认识和把握数控机床，充分发挥设备效能

郑 伟

中车大连机车车辆有限公司

【摘要】我在从事数控车床操作十年工作经历中，虚心学习老师傅们的操作经验，尤其是把普通车床的操作方法借鉴到数控加工中去，并结合数控车床的特点，总结归纳出一些行之有效的方法。并将之运用在公司柴油机关键部件加工上。同时归纳了数控设备的一些基本使用要领和保养常识，对保证数控机床处于良好的服役状态具有重要意义。

【关键词】数控机床 自制胎具 工件编程 使用与保养

引言

我所操作的设备是由中国台湾生产的CNC—Ｔ20型数控车床，该车床CNC系统采用日本FANUC—OTC系统。具有2个坐标轴（X Z）和一个回转轴（卡盘），刀台有8个刀位。刀台上装有自动拉料器，在加工棒料时可自动拉料不用人工拉料。

由于数控车床具有加工特性面，加工精度高，刀位多等特点。车间把一些原先在普通车床上加工产品拿到数控车床加工，这就需要自己分析零件图样，确定工艺，设计胎具，编写加工程序。

随着对数控机床使用经验的积累，总结了一些有益的设备保养使用方法。这里，我把他们总结出来，希望对同行门有借鉴的价值，并起到抛砖引玉的作用，以求不断改进自己的工作。

运用加工经验，结合数控设备特点，解决部分零件加工中的难题

1.气门锁夹精车工艺改进

气门锁夹（TC413102-91）是柴油机配气机构基础件，锁夹的质量好坏直接影响柴油机配气机构进、排气门的正常开启和关闭，该产品加工存在主要问题有：产品尺寸精度高，内孔加工难度大，批量大，每台柴油机64件。为此车间决定采用数控车床（TNC-20）替代普通车床加工，我作为专人负责锁夹绝大部分的加工工序，经过工艺调研和工艺实验，对锁夹来料.精车工艺及夹具定位芯轴进行合理改进。改进后，经九个月的生产实际运用，提高生产率 ，改善加工质量，工艺性合理，行之有效，取得良好的经济效益和社会效益。

2.Φ30棒料加工工艺的改进

原先加工工艺是采用棒料热处理调质后加工，采用外圆倒锥，内孔和外圆一次加工。虽然棒料加工工序集中，但由于锁夹外形结构及实际加工特点，如此加工车削时不仅产生让刀现象，内孔尺寸难以控制，表面粗糙度低，刀具磨损比较严重。为此我和车间技术组进行工艺分析，大胆建议把原来的42Crｍo调质棒料改为先加工成长度22MM,直径Ф29MM,内孔直径Ф13.5MM的散料后进行调质处理,再分工序加工.

3.精车

·精车(一)

原先采用内孔车刀加工Φ18内孔,由于粗车时用钻头钻孔,有时内孔和外圆同轴度得不到保证,内孔直径小.车刀直径小（Φ10）,这样车削难度加大,刀具承受的切削力波动大,容易使车刀损坏,工件报废.我跟据实际加工要求,采用Ф17.5钻头直接扩孔,然后用内孔刀精车到尺寸,问题得到根本解决.节约刀具费用同时,提高加工效率 ,加工时间缩短近60秒.

· 精车(二)

精车(二)加工关键是两段内孔圆弧的车削,其内孔粗糙度要求较高,加工难度大.我采用先粗车圆弧,留0.4MM的精车量.确定了合理的切削速度1600/ｍin。数控编程以实现不间断连续加工两段相交R3和R2内圆弧。编程比较困难。

运用到刀尖半径补偿，在数控车削编程中为了编程方便，把车刀刀尖看作一个尖点，数控程序中刀具的运动轨迹既为该假想刀尖点的运动轨迹。实际上刀尖并不是尖的，而是具有一定的圆角半径， 因而使编程时假想的情况与实际的情况不相符。为了考率刀尖圆角半径的影响，在数控系统中引入了刀尖半径补偿，在数控程序编写完成后，将已知刀尖半径值和刀尖方向相应的编号输入刀具补偿表中，程序运行时数控系统会自动根据对应刀尖半径值和刀尖方向对刀具的实际运动轨迹进行补偿。锁夹内孔圆弧加工我选用的是以色列产内孔圆弧刀，刀片圆弧是R1.5 刀杆直径Φ10 .

车圆弧程序如下：

O 0001 （粗车圆弧）

N1 G97 M3 S800 T0101； （正转 转数800r/min 一号刀）

G00 X20。5 Z3。 M8； （X轴Z轴快速进给到20.5和3.）

G41 G01 Z0.2。 F0。25； （左刀补）

G02 X17.546 Z-5.57 R3.15 F0.12；（顺时针圆弧插补半径3.15毫米）

G03 X17.84 Z-8.431 R1.8；（逆时针圆弧插补半径1.8毫米）

G40 G01 X14.4 Z-7.3 F0.25；（退刀取消刀补）

G00 Z3，； （退到端面3毫米处）

Z50.； （ 内孔刀退出）

M1； （选择停止）

N2 G97 M3 S2000 T0202； （精车圆弧 换2号刀 转数2000转）

G00 X20.92 Z3.M8; （X轴Z轴快速进给到20.9和3.）

G41 G01 Z0. F0.25; （左刀补 进给量0.25mm/r）

G02 X17.546 Z-5.37 R2.95 F0.08;（顺时针圆弧插补半径2.95毫米）

G03 X17.84 Z-8.531 R2. S1000; （逆时针圆弧插补半径2毫米）

G40 G01 X14.65 Z-7.4 F0.25 ;（退刀取消刀补）

G00 Z3.M9; （退到端面3毫米处 冷却液关闭）

X100. Z120.M5; （ 内孔刀退出 卡盘停止）

M30; （程序结束）

· 精车（三）

精车三主要加工锁夹外圆锥面。由于外圆是个整体锥面，无法定位夹紧，为此根据实际生产情况，起初我设计了芯轴胎。将锁夹套于芯轴通过螺母夹紧，加工后才发现如此加工，反复锁紧、拆卸螺母，辅助工时1分钟，而锁夹外圆加工机动工时仅为30秒。经过认真考虑、分析设备情况，在原先基础上加以改进，将一个活顶尖装于尾座，再做一个顶块套于顶尖上，顶尖的前进后退由程序控制液压尾座，通过这套机构的工作，使锁夹得到预紧。这样既减轻劳动强度，又节约了辅助工时。这一技术革新荣获大连机车车辆有限公司“五小”科技成果奖。

4、生产运用验证

自2021年我车间采用改进方案以来，加工16V240ZJD型柴油机气门锁夹220台，合计14080件。虽然锁夹工序增加，但产品精度和生产效益得到提高，质量稳定，产生良好的经济效益。受到车间领导及职能部门的肯定和好评。

总结

随着机械工业的迅猛发展，公司产品的不断改进，我们的加工范围不断扩大，对我的要求也就越来越高。我不能满足现状，要更加努力学习掌握各项技能，立足本岗，将日常所学到的经验应用到工作实践中来，为公司的发展作出更大贡献。

参考文献

1、《金属机械加工工艺人员手册》增订组.上海科学技术出版社

2.《机械设计手册》（上册）. 化学工业出版社

3.《东风4D型内燃机车》（1）. 大连机车车辆有限公司

4.《数控机床操作与编程》. 机械工业出版社

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