在数控卧式镗床上利用U轴进行复合加工
在数控卧式镗床上利用U轴进行复合加工
在数控卧式镗床上利用U轴进行复合加工作者: 高志强 交大昆机科技股份有限公司机床服务中心前言在卧式加工中心的发展过程中，普通的X、Y、Z轴配合主轴已经很难满足现代加工的要求。
在液压气动、工程机械、石油化工设备、汽车、机车车辆、电力设备等行业中，以桥体、差速器壳体、泵体及阀体类零件为主要加工对象，此类零件由于自身结构特点，常有2英寸以上的锥管螺纹加工；泵体及阀体结合端面常有弧形或异型密封槽，其密封性要求非常高；大量的直径不同的同轴孔系使得此类零件的加工在普通的卧式加工中心上难以实现，需要有B轴、U轴、W轴等轴联动实现复合加工。
为了解决此类零件的加工，机床制造商和刀具制造商都推出了具备U轴的解决方案。
一、具备U轴功能的刀具此类刀具配有CNC控制单元与机床伺服系统连接（有关技术协议需事先与机床制造商讨论），另配有连接轴完成驱动，用以实现U轴与Z轴联动，可以完成锥孔、R面、车螺纹等加工。
选配的探头可进行自动测量、自动加工、提高加工精度。
此方法对于普通卧式加工中心临时追加U轴功能可以满足要求。
但是，在实际使用过程中，具备U轴功能的刀具存在下列不足之处：（1） 刀具的伺服单元及机械结构空间有特殊要求；（2） 自身结构较单薄，不适用于强力切削；（3） 对于孔径差别大的或加工內容有区别的加工，仍需采用多把U轴功能的刀具，由于这是专用刀具，价格昂贵，所以很不经济。
二、具备U轴的卧式加工中心日本新泻铁工（NAGITA）开发生产的BFN系列复合加工中心带来了新的概念，其U轴功能不仅仅解决了上述异型件的加工问题，同时也大大减少了刀具使用数量，提高了刀具集成化。
其主要特点为：（1） U轴单元直接安装于高刚性主轴端部，驱动单元通过主轴内部的齿轮、齿条传动实现，使得U轴刚性大大加强；（2） U轴行程为50mm，最大镗孔直径可达300 mm；（3） 刀柄形式为1/10的短锥、端面双接触刀柄，适用于高精度强力重切削：（4） 采用独特U轴冷却系统，与U轴保持同步旋转，增强刀刃冷却效果；（5） 配有专用编程辅助软件（SNAP3），可简化、优化编程及程序调试；（6） 另配有自动探测、补偿系统作为选择功能（机内非换刀式），自动完成“粗加工 → 孔径自动测量 → U轴自动补偿 → 精加工”全过程。
黑龙江建筑职业技术机械加工工艺试题库答案附后
黑龙江建筑职业技术机械加工工艺试题库答案附后Revised on November 25, 2020【最新资料，WORD文档，可编辑修改】黑龙江建筑职业技术学院2011——2012学年度第二学期机械加工工艺考试题库适用班级：机械 1015 1016题号一二三四五六七八九总分分数一、判断题（每题2分，共10分。
正确用√表示，错误用х表示）1 渗碳易产生工件的变形，应安排在精加工后进行。
2确定工序数有两个基本原则、工序分散原则和工序集中原则。
3车刀刀具的前角越大，可使刀刃锋利，切削力减少。
4精镗孔时应先试镗、测量合格后才能继续加工。
5 台式钻床也可以攻丝的6直流电焊机正、反接都可以焊接工件。
7 使用尾座时、套筒尽量伸出短些。
8 车台阶轴时一般先车直径较小的部分、后车直径较大的部分。
9氮化一般安排在工艺过程的后部、该表面的最终加工之前。
10 装卡铣刀时，在不影响铣削的情况下，尽量用长刀杆。
11 切断时、铣刀尽量靠近夹具，以增加切断的稳定性。
12绞孔时铰刀可以正反转。
13装卡刨刀时，刀具伸出长度不用考虑。
14机床在加工前不用润滑和试运转。
15刀具装卡后可直接进行切削加工。
16对有公差要求的尺寸在加工时，应尽量按其中间公差加工。
17 在批量生产中必须进行首件工件检查。
18用四爪卡盘装卡不规则偏重工件时，必须加配重。
19铣削前把机床调整好后其他运动方向不用锁紧。
20 按划线钻孔时，应先试钻确定中心后在开始钻孔。
21绞孔完成后停车再把铰刀退出22拉刀在使用前防锈油可不用洗净。
23修砂轮时，应不间断的充分使用切削液。
24各种下料方法的加工余量是一样的。
25在铸件、锻件等毛坯上进行的划线叫半成品划线。
26毛坯划线一般应保证各面的加工余量分布均匀。
27用台虎钳夹紧工件时可用手锤敲打手柄。
28锯条的安装松紧程度要适当。
29工件的锯削部位装卡应尽量靠近钳口，防止振动。
30锯削薄壁管件时，选用粗齿锯条。
31钢铁件选用单齿纹锉刀。
840D系统在数控双面卧式铣镗床上的应用
Ａｐ ｌ ａｉ ｎ ｏ ＮＵＭＥＲＩ ４ ｎ ｔ ｅ ＣＮＣ ｏ ｐ ｓｔ － ａ ｅ ｐｉ ｔ ｆＳＩ ｃ ｏ Ｋ ８ ０Ｄ ｏ ｈ ｐ ｏ ｉ ｆｃ ｅ
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左、 右主轴转速度范 围／ ｒｍｎ （ ｉ） ／ 平旋盘转速范围／ ｒｍｎ （ ｉ） ／
左、 右主轴箱垂 直行程／ ｍ ｍ
左 、 滑 座纵 向行 程 ／ ｍ 右 ｍ
３ ７０ ～ ０ ３ １２ ～ ２
２Ｏｏ ０
６ｏ ｏ
ＳＭ Ｄ ＩＥ６ １ Ｉ Ｏ ＲＶ １ Ｄ数字驱动系统 和 Ｓ Ａ Ｉ Ｓ 可编 Ｉ ＴＣ ７ Ｍ
８０ ４ Ｄ系统在数 控双面卧式铣镗床上 的应用
林 颖嫔
（ 芜湖 日升重 型机床 有 限公 司， 安徽 芜 湖 ２ １０ ） ４０ ０ 摘 要： 介绍 了西 门子 ８０ 系统在 数 控 双 面 卧式 铣 镗 床 上 的 应 用 ，并 具 体 说 明 了 ８０ 数控 系统 的双 通 ４Ｄ ４Ｄ 道 、 工作组 的控 制功 能和补偿 功 能的实 现。 双
在数控卧式镗床上利用U轴进行复合加工
在数控卧式镗床上利用U轴进行复合加工作者: 高志强 交大昆机科技股份有限公司机床服务中心前言在卧式加工中心的发展过程中，普通的X、Y、Z轴配合主轴已经很难满足现代加工的要求。
在液压气动、工程机械、石油化工设备、汽车、机车车辆、电力设备等行业中，以桥体、差速器壳体、泵体及阀体类零件为主要加工对象，此类零件由于自身结构特点，常有2英寸以上的锥管螺纹加工；泵体及阀体结合端面常有弧形或异型密封槽，其密封性要求非常高；大量的直径不同的同轴孔系使得此类零件的加工在普通的卧式加工中心上难以实现，需要有B轴、U轴、W轴等轴联动实现复合加工。
为了解决此类零件的加工，机床制造商和刀具制造商都推出了具备U轴的解决方案。
一、具备U轴功能的刀具此类刀具配有CNC控制单元与机床伺服系统连接（有关技术协议需事先与机床制造商讨论），另配有连接轴完成驱动，用以实现U轴与Z轴联动，可以完成锥孔、R面、车螺纹等加工。
选配的探头可进行自动测量、自动加工、提高加工精度。
此方法对于普通卧式加工中心临时追加U轴功能可以满足要求。
但是，在实际使用过程中，具备U轴功能的刀具存在下列不足之处：（1） 刀具的伺服单元及机械结构空间有特殊要求；（2） 自身结构较单薄，不适用于强力切削；（3） 对于孔径差别大的或加工內容有区别的加工，仍需采用多把U轴功能的刀具，由于这是专用刀具，价格昂贵，所以很不经济。
二、具备U轴的卧式加工中心日本新泻铁工（NAGITA）开发生产的BFN系列复合加工中心带来了新的概念，其U轴功能不仅仅解决了上述异型件的加工问题，同时也大大减少了刀具使用数量，提高了刀具集成化。
其主要特点为：（1） U轴单元直接安装于高刚性主轴端部，驱动单元通过主轴内部的齿轮、齿条传动实现，使得U轴刚性大大加强；（2） U轴行程为50mm，最大镗孔直径可达300 mm；（3） 刀柄形式为1/10的短锥、端面双接触刀柄，适用于高精度强力重切削：（4） 采用独特U轴冷却系统，与U轴保持同步旋转，增强刀刃冷却效果；（5） 配有专用编程辅助软件（SNAP3），可简化、优化编程及程序调试；（6） 另配有自动探测、补偿系统作为选择功能（机内非换刀式），自动完成“粗加工 → 孔径自动测量 → U轴自动补偿 → 精加工”全过程。
国家开放大学电大专科《数控机床》简答题综合题题库及答案（试卷号2431）
国家开放大学电大专科《数控机床》简答题综合题题库及答案（试卷号2431）国家开放大学电大专科《数控机床》简答题综合题题库及答案（试卷号：2431）盗传必究一、简答题1．数控机床的刀库有哪些类型？答：(1)鼓轮式；(2)链式；(3)格子箱；(4)直线式。
（5分）2.数控机床进给传动系统中选用传动齿轮副的作用是什么？答：进给系统采用齿轮传动装置，是为了使丝杠、工作台的惯性在系统中占有较小比重；同时可使高转速低转矩的伺服驱动装置的输出变为低转速大扭矩，从而适应驱动执行元件的需要；另外，在开环系统中还可计算所需的脉冲当量。
（5分）3．球杆仪的作用是什么？简述其测量原理。
答：球杆仪的作用：机床精度综合检测分析的标准设备。
（5分）球杆仪的测试原理为：利用机床的两轴联动做圆弧插补，通过分析圆弧的半径变化和弧线的轨迹特征来判断机床的误差元素。
（5分）4．简述数控机床的基本使用条件。
答：数控机床的基本使用条件：(1)保证一定的环境温度和湿度；(2)地基牢靠，有隔震措施；(3)工作地点允许的海拔高度为1000m;(4)稳定的供电电源，有抗干扰措施；(5)保护接地。
(10分)5．简述数控机床的基本组成部分。
答：控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各类辅助装置组成。
（5分）6．简述全功能型数控车床的特点。
答：特点：控制系统是标准型的，带有高分辨率的CRT显示器以及各种显示、图形仿零点、刀具补偿等功能，而且还有通信或网络接口。
全功能型数控车床采用闭环或半闭环控制的伺服系统，可以进行多个坐标轴的控制，具有高刚度、高精度和高效率等特点。
（5分）7．简述滚珠丝杠螺母副传动的工作原理。
答：工作原理：在丝杠和螺母上都有半圆弧形的螺旋槽，当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺旋滚道。
螺母上有滚珠回路管道，将几圈螺旋滚道的两端连接起来构成封闭的循环滚道，并在滚道内装满滚珠。
当丝杠旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环转动。
因而迫使螺母（或丝杠）轴向移动。
多工序数控机床操作调整工(高级)理论试卷(B)张家港市环宇职业培训学校职业技能等级鉴定复习资料
多工序数控机床操作调整工（高级）理论试卷（B ） 张家港市环宇职业培训学校职业技能等级鉴定复习资料注 意 事 项1、考试时间：60分钟。
2、请在试卷标封处填写姓名、身份证号和所在单位的名称。
3、请仔细阅读答题要求，在规定位置填写答案。
4、学技术到环宇技校，培训：叉车、挖掘机、电工、电焊工、装载机、行车\培训一、单项选择题（选择一个正确的答案，将相应的字母填入题内的括号中。
共30题，每题1.5分，满分45分。
）1.在镗孔系统刚性不足时，应增大镗刀主偏角，减小( C )，这样可以减小径向力，有利于避免由于系统刚性不足而产生振动。
(A)副偏角 (B)前角 (C)刀尖圆角半径 (D)后角2.就单孔加工而言，其加工有一次钻进和( D )钻进之分。
(A)二次 (B)三次 (C)四次 (D)间歇3.?60K9的含义是( C )。
(A)基孔制的轴，公差等级为IT9 (B)基轴制的孔，精度等级为IT9 (C)基轴制的孔，公差等级为IT9 (D)基孔制的轴，精度等级为IT9 4.诚实守信是做人的行为准则，在现实生活中正确的观点是( B )。
(A)诚实守信与市场经济相冲突(B)诚实守信是市场经济必须遵守的法则 (C)是否诚实守信要视具体情况而定 (D)诚实守信是“呆”、“傻”、“憨”5.三视图的关系可以简单地概括成以下规则，( A )选项除外。
(A)高相等 (B)长对正 (C)宽平齐 (D)高平齐6.深度千分尺量测深度时，同一位置之测值应为数次读取值中的( A )。
(A)最小值 (B)最大值 (C)平均值 (D)任意值7.切削进给量是加工沟槽中的重要参数．进给量与表面粗糙度的关系是( C )。
(A)进给量增大，降低表面粗糙度值 (B)进给量不影响粗糙度 (C)适当减小进给量，降低表面粗糙度值 (D)进给量越小，表面粗糙度值越低8.在生产上常采用对角线法的过渡基准平面作为评定基准，因为它( D )最小条件。
(A)符合 (B)不符合 (C)等同 (D)接近 9.下列铝合金中( B )是硬铝合金。
数控卧式铣镗床编程案例
数控卧式铣镗床编程案例
数控卧式铣镗床是目前高精密零件加工的重要工具，其可以实现零件一次性加工，大大减少了加工时间和成本，提高了零件的加工精度。
本文以数控卧式铣镗床的编程案例为例，介绍如何正确使用该设备进行加工。
首先，必须对零件进行尺寸检测，确定数控铣镗床编程时所需要的尺寸数据，使编程尺寸与零件尺寸一致，避免编程失误。
其次，需要选择合适的刀具：根据加工零件的要求，选择锋利的未磨刀具；如果未磨刀具无法满足加工要求，则可以使用磨刀具；需要注意的是，未磨刀具加工速度较快，但精度比磨刀具要低，所以在选择刀具时要根据实际情况进行判断。
第三，设置正确的加工深度：通常可以根据铣刀的切削厚度确定铣削深度，并要求正确设置加工深度，避免零件因铣削过深而损伤。
第四，要正确设置切削参数，如切削速度、主轴转速、下刀量等，以确保加工的准确性。
最后，编程完成后，可以在虚拟仿真环境中测试编程效果，在必要时对编程进行调整，以确保零件的加工质量。
以上就是数控卧式铣镗床编程的基本流程，通过正确的操作可以确保零件的加工精度、产量，大大提高生产效率。
正确使用数控卧式铣镗床，不仅能提高加工质量，同时也能大大节省原材料和能源消耗，使得企业更为环保。
- 1 -。
数控卧式镗铣床操作方法
数控卧式镗铣床操作方法
数控卧式镗铣床的操作方法主要包括以下几个步骤：
1. 打开电源：首先，要打开数控卧式镗铣床的电源开关，确保设备的供电正常。
2. 加工零件安装：将要加工的零件固定在工作台上，并进行调整，使其位置符合加工要求。
3. 加工工序选择：根据加工零件的要求，选择相应的加工工序，并在数控系统中进行相应的设置。
4. 数控编程：根据所选择的加工工序和零件要求，进行数控编程。
可以使用专业的数控编程软件进行编程，也可以通过手动输入代码进行编程。
5. 加工参数设置：根据零件的材料、尺寸等要求，设置相应的加工参数，如切削速度、进给速度等。
6. 现场调试：在进行正式加工之前，可以通过手动操作对设备进行现场调试，检查加工路径是否正确，加工参数是否合适等。
7. 开始加工：确认设备和加工参数设置正确后，启动数控卧式镗铣床，开始进行加工。
8. 监控加工过程：在加工过程中，要随时监控设备的运行状态和加工质量，确保加工过程的稳定和零件质量的满足。
9. 停机和清洁：加工完成后，及时停机，并对设备和加工区域进行清洁，确保设备的保养和周围环境的整洁。
10. 关闭电源：结束操作时，要关闭数控卧式镗铣床的电源开关，以保证设备的安全。
以上就是数控卧式镗铣床的基本操作方法，具体操作还需要根据设备的具体型号和使用说明进行操作。
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在数控卧式镗床上利用U轴进行复合加工
在卧式加工中心的发展过程中，普通的X、Y、Z轴配合主轴已经很难满足现代加工的要求。
在液压气动、工程机械、石油化工设备、汽车、机车车辆、电力设备等行业中，以桥体、差速器壳体、泵体及阀体类零件为主要加工对象，此类零件由于自身结构特点，常有2英寸以上的锥管螺纹加工；泵体及阀体结合端面常有弧形或异型密封槽，其密封性要求非常高；大量的直径不同的同轴孔系使得此类零件的加工在普通的卧式加工中心上难以实现，需要有B 轴、U轴、W轴等轴联动实现复合加工。
为了解决此类零件的加工，机床制造商和刀具制造商都推出了具备U轴的解决方案。
一、具备U轴功能的刀具
此类刀具配有CNC控制单元与机床伺服系统连接（有关技术协议需事先与机床制造商讨论），另配有连接轴完成驱动，用以实现U轴与Z轴联动，可以完成锥孔、R面、车螺纹等加工。
选配的探头可进行自动测量、自动加工、提高加工精度。
此方法对于普通卧式加工中心临时追加U轴功能可以满足要求。
但是，在实际使用过程中，具备U轴功能的刀具存在下列不足之处：
（1）刀具的伺服单元及机械结构空间有特殊要求；（2）自身结构较单薄，不适用于强力切削；（3）对于孔径差别大的或加工內容有区别的加工，仍需采用多把U轴功能的刀具，由于这是专用刀具，价格昂贵，所以很不经济。
二、具备U轴的卧式加工中心
日本新泻铁工（NAGITA）开发生产的BFN系列复合加工中心带来了新的概念，其U轴功能不仅仅解决了上述异型件的加工问题，同时也大大减少了刀具使用数量，提高了刀具集成化。
其主要特点为：
（1） U轴单元直接安装于高刚性主轴端部，驱动单元通过主轴内部的齿轮、齿条传动实现，使得U轴刚性大大加强；（2） U轴行程为50mm，镗孔直径可达300 mm；（3）刀柄形式为1/10的短锥、端面双接触刀柄，适用于高精度强力重切削：（4）采用独特U轴冷却系统，与U轴保持同步旋转，增强刀刃冷却效果；（5）配有专用编程辅助软件（SNAP3），可简化、优化编程及程序调试；（6）另配有自动探测、补偿系统作为选择功能（机内非换刀式），自动完成"粗加工→孔径自动测量→U轴自动补偿→精加工"全过程。
NIGATA的专用编程辅助软件（SNAP3）以宏程序的型式编制，依靠宏程序执行器调用，既提高程序调用速度又释放用户宏程序可用空间。
且用户应用SNAP3专用编程软件编制加工程序，仅需依照加工轮廓的纵剖面，给出各拐点坐标值即可，宏程序自动安排加工工步，减少计算量及人为错误。
但这种复合加工中心在机械结构及软件支持上还需进一步完善。
三、具备U轴的数控卧式镗床
我公司推出的数控卧式镗床TK6113、TK6111系列产品，其具有固定平旋盘和可拆卸式平旋盘。
平旋盘滑块（ U轴）为数控轴，利用SINUMERIK840D数控系统强大的控制功能，可实
现X、Y、Z、B、W、U轴任意六轴四联动，能够很容易地完成上述异型件的加工，并且U轴行程为350mm，镗孔直径可达Ф700 mm，极大地提高了加工范围。
下面以TK6113 数控卧式镗床为例，利用SINUMERIK 840D数控系统实现U轴与Z轴联动，完成锥孔、R面、车螺纹等加工。
对于TK6113数控卧式镗床，具有六个通道轴XX、YY、ZZ、B、U、W.
机床参数设定中基本几何轴设定为：
通道轴XX轴=第一几何轴（X轴）通道轴YY轴=第二几何轴（Y轴）通道轴ZZ轴=第三几何轴（Z轴）通道轴B轴=第四几何轴（B轴）通道轴U轴=第五几何轴（U轴）通道轴W 轴=第六几何轴（W轴）
由于SINUMERIK 840D数控系统在进行插补运算时，必须指定插补平面，即在G17、G18、G19平面中进行插补计算，实现X、Y、Z、B、U、W轴等轴联动实现复合加工。
因此在使用U 轴与Z轴联动完成复合加工之前，必须先进行几何轴转换，将U轴转换为第一几何轴（X轴），在G18平面中进行插补运算，完成直线和圆弧插补运算，实现复合加工。
如何来进行几何轴转换呢？我们接下来介绍SINUMERIK 840D系统中的几何轴转换指令GEOAX，其指令格式为：
GEOAX（ n，channel axis， n ， channel axis，...） n.........所需转换为的几何轴号（n =1，2 or 3）；channel axis.........即为通道轴XX、YY、ZZ、B、U、W；
例如：指令GEOAX（ 1，X X，2，YY，3，ZZ ）
该指令的结果是将通道轴XX转换为第一几何轴（X轴），将通道轴YY转换为第二几何轴（Y轴），通道轴ZZ转换为第三几何轴（Z轴）这就是TK6113数控卧式镗床机床数据设定的几何轴的基本配置。
在程序中用指令GEOAX（）调用机床数据设定的几何轴的基本配置。
我们利用几何轴转换指令GEOAX（ 1，U ）将U轴转换为第一几何轴（X轴）后，就可以利用U 轴与Z轴进行插补，实现镗锥孔、车端面弧形或异型密封槽等复合加工。
此外，将U轴转换为第一几何轴（X轴）后，笔者创造性地将SINUMERIK840D系统中的车削加工固定循环应用在数控镗床上，大大增加了TK6113等系列数控镗床的加工范围。
以车削锥管螺纹为例：
N5 M61 M62 M63；N10 M65；N15 GEOAX（）；N20 G54 G90 G0 U0 Z100；N25 X0 Y0；N30 GEOAX（ 1，U，3，Z ）；N35 G0 G18 Z50 X30；N40 G95 S25 M03；N45 CYCLE97（PIT，MPIT，SPL，FPL，DM1，D㎡，APP，ROP，TDEP，FAL，IANG，NSP，NRC，NID， VARI，NUMT）；N50 G0 G90 X3O Z100；N55 M5；N60 GEOAX（）；N65 M30；
用此螺纹切削循环，可加工圆柱体和圆锥体上的外螺纹和内螺纹，既可加工单头螺纹和也多头螺纹。
读者可依此类推，应用其余车削加工固定循环。
四、存在的问题
（1）使用U轴加工，加工精度受离心力的影响是不可避免的（即便机床具有平衡配重机构），平旋盘旋转时的离心力，受刀具重量、长度、回转速度、切削状态等因素影响而成为一个不确定量。
用户需进行试切，根据试切数据，改变进刀值以达到目标尺寸。
这些经验补偿值可作为自己的数据库，以备以后加工中使用；
（2）另外，由于离心力的影响，平旋盘的回转速度被限制在200转/分钟以下，对于需要高速加工的材料来说（例如有色金属），表面粗糙度不理想。
综上所述，此类具备U轴的卧式加工中心、数控镗床无论在异型件的加工还是提高加工效率、降低加工成本，都具有很大优势。