何谓数控加工中心刀具管理

第一篇：何谓数控加工中心刀具管理

数控加工中心刀具管理

日期：2009年11月09 来源：沈阳第一机床厂 关键字：加工中心

1．刀具管理的重要性

随着社会化大生产的不断发展，加工中心、数控车床、数控镗／铣床等数控设备已经越来越多地引入现代机械加工的企业当中。随之而来的是大批的数控刀具出现在生产的第-线，成为数控加工中的主要角色。

在加上中心、柔性制造单元和柔性制造系统筹自动化加工设备中，不但每台加上中心有自身的刀库，而且在系统中通常还配有一个总刀库一一中心刀库。如果需要，还可在每台机床旁设置／J具缓冲存储栅。在中心刀库巾，主要是存放不经常使用的某工序的特殊刀具及各种刀具的备用刀具，以便当刀具损坏时，能及时换上新刀具。在一个具有5～8台机床的柔性自动化加工系统中，可能需要配备1000把刀具以上，这取加工中心决于加丁零件的品种和数量。即使一台加工中心自身的刀库，少则十几把刀具，多则几十把甚至一百多把刀具。每把刀具都包括两种信息：一种是刀具描述信息，即静态信息，如刀具识别编码和几何参数等；另一种是刀具状态信息，即动态信息，如刀具所在位置、刀具累计使用次数、刀具剩余寿命(min)、刀具刃磨次数等。所以，与刀具有关的信息量很大。要将这些大量的刀具及有关信息管理好，必须有一个完善的计算机刀具管理系统，才能解决多品种零件加工对刀具的需求。

2．刀具管理的任务

刀具管理就是及时而准确地对指定的机床提供适用的刀具，以便在维持较好的设备利用宰的情况下，生产出所需数量的合格零件。因此，刀具管理最重要的准则是：刀具供加工中心应及时，通过时间短，刀具储存量少，组织费用少。柔性自动化加工系统中的刀具管理包括以下几个方面。

(1)刀具室的控制与管理。刀具首先在刀具室内与刀夹装配成刀具组件，并在调刀仪上调好尺寸，然后编码待用。根据加工零件需要，调用相应的刀具组件井分配给机床。应按自动加工系统的需要，对刀具的库存量进行控制，使刀具冗余量最小。

(2)刀具的分配与传输。刀具的分配是根据零件加工工艺过程和加工系统作业调度计划及刀具分配策略决定的。第1种刀具分配策略，是一批零件使用一组刀具，当加工完一批零件后一组刀具全部更换。这种箫略使加工系统刀具库存量很大，但控制软件简单。第2种刀具分配策略，可以几种零件使加工中心用—‘组刀具，在成组技术基础上确定一组零件所需的刀具，加工完毕后所有刀具送回刀具室。这种策略可减少刀具库存量，但需要比较复杂的控制软件。

当然，根据具体情况，还可以采用其他刀具分配策略，如加丁某几种零件后，保留适用于下几种零件加工的刀具，而取走其余刀具，再补充必要的刀具，以便进行以后几种零件加工。

这样可大人减少刀只库存量，但控制软件更加复杂。关于刀具的传输，人的自动化加工系统采用无人小车(AGV)，而小的系统则用机械手和高架传送带等。

(3)刀具的监控。在加工过程中，应对刀具状态进行实时监控和对刀具的切削时间进行累计，当达到规定的使用耐用度晌，刀具要重磨或更换。当发生／J具破损时，机床应立即停车，并发出报警信号，以便操作人员及时处理。

(4)刀具信息的处理。处理／J具各种静、动态信息，使这些信息在机床、刀具室、主控计算机之间传输，有些动态信息必须在加丁系统运行时不断进行修改。刀具标准化问题加

工中心也是刀具管理的重要任务，应结合加工工艺过程的标准化统一考虑以卜问题：①尽可能使用通用刀具，少用特殊的非标准刀具：

②使用不重磨刀片，采用标准的模块化的刀夹装置；

③使用可调刀具，以减少刀具的种类。

3．刀具系统的管理过程

(1)自动换刀刀库中刀具的管理

在单台加工中心上加丁零件时，也必须准确无误地从刀库中取出所需的刀具。从刀库中选刀的方式，一般可分为顺序选择和任意选择两种：

①顺序选择方式。将预调整的刀具组件按加工的工序依次插人刀库中，加工时，根据数控指令，依次用机械手从刀库中取出刀具，每次换刀时刀库依次转动一个刀座位置。这种方式，刀库驱动控制非常简单，但刀库中的任一把刀具在零件整个加工中不能重复使用。②任意选择方式。仟意选择方式是预先把刀库中的加工中心每把刀具(或刀座)都进行编码，刀库运转中，每把刀具都经过识别装置接受识别。当某一把刀具的编码与数控指令代码相符时，刀具识别装置即发出信号，令刀库将该把刀具输送到换刀装置，等待机械手取出使用。这种方式的优点是刀具可以重复使用，减少了刀具库存量，刀库也可相应小些，但刀库驱动控制比较复杂。

(2)刀具的识别

在数控加工的刀具管理中，刀具识别非常重要。从原理上看，可以有多种不同的方法来实现刀具的识别，分为接触式识别和非接触式识别两种。图7—l所示为采用接触式识别方法的钻头夹头。

在夹头前端组装了一些表示刀具编码的环，称为数码环，预先规定大直径的数码环为“广，小直径为“o”。数码环司以是大直径或小直径的，图中有5个数码环，故有2’：32种组合情况，即32种刀具编码。图示编码为11010，刀库储存量越多，则数码环数日也越多。在刀库附近有一接触式刀具识别装置，从其中伸出与数码环数量相等的几个触针。根据触针与数码环接触与甭，即可判断数码环是大直径的，还足小加工中心直径的。每个触针与一个继电器连接。当数码环为大直径时，与触针接触，继电器通电，其数码为“1”：当数码环足小直径时，与触针不接触，继电器不通电，其数码为“0”。只有当各继电器读出的数码与所需刀具的数码一致时，／J库才由抑制装置操纵自动停止，然后被机械手取出／J具并输送到机床主轴上，从而实现自动换刀。

近年来，条形码U／‘泛地应用于刀具识别技术中，这是因为条形码可以在很小的尺寸范围内容纳极高密度的信息，而旺易于实现信息识别的自动化。所谓条形码，足指一组印在浅色衬底上的、深色的、粗细不同的条形码符。实际上是采用国际上通用的编码方法，通过K条形线条的某种排列组合而得出—定含义的编码。条形码识别系统由光源、条形码标记、光敏元件和读出控制电路组成，如图7—2所示，当识别装置加工中心中光源发出的光线别向桂动的刀具上的条形码标记时，由于条形码标记上的线条本身粗细不同、线条间隙宽窄不同和衬底的反射串不同，就会产生强弱小同的反射光，井经聚光镜聚焦在光敏元件上，不同强弱的反射光使光敏元件输出的信号电流人小也随之不同。这—电流信号送入读出控制电路后，经放大、整形，最终转换成数字信号，将其送入计‘算机或其他逻辑电路中作必要的处珲，即可实现刀具的识别。这种识别方法是在非接触状态下工作的，不会由于磨损和接触不良而造成故障，因而工作可靠。

(3)柔性制造系统刀具的管理

在柔性制造系统中，刀具管理的方法主要是在该系统的中央控制系统十建立刀具数据文件，其主要内容包括刀具编码、刀具名称、刀具大小识别号、刀具耐用度、刀位号、加工中心刀具补偿类型、刀尖半径、刀具半径、刀具长度及其公差、切削用量和刀具监测信息等。

其中，刀具编码是刀具管理最基本、最重要的信息，是接个加工系统中刀具识别的依据。每一把刀具必须占有且只能占有一组编码，用于计算机识别刀具。通过编码就可查出刀具的尺寸、耐用度及其在系统内的位置。这种编码不影响刀具在机床刀库或中央刀库的存放位置。至于编码的方法，各种加丁系统均根据具体情况而定。

加工系统运行时，通过不断修改预定的刀具数据文件和调刀仪把刀具的实际参数输入后，就町建立一套刀具的实际数据文件，存储于十央控制系统的中央刀具数据库中，再由中央控制系统通知各加丁中心实现刀具在加工系统各部分之间的传送并进行加工。通过加工系统控制终端显示的菜单，采用人机对话形式，加工中心实现刀具在整个加工系统运行中的管珲过程。

科学的刀具管理能为用户节省可观的刀具费用，因此，开发刀具管理技术和相关的软件、硬件已成为刀具制造商的业务范围，并由此将有关刀具正确使用的知识、数据和信息传递给用户。

Walter公司的TDM刀具管理软件，可从工件材料、库存、切削参数、刀具寿命、采购供应等不同方面对刀具进行全面管理。日研公司的TMSWindows刀具管理系统，包括刀具自动识别(m)的功能。Kennametal公司推出的供用户存放和管理刀具的TOOL BOSS刀具柜，包括一千刀具柜管理软件，机床操作者凭个人使用的密码通过屏幕引导可打开相应的抽屉．领取一定数量的刀片或刀具，刀具管珥人员叼根据加工的需要事先设置各机床操作者领取的刀具品种、规格、数量及其最低的库存量，相关的各级管理人员凭设置的权限不同层次和密码可进入该系统的不同层次，了解有关的数据，系统还司连接到公司的局域网实现数据共享，并町与供应商联网加工中心，及时补充消耗的刀具。该公司的系统可以减少资金占用率，(最多时)可减少90％、减少刀具仓储成本50％，减少内部刀具管胛费用近90％。

德国Walter公司的TDM easy软件，向用户推荐该公司的各类刀具加工小同千件材料时的切削参数。Walter公司的TDM刀具管理软件具有缩短计划时间、使调整时间和工序间断时间降至最低、减少刀具种类、促进刀具标准化、减少刀具库存，以及对刀具订货进行控制的功能等。Sandvik Coromm~t公司开发的Auto TAS刀具管理软件，有11个集成模块。该软件可为该公司提供3000多种刀具的CAD模型(几何尺寸、检测、装配)，可自动选择该公司样本与电子样本中的刀具使用，提供各种刀具的库存位置、成本、供应商、切削性能、刀具寿命及要加工工件的加工中心信息。AutoTAS刀具管理软件还提供刀具库存管理、购买、统计分析，报表，刀具室计划与质量控制等功能。Mapal公司推出的全球刀具管理系统可为用户提供正确的刀具品种和数量，可为用户建立服务部，负责刀具的重磨、调整、发放等业务，帮助用户分析、评价加下过程等。

第二篇：加工中心刀具及附件管理办法

加工中心刀具及其机床附件的管理规定（草稿）

一.目的

规范刀具（通用刀具和专用刀具）和机床附件（拉钉、刀柄、弹簧筒夹）的领取、存放、保养、使用寿命、报废、回收等整个过程的管理办法，以控制刀具耗用成本，提高刀具的使用寿命。

二.定义：刀具类型：1.通用刀具a.可换式刀具刀片b.钻头 c.立铣刀d、刀盘

e、定点钻

2.专用刀具。

三.职责

1.部门主管审核、批准刀具及附件的领用。

2.流失控制。3.刀具的正常消耗。

4..刀具及附件平时的保养，存放必须标识清楚。5.废旧刀具、附件入库的登记。

6.刀具管理人员负责刀及的登记、保管、收发及刀具寿命的统计。对刀具的使用情况及库存量、报废刀具、待修复刀具等及时录入计算机内,在局域网内共享。

四.内容

1.刀具和机床附件的申报。

1.1新产品。刀具和附件由CNC编程人员根据库存情况进行申报。根据刀具管理员提供的数据首选现有刀具，根据产品的批量、材质、加工精度，选择相应的刀具及附件。由主管审核通过后以书面或短信形式通知采购人员购买，并告知刀具管理人员。

1.2.老产品。由刀具管理员根据刀具的库存量及使用情况上报技术部。上报时需以书面形式且注明申报理由及购回时间，技术部核查通过后由申购人以书面形式通知采购人员。2.刀具和机床附件的购买

2.1.购买刀具必由技术部批准后方可购买。

2.2根据申报人员提供的信息（加工材质、产品数量、加工精度、数量等）购买相应的刀具。

2.3采购人员接到申购单后进行购买，于1个工作日内回复申报人，否则视为在申购单要求日期内购回。3.刀具和机床附件的接收

3.1刀具和机床附件购回后，由采购员将刀具或附件及送货单交付于刀具管理员，送货单上必须注明刀具的名称、数量，确保与申报内容一致，否则刀具管理员有权拒收。对刀具的外观及部分尺寸进行测量，如不合格有权拒收。3.2刀具管理员将接受的配件在三个工作日内到成品库内进行登记。4.刀具和机床附件的日常管理

4.1刀具必须分类存放标识清楚。按刀具材质、铝用刀、钢用刀、不锈钢专用刀、螺旋丝锥、挤压丝锥、螺尖丝锥等细化分类存放。报废刀具必须与其它刀具隔离，明确标识，及时交与库房。需刃磨的刀具也分类存放，明确标识，由管理员通知专门刃磨人员进行刃磨。刃磨后交付于管理员。

4.2不使用的刀具、刀柄及筒夹需清除切削液及切削，并适当涂抹润滑脂，防止生锈。刀柄应插入塑料导套内，严禁刀柄磕碰。

4.3新产品刀具的领用。管理员根据编程人员的通知准备所需刀具，交与领用人员并进行登记。领用人员是夜班，可由现操作人员代领并转交于夜班人员。晚班和中班对于易损刀具可以适当的增加领用数量并告知CNC编程人员。否则由此产生的费用由刀具管理员承担。

4.4老产品刀具的领用。车间主管将需要加工的产品以书面形式通知刀具管理员，管理员根据产品及工艺准备好刀具。由使用人员领用。

A.异常领用。产品加工中由于刀具的磨损频繁、刀刃崩裂、损坏、丢失等异常原因领取新刀具时，由领取人员提出书面申请，注明原因、用途。由管理员根据相关规定作出相应的处理。及时通知编程人员确刀具是否适用。

B.正常领用。刀具及附件由相关人员判定达到使用寿命正常报废的，管理人员应当统计刀具的使用情况（加工材料、刀具材料、加工数量）并在计算机里做详细的记录以便查询。

4.5交接班时，操作工上班前和上一班人员交接设备上正在使用的刀具及待使用的刀具。如能使用无异常，则转交。如有异常接班人员须在交接班记录表上注明。否则产生的费用由接班人员承担。

4.6刀具的更换以刀尖计算。刀具使用费用的计算由谁先使用新尖计算，上一班剩下的旧尖不记费用。更换刀具时有杆无尖，不能按以旧换新计算。

4.7刀具及附件的交回。一种产品加工结束后由刀具管理员根据下个产品的情况通知当前操作人员将不使用的刀具交回。管理员有权督促操作人员交回刀具及附件并进行通报。

4.8刀具管理人员对每把刀具的拉钉进行检查，发现磨损、有缺陷或拉钉松动的刀柄进行相应的处理。由于拉钉松动、磨损等造成的损失由刀具管理员承担。4.9操作人员应将待使用的刀具摆放整齐。加工之前检查领用的刀具与工艺上注明的刀具是否一致与所加工的产品是否匹配，发现异常必须立即与相关人员核对，否则产生的费用由现操作人员承担。刀具管理人员有权检查刀具的摆放情况并进行通报。

4.10刀具管理人员需对每一把刀具进行详细的跟踪记录。对同类同一尺寸不同品牌的刀进行比较，选出性价比较高的品牌。最终确定出每把刀具的使用寿命。4.11刀具管理员要确保计算机的信息与配件的实际情况相符，根据使用情况及时变动。

5.报废刀具及附件的系列规定

5.1由于编程失误产生撞刀而损坏的刀具及刀柄所产生的费用由编程人员承担。5.2由于对刀、试切、分中或装刀等因动作不规范或由于疏忽而损坏刀具及刀柄所产生的费用由操作人员承担。损坏的刀具和刀柄不能按以旧换新计算。5.3报废的刀具及附件由刀具管理人员分类标识定期交付于库房，并在Execel里做相应的变动。

5.4报废刀具需要注明报废原因、人员，由技术部确认后交与库房。6.考核奖惩

6.1每日由车间管理人员对以上措施进行督促检查

6.2由专人不定期对相关人员执行程度进行抽查。每周不少于3次。6.3对执行部不到位的人员首次进行口头批评，屡犯者做相应的处罚。6.4对每个月都完全按照上述规定执行，进行相应的奖励。

第三篇：浅谈数控加工中刀具的选择——论文

浅谈数控加工中刀具的选择

重庆市綦江职教中心

摘要：近年来，快速发展的数控机加工工艺技术促进了数控刀具结构基础科研和新产品的研发。世界各大厂商生产的数控机床用刀具种类、规格繁多，数量庞大，往往令人眼花缭乱，不得要领。现将有关数控刀具科普性知识和近几年来数控刀具材料、结构、应用等领域就其精要，在此简要分述，以便利用先进刀具技术为加工服务。

关键字：数控刀具的分类、数控刀具的特点、数控刀具的选择、近年来，快速发展的数控机加工工艺技术促进了数控刀具结构基础科研和新产品的研发。世界各大厂商生产的数控机床用刀具种类、规格繁多，数量庞大，往往令人眼花缭乱，不得要领。现将有关数控刀具科普性知识和近几年来数控刀具材料、结构、应用等领域就其精要，在此简要分述，以便利用先进刀具技术为数控加工服务。

一、数控刀具的分类

数控加工刀具可分为常规刀具和模块化刀具两大类。模块化刀具是发展方向。发展模块化刀具的主要优点：减少换刀停机时间，提高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；提高刀具的标准化和合理化的程度；提高刀具的管理及柔性加工的水平；扩大刀具的利用率，充分发挥刀具的性能；有效地消除刀具测量工作的中断现象，可采用线外预调。事实上，由于模块刀具的发展，数控刀具已形成了三大系统，即车削刀具系统、钻削刀具系统和镗铣刀具系统。

1、从结构上可分为 1.1整体式。

1.2镶嵌式可分为焊接式和机夹式。机夹式根据刀体结构不同，分为可转位和不转位。1.2减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，多采用此类刀具。

2、从制造所采用的材料上分

2.1高速钢刀具 高速钢通常是型坯材料，韧性较硬质合金好，硬度、耐磨性和红硬性较硬质合金差，不适于切削硬度较高的材料，也不适于进行高速切削。高速钢刀具使用前需生产者自行刃磨，且刃磨方便，适于各种特殊需要的非标准刀具。

2.2硬质合金刀具 硬质合金刀片切削性能优异，在数控车削中被广泛使用。硬质合金刀片有标准规格系列产品，具体技术参数和切削性能由刀具生产厂家提供。

硬质合金刀片按国际标准分为三大类：P类，M类，K类。P类——适于加工钢、长屑可锻铸铁（相当于我国的YT类）。

M类——适于加工奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸铁等（相当于我国的YW类）。M-S类——适于加工耐热合金和钛合金。

K类——适于加工铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金（相当于我国的YG类）。K-N类——适于加工铝、非铁合金。K-H类——适于加工淬硬材料。2.3金刚石刀具

金刚石(钎焊聚晶、单晶)各类刀具已迅速应用于高硬度、高强度、难加工及有色金属切削加工行业中。

3、从切削工序上可分为

车削刀具分外圆、内孔、外螺纹、内螺纹，切槽、切端面、切端面环槽、切断等。

数控车床一般使用标准的机夹可转位刀具。机夹可转位刀具的刀片和刀体都有标准，刀片材料采用硬质合金、涂层硬质合金以及高速钢。数控车床机夹可转位刀具类型有外圆刀具、外螺纹刀具、内圆刀具、内螺纹刀具、切断刀具、孔加工刀具（包括中心孔钻头、镗刀、丝锥等）。机夹可转位刀具夹固不重磨刀片时通常采用螺钉、螺钉压板、杠销或楔块等结构。数控车床使用的刀具从切削方式上分为三类：圆表面切削刀具、端面切削刀具和中心孔类刀具。

二、数控加工刀具的特点

数控刀具与普通机床上用的刀具实际没有多大区别，为了达到高效、多能、快换、经济的目的，数控加工刀具与普通金属切削刀具相比，数控机床上用的刀具应满足安装调整方便、刚性好、精度高、耐用度好等要求，它们需具有以下特点：

1、刀片或刀具的耐用度及经济寿命指标的合理性。

目前生产上通常用刀具耐用度来评定刀具的好坏。刀具耐用度愈大，表示刀具切削性能愈好。但是切削一批相同的零件，由于使用的刀具材料及工件材质不可能完全相同，再加上刃磨质量等一些不能完全严格控制的因素，所以即使在相同条件下，刀具耐用度仍随机变动。因此在数控上，除应给出刀具耐用度的平均值指标外，还应给出刀具的可靠指标Tp。它已成为选择刀具的关键性指标。通常是规定可靠度P≥0.9，即9％时刀具切削时间为T0.9。研究表明，当耐用度的随机变量接近于正态分布时，如以耐用度的平均值T作为标准，刀具的可靠性只有50％。

2、刀具或刀片便于切削控制

刀具必须能可靠地断屑或卷屑即切削控制。数控机床上每一工位设备上。装置着许多刀具，切削量大，切屑多，因此，在切削塑性金属时，必须控制切屑不缠绕在刀具，工件及工艺装备上，控制切屑不飞溅，保证操作者安全，不影响切削液喷注，不影响零件的定位和输送，不划伤已加工表面，使切屑易于清理，为此，采用卷屑槽或断屑块的刀具，或用间隙切削或振动切削措施提高断屑效果。

3、刀具或刀片几何参数和切削参数的规范化、典型化。

刀具应具有较高的精度，包括刀具的形状精度、刀片及刀柄对机床主轴的相对位置精度、刀片及刀柄的转位及拆装的重复精度。刀具切削部分的几何尺寸变化要小，刀体刀杆和刀片反复装卸也应能保持精度稳定。

4、刀片、刀柄的定位基准及自动换刀系统要优化

刀片及刀柄高度的通用化、规格化、系列化，使刀具应能快速或自动更换，并需有控制和调整尺寸的功能或具有刀具磨损的自动补偿装置，以减少换刀调整的停机时间。

三、数控刀具的选择

刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响零件的加工质量。刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的，应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。

由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床，而且主轴输出功率较大，因此与传统加工方法相比，对数控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、强度大、刚性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定，安装调整方便。这就要求刀具的结构合理、几何参数标准化、系列化。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一，它的选用取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。应考虑以下方面：

1、根据零件材料的切削性能选择刀具。

综合考虑金属、非金属，其硬度、刚度、塑性、韧性及耐磨性等。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。

2、根据零件的加工阶段选择刀具。

即粗加工阶段以去除余量为主，应选择刚性较好、精度较低的刀具，半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主，应选择耐用度高、精度较高的刀具，粗加工阶段所用刀具的精度最低、而精加工阶段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工选择相同的刀具，建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具，因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损，涂层磨损修光，继续使用会影响精加工的加工质量，但对粗加工的影响较小。

3、根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。

在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具；选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。

4、根据工件的几何形状、加工余量、零件的技术经济指标选择刀具。

正前角刀片：对于内轮廓加工，小型机床加工，工艺系统刚性较差和工件结构形状较复杂应优先选择正型刀片。负前角刀片：对于外圆加工，金属切除率高和加工条件较差时应优先选择负型刀片。一般外圆车削常用80°凸三角形、四方形和80 °菱形刀片；仿形加工常用55 °、35 °菱形和圆形刀片；在考虑到刀具能承受的切削用量前提下综合机床刚性、功率等条件，加工大余量、粗加工应选择刀尖角较大的刀片，反之选择刀尖角较小的刀片。

合理科学的选择数控刀具对数控加工生产效率、加工质量和加工成本影响极大，因此应高度重视数控刀具的正确选择和合理使用，让其更好的为数控加工服务，充分发挥数控加工的优点。

第四篇：数控加工中心的验收

数控加工中心的验收 3.1 加工中心工作性能的验收

加工中心工作性能主要包括主轴系统性能,进给系统性能,自动换刀系统性能,电气系统性能,液(气)压装置、安全装置、润滑装置、冷却装置、自动排屑装置、工作台自动交换装置、接触式测头装置等性能。

加工中心工作性能的检验是通过试车来完成的,试车时要注意机床通常的技术要求,如主轴、工作台、滑枕运行平稳性,换刀或工作台交换动作的灵活性和准确性,有无发热、噪声、爬行,电气系统过流、欠压、过压保护,液(气)压装置流量、压力调整是否正常,有无渗漏现象,检查润滑油路有无渗漏,到各润滑点的油量分配情况,冷却系统流量、压力调整是否正常,回路是否畅通,安全装置工作是否齐全可靠等.一般要通过空运转试验和负荷试验来评价加工中心工作性能。

加工中心空运转试验30h左右,主轴轴承温度要小于(或等于)70℃,温升小于30℃,噪声不得超过80dB[5]。

加工中心负荷试验主要是为了检验设备在额定负荷下的工作能力.负荷试验可按加工中心的设计功率的百分比递增方式顺序进行.在负荷试验中,要按规范检查轴承的温升状况,机床各部分有无泄漏(油、气、液),液(气)压、润滑、冷却系统压力能否稳定,流量是否合适,各装置工作是否稳定等.根据标准规定,负荷试验前后均应检验加工中心的几何精度,切削精度检查亦放在负荷试验后进行。对于预验收时已做过负荷试验,整体发运到用户的小型加工中心,总体验收时可免做。对于解体发运到用户的大、中型加工中心,因为重新安装、调试、试车,与预验收时的环境条件已不相同,总体验收时负荷试验不可免做.3.2 加工中心数控功能验收

加工中心数控功能验收是按照加工中心配备的数控系统说明书和订货合同要求,对加工中心应具备的各项数控功能进行手动和编程自动试验,并检查数控系统提供的自诊断和报警功能.用手动或MDI方式操作加工中心各部件进行试验,要求动作灵活、准确,功能可靠.用数控程序操作加工中心各部件进行试验,加工中心在空载下自动运行16h或32h,要求动作灵活、准确,功能可靠.加工中心数控功能试验要编制一个功能齐全的试机程序,它应包括: ①主轴转速应包括低、中、高在内的5种以上正转、反转、停止和定位,其中高速运转时间一般不少于每个循环程序所用时间的10%[6];②进给速度应把各坐标轴的运动部件在高、中、低速度和快速的正向、负向组合在一起,在接近全行程范围内运行,并可选任意点进行定位.运行中不允许使用倍率开关.高速进给和快速运行时间不少于每个循环程序所用时间的10%.;③刀库中各刀位上的刀具不少于2次的自动换刀(包括最重刀具和最长刀具);④数控回转工作台的自动分度、定位不少于2个循环;⑤APC托盘站的托盘不少于5次的自动交换;⑥各联动轴的2轴联动、3轴联动(或多轴联动)运行;⑦各循环程序间的暂停时间不应超过30s.用以上内容的程序连续运行,检查加工中心各项运动、动作的平稳性、准确和可靠性,并且在规定时间内不允许出故障,否则要在修理后重新开始规定时间的运行检查。3.3 数控加工中心精度的验收 3.3.1 几何精度检查

加工中心几何精度检查可按机床厂家提供的合格证上的项目逐项检测,或参照GB/T17421・1—1998《机床检验通则第一部分:在无负荷或精加工条件下机床的几何精度》,JB/T8771・1～7—1998《加工中心检验条件》等有关标准的要求进行.所有的检测项目必须一次合格,如果有某项超差,则需要调整后再重新检测全体项目.检测时要在机床稍有预热的状态下逐一测定,同时要注意检测工具和测量方法造成的误差,如表架的刚性、测微力的重力、检验棒自身的振摆和弯曲等。普通立式加工中心主要检测项目有工作台面的平行度;各坐标方向移动的直线度;各坐标方向移动的相互垂直度;X、Y坐标方向移动时工作台面的平行度;X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度;主轴的轴向窜动;主轴孔的径向跳动;主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度;主轴回转轴心线对工作台面的垂直度.普通卧式加工中心主要检测项目有:工作台面的平行度;各坐标方向移动的直线度;各坐标方向移动的相互垂直度;X、Z坐标方向移动时工作台面的平行度;X坐标方向移动时工作台面T形槽侧面的平行度;主轴的轴向窜动;主轴孔的径向跳动;主轴箱沿Z坐标方向移动时主轴轴心线的平行度;主轴回转轴心线对工作台面的平行度;回转工作台表面的振动;回转工作台回转90°的垂直度;回转工作台中心线到边界定位器基准面之间的距离精度;各交换工作台的等高度;分度回转工作台的分度精度.常用的检具有精密(电子)水平仪、精密方箱、精密角尺、千分表、测微仪等,所用检具应比所检的精度高一个等级,有些特殊检具(如精密主轴检棒)应由机床厂家提供.鉴于数控技术的飞速发展,加工中心精度越来越高,推荐使用现代检测仪器,如激光干涉仪、直线度光学镜、垂直度光学镜、平面度光学镜、角度镜组件等检测加工中心几何精度。3.3.2 定位精度检查

加工中心的定位精度表明所测量的加工中心各运动部件(即可控坐标)在数控系统控制下运动所能达到的位置精度.加工中心的定位精度包括单轴(线性轴线和回转轴线)定位精度、单轴重复定位精度、反向误差、原点的复归精度等.定位精度的检测要在加工中心几何精度检测合格后方可进行,检测方法要依据合同规定的相应的检测标准进行.目前加工中心定位精度的标准主要有5种,按其数据处理方法不同,分为国际标准ISO230—2:1997《机床检验通则第二部分:数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定》;中国GB/T17421・2—2000《机床检验通则第二部分:数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定》;美国机床制造商协会NMTBA1997第二版《数控机床精度和重复度的定义及评定方法》;德国VDI-DCQ33413:1977《机床工作精度和位置精度的统计检验原理》.加工中心定位精度的检测要注意环境因素对检测结果的影响,如振动、气流、温度等.检测时要消除震源,减少检测现场人员,减少人员流动,减少阳光辐射,关掉空调等。

3.3 切削精度检查

加工中心的工作精度是通过切削加工综合体现 出来的,切削精度反映了加工中心的动态加工能力.切削精度检查可分单项加工精度检查和综合性试件加工精度检查.综合性试件可采用标准的NAS(美国国家宇航标准)试件,或者是用户自选的典型工件,也可以两者结合.试件加工完成后,要对试件进行精密测量,最后综合评价加工中心对试件的加工能力.一般情况下,各项切削精度的实测误差值为允差值的50%,是比较好的.对影响加工中心使用的关键项目,如果实测值超差,则视为不合格。

第五篇：数控加工中心学习总结

数控加工中心学习总结

随着计算机应用技术的普及，数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域，尤其是机械制造业中，由于数控化加工可以让机械加工行业朝高质量，高精度，高成品率，高效率方向发展，于是数控机床就应运而生了，数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一，数控加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换，数控加工中心不同于其他设备的最大特点在于它的综合加工能力，它同时具备有铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能，工件一次装夹后能完成多种加工工序，故加工精度较高，就形状相对复杂的中等难度产品的加工，加工中心的效率明显优于其他类型的机床。

数控机床所采用的操作系统有很多种，如法兰克，广数，华中数控，西门子，三菱等，我们在校期间学习使用的加工中心是基于法兰克OI系统的V750和V1050，它们采用的都是凸轮式机械手换刀方式，换刀时间为2.5秒，它们的刀库均可同时容纳24把BT40形式的切削刀具。

作为加工中心操作工，首先要懂得机械零件图的读图和绘图，识图和绘图能力是做机械加工的基础。

一 工艺编排

钻孔和绞孔排在前面或者后面都可以，我考虑排在最前面。凸台分为三层 所以分三层铣削。

粗加工切削量比较大，采用逆铣，精加工采用顺铣，保证工件表面光洁度。二 工具及材料准备

刀具：面铣刀 中心钻 ￠9.5钻头 ￠10铰刀 ￠20立铣刀 ￠18立铣刀

量具：0-125游标卡尺 0-150钢尺

材料：45#钢 140*140*40 三 编程及加工

数控编程有手动编程和计算机辅助编程，图形相对复杂的零件可以采用计算机辅助编程，一般使用的辅助编程软件有MASTERACM UG PRO/E CAXA等等。

从节省时间和生产效率考虑 简单零件一般采用手动编程。

我采用的是绝对坐标值编程 刀具转速一般为6000/刀具直径 采用优质刀具情况下转速可适当提高，进给量不可太高。

T1 ￠20立铣刀

T2 ￠18立铣刀

T3 中心钻 T4 ￠9.5钻头 T5 ￠10铰刀

对刀时以T1为基准

装夹好材料后 用面铣刀铣上表面。夹具采用平口钳，如果是圆形材料一般采用三爪卡盘，特型零件及模具的加工一般会采用专用夹具。

主程序 O 001 T03；

M98 P10；

G54 G0 G90 X45 Y45 M3 S1200;G43 H3 Z50;Z2;G81 G99 Z-2 R2 F100;Y-45;X-45;Y45;G0 Z100;M05； T04； M98 P10;G54 G0 G90 X45 Y45 M3 S400;G43 H4 Z50;Z2;G83 G99 Z-20 R2 Q5 F50;Y-45;X-45;Y45;M05;T05;G0 Z100;T01 M98 P10;G54 G0 G90 X45 Y45 M3 S300 G43 H5 Z50 Z2;G81 G99 Z-2 R2 F100;Y-45;X-45;Y45;G0 Z100;M05； T01； M98 P10;G54 G0 G90 X80 Y80 M3 S300;G43 H1 Z50;Z2;G01 Z-5； M98 P02 D2;M98 P02 D3;G01 Z-10； M98 P03 D1;M98 P03 D2;M98 P03 D3； G01 Z-15； M98 P04 D3;G0 Z100;M30;%

子程序

O 002(六边形)G01 G42 X30 Y43.3;X-25 Y43.3;X-50 Y0;X-25 Y-43.3;X25 Y-43.3;X50 Y0;X25 Y43.3;X15 Y50;G40 G01 X80 Y80;M99 %

O 003(圆形)G01 G42 X25 Y50;X0 Y50;G03 X0 Y-50 R50;G03 X0 Y50 R50;G01 X-10 Y50;G40 X80 Y80;M99 %

O 004(正方形)G01 G42 X65 Y60;X-60;Y-60;X60;Y65;G40 X80 Y80;M99 %

O 005(六边形)G01 G41 X50 Y10;X50 Y0;X25 Y-43.3;X-25 Y-43.3;X-50 Y0;X-25 Y43.3;X25 Y43.3;X50 Y0;X50 Y-10;G40 X80 Y80;M99 %

O 006(圆形)G01 G41 X50 Y10;X50 Y0;G02 X-50 Y0 R50;X50 Y0 R50;G01 X50 Y-10;G40 X80 Y80;M99 %

O 007(正方形)G01 G41 X60 Y65;Y-60;X-60;Y60;X65;G40 X80 Y80;M99;%

O 010(换刀程序)M09;M05;G80 G40;G28 G91 Z0;G53 G90 G0 X-1000 Y-270;G30 G91 Z0;M06;M99;

精加工程序 T02 M98 P10;G54 G0 G90 X80 Y80 M3 S350； G43 H1 Z50;Z2;G01 Z-5； M98 P05 D4;G01 Z-10； M98 P06 D4;G01 Z-15； M98 P07 D4;G0 Z100;M30;%

四 刀具半径补偿值给定 ￠20立铣刀半径值为10毫米，故最小半径补偿值为10MM，粗加XY方向预留0.5MM加工余量 ￠18立铣刀半径值为9毫米 所以

D1=24 D2=17 D3=10.5 D4=9

五 程序模拟及加工

模拟运行所有编辑好的程序，并修改出错程序 确所有程序正确无误。模拟完成后机床返回参考点。然后将所用到的刀具逐一对刀，将测量好的刀具补偿参数输入机床，然后按所排好的顺序将刀具逐一放入刀库。然后开始调用程序进行加工。正式加工前还可把

六 注意事项 装夹工件时应轻放，防止撞伤，撞怀工作台面。2 加工程序应先检查无误后，方可运行，3使用高速功能时要确认刀具的匹配4加工过程中应时刻注意机床的运动和加工状态是否正常，遇到异常现象。噪音和警报时，应立即停机检查处理，故障排除后方可继续加工

七 结束语

通过近三年来对数控技术的学习，时间里我受益非浅。操作和各类数控机床的使用有了比较深刻的认识，及加工简单零件图形，我知道：数控机床的广泛应用，提高了生产自动化程度，减小了复杂零件的加工难度。，既提高了效率又减少劳动强度。一定的基础。

Z坐标提高100.试运行一次 确保加工程序无误

装刀前擦拭刀柄末端。使我对数控加工及编程有了更深的认识，让我从完全不懂数控转变到能够绘制并且还让我在以后的工作的中看清了方向，防止事故发生。

.在这段使我对Mastercam软件的通过这几年的学习让并奠定了

在指导老师的精心指导和同学的帮助下，在此我感谢我的指导老师和帮助我的同学。