【数控车工技师论文 3100字】

　　在数控车床上加工螺纹时的常见故障及解决方法

　成都成高阀门有限公司，米玉祥

　　摘要:本文主要阐述了在数控车床上加工螺纹时，由于设备、刀具或者人

　　员的原因，在切削过程中容易发生的故障，以及解决办法。

　　关键词：数控车床加工螺纹；常见故障；解决方法

　　螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有相同剖面和规定牙

　　型的连续凸起和沟槽。在各种机械产品中，带有螺纹的零件应用广泛。它主要用作联接零件、传动零件、紧固零件和测量用的零件等等。在车床上加工螺纹，是比较常用的螺纹加工方法之一。

　　随着科学技术的发展，数控车床的普及，在数控车床上车削螺纹在机械加

　　工中被越来越多的使用。数控车床以加工精度高、产品同一性好、加工范围广、调试方便（特别是它能精密加工在普车上比较难加工的一些特殊表面零件）等优势在机械加工中占有越来越重要的地位。

　　在数控车床（如GSK980TD）上能车削米制、英寸制、模数和径节制四种

　　标准螺纹，还能车削变螺距螺纹，端面螺纹等。无论车削哪一种螺纹，数控车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系：即主轴每转一转(即工件转一转)，刀具应均匀地移动一个(工件的)导程的距离。它们的运动关系是这样保证的：主轴带着工件一起转动，主轴的运动状态由一根同步皮带传送到主轴编码器，主轴编码器检测到主轴的转速以后，将信息反馈到机床主系统信息处理中心，主系统再根据程序编制的导程发出指令控制主轴每转一转X轴或Y轴移动一个导程的距离（主要是为了获得各种螺距），以保证主轴与刀具之间严格的运动关系。

　　在数控车床上车削螺纹，由于主机系统能同时控制主轴与X、Y轴的运动，而且数控车床是以um为单位的，所以能获得精确的螺距。但是在实际车削螺纹时，由于各种原因（如主轴同步传动皮带磨损，X、Y轴丝杆磨损，刀具磨损，机床检测系统错误等）造成由主轴到刀具之间的运动，在某一环节出现问题，引起车削螺纹时产生故障，影响正常生产，这时应及时加以解决。在数控车床上车削螺纹时常见故障及解决方法如下：

　　一、扎刀：

　　故障分析：

　　1、车刀的前角太大，机床X轴丝杆间隙较大；

　　2、车刀安装得过高或过低；

　　3、工件装夹不牢；

　　4、车刀磨损过大；

　　5、切削用量太大。

　　解决方法：

　　1、减小车刀前角，维修机床调整X轴的丝杆间隙，利用数控车床的丝杆

　　间隙自动补偿功能补偿机床X轴丝杆间隙；

　　2、车刀安装得过高或过低：过高，则吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，甚至把工件顶弯，造成扎刀现象；过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方向是工件中心，加上横进丝杠与螺母间隙过大，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现扎刀。此时，应及时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线等高(可利用尾座顶尖对刀)。在粗车和半精车时，刀尖位置比工件的中心高出1％D左右(D表示被加工工件直径)。

　　3、工件装夹不牢：工件本身的刚性不能承受车削时的切削力，因而产生过大的挠度，改变了车刀与工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出现扎刀，此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，以增加工件刚性。

　　4、车刀磨损过大：引起切削力增大，顶弯工件，出现扎刀。此时应对车刀加以修磨。

　　5、切削用量(主要是背吃刀量和切削速度)太大：根据工件导程大小和工件刚性选择合理的切削用量。

　　二、乱扣：

　　故障分析：原因是当丝杠转一转时，工件未转过整数转而造成的。

　　主要原因有：

　　1、机床主轴编码器同步传动皮带磨损，检测不到主轴的同步真实转速；

　　2、编制输入主机的程序不正确；

　　3、X轴或Y轴丝杆磨损。

　　解决方法：

　　1、主轴编码器同步皮带磨损：由于数控车床车削螺纹时，主轴与车刀的

　　运动关系是由机床主机信息处理中心发出的指令来控制的，车削螺纹时，主轴

　　转速恒定不变，X或Y轴可以根据工件导程大小和主轴转速来调整移动速度，所以中心必须检测到主轴同步真实转速，以发出正确指令控制X或Y轴正确移动。如果系统检测不到主轴的真实转速，在实际车削时会发出不同的指令给X或Y，那么这时主轴转一转，刀具移动的距离就不是一个导程，第二刀车削时螺纹就会乱扣。这种情况下，我们只有维修机床，更换主轴同步皮带。

　　2、编制输入的程序不正确：我们知道，车削螺纹时为了防止乱扣，必须

　　保证后一刀车削轨迹要与前一刀车削轨迹重合，在普车上我们用倒顺车法来预防乱扣。在数控车床上，我们用程序来预防乱扣，就是在编制加工程序时，我们用程序控制螺纹刀在车削前一刀后，退刀，使后一刀起点位置与前一刀起点位置重合（相当于在普车上车削螺纹时，螺纹刀退回到前一刀所车出的螺旋槽内），这样车出的螺纹就不会乱扣。有时，由于程序输入的导程不正确（后一段程序导程与前一段程序导程不一致），车削时也会出现乱扣现象。

　　例一： ………………………

　　G00 X 20 ；

　　Z 5；

　　G32 Z -20 F 200；

　　G00 X 30；

　　Z 5；（后一刀起点位置与前一刀起点位置重合，螺纹不

　　会乱扣）

　　X 19；

　　G32 Z -20 F 200；（后一段程序导程与前一段程序导程一致，

　　螺纹不会乱扣）

　　………………………

　　例二： ………………………

　　G00 X 20；

　　Z 5；

　　G32 Z -20 F 200；

　　G00 X 30；

　　Z 4；（后一刀起点位置与前一刀起点位置不重合，螺纹会

　　乱扣）

　　G32 Z -20 F 220；（后一段程序导程与前一段程序导程不一

　　致，螺纹会乱扣）

　　………………………

　　3、X轴或Y轴丝杆磨损严重：维修机床，更换X轴或Z轴丝杆。

　　三、螺距不正确

　　故障分析：

　　螺距不正确的原因主要有：

　　1、主轴编码器传送回机床系统的数据不准确；

　　2、X轴或Y轴丝杆和主轴的窜动过大；

　　3、编制和输入的程序不正确。

　　解决方法：

　　1、主轴编码器传送数据不准确：维修机床，更换主轴编码器或同步传送皮带；

　　2、X轴或Y轴丝杆和主轴窜动过大：调整主轴轴向窜动，X轴或Y轴丝杆间隙可以用系统间隙自动补偿功能补偿。

　　3、检视程序，务必使程序中的指令导程与图纸要求一致。

　　四、牙型不正确：

　　原因主要有：

　　1、车刀刀尖刃磨不正确；

　　2、车刀安装不正确；

　　3、车刀磨损。

　　解决方法：

　　1、车刀刀尖刃磨不正确：正确刃磨和测量车刀刀尖角度，对于牙型角精度要求较高的螺纹车削，可以用标准的机械夹固式螺纹刀车削，或者把螺纹刀用磨床刃磨。

　　2、车刀安装不正确：装刀时用样板对刀，或者通过用百分表找正螺纹刀杆来装正螺纹刀。

　　3、车刀磨损：根据车削加工的实际情况，合理选用切削用量，及时修磨车刀。

　　五、螺纹表面粗糙度大

　　故障分析：

　　原因主要有：

　　1、刀尖产生积屑瘤；

　　2、刀柄刚性不够，切削时产生震动；

　　3、车刀径向前角太大；

　　4、高速切削螺纹时，切削厚度太小或切屑向倾斜方向排出，拉毛已加工牙侧表面；

　　5、工件刚性差，而切削用量过大；

　　6、车刀表面粗糙度差。

　　解决方法：

　　1、用高速钢车刀切削时应降低切削速度，并正确选择切削液；

　　2、增加刀柄截面，并减小刀柄伸出长度；

　　3、减小车刀径向前角；

　　4、高速钢切削螺纹时，最后一刀的切屑厚度一般要大于0.1mm，并使切屑沿垂直轴线方向排出；

　　5、选择合理的切削用量；

　　6、刀具切削刃口的表面粗糙度应比零件加工表面粗糙度值小2～3档次。 总之，车削螺纹时产生的故障形式多种多样，既有设备的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障时要具体情况具体分析，通过各种检测和诊断手段，找出具体的影响因素，采取有效的解决方法。

　　参考文献：1、《数控机床编程与操作》中国劳动社会保障出版社20xx年x月出版

　　2、《GSK980TD数控车床操作说明书》广州数控设备有限公司20xx年x月第三版

　　3、《车工工艺学》劳动人事出版社20xx年出版

　　4、《车工工艺与技能训练》中国劳动社会保障出版社20xx年x月出版

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　　第二篇：数控车工技师论文 3200字

　　时间：1970-01-01 来源：网络 发布者：webmaster

　　数控机床的应用与维护

　　科学技术的发展，对机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对机床设备不仅提出了精度和效率的要求，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。数控机床就是针对这种要求而产生的一种新型自动化机床。数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体，是高度机电一体化的典型产品。它本身又是机电一体化的重要组成部分，是现代机床技术水平的重要标志。数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流，是衡量机械制造工艺水平的重要指标，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。因此，如何更好的使用数控机床是一个很重要的问题。由于数控机床是一种价格昂贵的精密设备，因此，其维护更是不容忽视。

　　一、数控机床

　　1. 数控加工的概念

　　数控机床的工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带或磁盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控加工一般包括以下几个内容：

　　(1) 对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分六剑客职教园（最大的免费职教教学资源网站）；

　　(2) 利用图形软件（如CAXA制造工程师）对需要数控加工的部分造型；

　　(3) 根据加工条件，选择合适的加工参数，生成加工轨迹（包括粗加工、半精加工、精加工轨迹）；

　　(4) 轨迹的仿真检验；

　　(5) 生成G代码；

　　(6) 传给机床加工。

　　2. 数控机床的特点

　　(1) 具有高度柔性

　　在数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，数控机床适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。

　　(2) 加工精度高

　　数控机床的加工精度，一般可达到0.005～0.1mm，数控机床是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，数控机床定位精度比较高。

　　(3) 加工质量稳定、可靠

　　加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具

　　的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。

　　(4) 生产率高

　　数控机床可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，数控机床的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，数控机床目前正进入高速加工时代，数控机床移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。

　　(5) 改善劳动条件

　　数控机床加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强度极大降低，机床操作者的劳动趋于智力型工作。另外，机床一般是封闭式加工，即清洁，又安全。

　　(6) 利于生产管理现代化

　　数控机床的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。数控机床使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础。

　　3. 数控机床使用中应注意的事项

　　使用数控机床之前，应仔细阅读机床使用说明书以及其他有关资料，以便正确操作使用机床，并注意以下几点：

　　(1) 机床操作、维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员，且必须按安全操作规程及安全操作规定操作机床；

　　(2) 非专业人员不得打开电柜门，打开电柜门前必须确认已经关掉了机床总电源开关。只有专业维修人员才允许打开电柜门，进行通电检修；

　　(3) 除一些供用户使用并可以改动的参数外，其它系统参数、主轴参数、伺服参数等，用户不能私自修改，否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害；

　　(4) 修改参数后，进行第一次加工时，机床在不装刀具和工件的情况下用机床锁住、单程序段等方式进行试运行，确认机床正常后再使用机床；

　　(5) 机床的PLC程序是机床制造商按机床需要设计的，不需要修改。不正确的修改，操作机床可能造成机床的损坏，甚至伤害操作者；

　　(6) 建议机床连续运行最多24小时，如果连续运行时间太长会影响电气系统和部分机械器件的寿命，从而会影响机床的精度；

　　(7) 机床全部连接器、接头等，不允许带电拔、插操作，否则将引起严重的后果。

　　二、数控机床的维护

　　数控系统是数控机床的核心部件，因此，数控机床的维护主要是数控系统的维护。数控系统经过一段较长时间的使用，电子元器件性能要老化甚至损坏，有些机械部件更是如此，为了尽量地延长元器件的寿命和零部件的磨损周期，防止各种故障，特别是恶性事故的发生，就必须对数控系统进行日常的维护。概括起来，要注意以下几个方面。

　　1. 制订数控系统日常维护的规章制度

　　根据各种部件特点，确定各自保养条例。如明文规定哪些地方需要天天清理（如CNC系统的输入／输出单元——光电阅读机的清洁，检查机械结构部分是否润滑良好等），哪些

　　部件要定期检查或更换（如直流伺服电动机电刷和换向器应每月检查一次）。

　　2. 应尽量少开数控柜和强电柜的门

　　因为在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或电器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统超负荷长期工作，打开数控柜的门来散热，这是种绝不可取的方法，最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此，应该有一种严格的规定，除非进行必要的调整和维修，不允许随便开启柜门，更不允许在使用时敞开柜门。

　　3. 定时清扫数控柜的散热通风系统

　　应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常，应视工作环境状况，每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多，需及时清理，否则将会引起数控系统柜内温度高（一般不允许超过55℃），造成过热报警或数控系统工作不可靠。

　　4. 经常监视数控系统用的电网电压

　　FANUC公司生产的数控系统，允许电网电压在额定值的85%～110%的范围内波动。如果超出此范围，就会造成系统不能正常工作，甚至会引起数控系统内部电子部件损坏。

　　5. 定期更换存储器用电池

　　FANUC公司所生产的数控系统内的存储器有两种：

　　(1) 不需电池保持的磁泡存储器。

　　(2) 需要用电池保持的CMOS RAM器件，为了在数控系统不通电期间能保持存储的内容，内部设有可充电电池维持电路，在数控系统通电时，由 5V电源经一个二极管向CMOS RAM供电，并对可充电电池进行充电；当数控系统切断电源时，则改为由电池供电来维持CMOS RAM内的信息，在一般情况下，即使电池尚未失效，也应每年更换一次电池，以便确保系统能正常工作。另外，一定要注意，电池的更换应在数控系统供电状态下进行。

　　6. 数控系统长期不用时的维护

　　为提高数控系统的利用率和减少数控系统的故障，数控机床应满负荷使用，而不要长期闲置不用，由于某种原因，造成数控系统长期闲置不用时，为了避免数控系统损坏，需注意以下两点：

　　(1) 要经常给数控系统通电，特别是在环境湿度较大的梅雨季节更应如此，在机床锁住不动的情况下（即伺服电动机不转时），让数控系统空运行。利用电器元件本身的发热来驱散数控系统内的潮气，保证电子器件性能稳定可靠，实践证明，在空气湿度较大的地区，经常通电是降低故障率的一个有效措施。

　　(34083.html">2) 数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的，应将电刷从直流电动机中取出，以免由于化学腐蚀作用，使换向器表面腐蚀，造成换向性能变坏，甚至使整台电动机损坏。

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