尤其是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。在使用数控车工工艺技术时，必须注意数控车床程序安排的灵活性。
3数控技术的具体——数控机床
3.1数控机床概述
数控机床的数控系统经历了两个阶段、六个时代的发展：电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器及基于PC机的通用CNC系统。当前，数控机床的类型，从最初的单一式铣床类数控机床，发展成为当前的金属切削类、特种加工类及特殊用途类数控机床。数控机床结合计算机、自动化控制、精密测量、机床制造及其配套技术的最新成果，它可以有效地解决当前产品的多样化及复杂化、产品研制生产周期短、精度要求高的难题。
3.2数控机床的精度选择
数控机床根据用途可以分为简易型、超精密型、全功能型等等，各类数控机床的精度大小也是各不相同的。简易型数控机床主要用于部分车床与铣床，其最小运动分辨率为0.01mm，运动精度与加工精度都在0.03～0.05mm以上。而超精密型按其精度大小可以分为普通型与精密型。
3.3数控机床结构
数控机床主要由程序介质、数控系统、伺服驱动与机床主体四大部分组成。
3.3.1程序介质。程序介质主要以指令的形式记载各项加工信息，包括零件的加工工艺过程、工艺参数与刀具运动等，并将相关信息输入到数控装置内，由数控机床对零件进行切削加工控制。
3.3.2数控系统。数控系统为数控机床的核心系统，它通过接受输入的加工信息，并由数控装置的系统软件与逻辑电路进行译码、运算及逻辑处理，向伺服系统发出相应的脉冲，通过伺服系统控制机床运动部件按加工程序指令运动。
3.3.3伺服驱动。伺服驱动由伺服电机与伺服驱动装置组成，由数控装置发出速度与位移指令控制执行部件按进给速度与进给方向位移。
3.3.4机床主体。数控机床的动系统主要采用滚珠丝杠，其机床主体不仅结构简单，而且刚性好。
4数控车工技术的发展趋势
当前，我国及世界各国制造业广泛应用数控技术，在提高制造能力与水平的同时，提升了本国适应市场变动的能力及竞争力。通过大力发展数控技术，可以有效地提高先进制造技术水平，并加速经济的发展。数控车工技术将往高速、高精、高效化及柔性化方向发展，并通过减少工序、辅助时间进行复合加工，向多轴、多系列控制化方向发展。
参考文献
[1]胡占齐，杨莉.机床数控技术[M].北京：机械工业出版社，2002.
[2]王润孝，秦现生.机床数控原理与系统[M].西安：西北工业大学出版社，2000.
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