近年来，纺织行业发展迅速，对纺织机械提出了更高的要求。团织机是现代纺织机械的一个重要组成部分。目前，国内圈织机生产厂家能够生产该设备上的绝大多数零件，但在加工一些关健零件的工序中，缺少专用设备，这样就造成生产效率低，生产成本高，影响了企业产品的竞争力。支架是圆织机上的关健零件，每台圆织机上要安装多个支架，支架上有一个半回弧结构要加工.如图1所示，所要加工的圆弧半径为R6.类似的半圆弧还有R3, R4,RS、R7等几种规格。 目前，在国内回纺机生产企业中，该半图弧基本上是在通用铣床上加工,加工效率低。因此，针对该道工序开发一种全自动专用半四弧铣床，自动完成工件加工，可缩短零件加工的辅助时间，降低工人劳动强度，提高该道工序的加工效率。1半圆弧专用铁床的结构 半圆弧专用锐床主要分为5部分:床身、主轴、进给系统、送/出料系统和控制系统，如图2所示。2半圆弧专用铁床的工作原理 半圆弧专用铣床的工作流程如图3所示。从上下料到机床进给加工，都是自动进行.不需要人工千预。为了使机床加工稳定不出错.一共设工了，个判定项目，一且有1个地方判定为似，机床就会报替停机，直到错误被解除，才能重新开机加工，否则使不能加工。 开机前，根据被加工零件的规格对设备进行相应的调整:更换料仓、更换夹具、调整名向丝杠和名向丝杠等项目。图3专用半圈弧铣床工作流程
微量润滑(Minimal/Mimimum Quantity Lubrica-Lion, MQL)是将压缩空气与极微量润滑液混合气化后，高速喷射到加工区，从而使刀其/切屑接触区得到冷却和润滑.大大减少刀具/切屑和刀具/加工表面间的摩擦，起到降低切削温度、减小刀具磨损、提高加工效率和加工表面质量的作用。如采用传统湿磨削加工，每1mm宽的砂轮就需要1L/min切削液，而采用MQL技术通常只需要30一100 mL/h，约为i切削的数万分之一。由于使用润滑液极少，加工后的刀具、工件和切屑都很干燥，避免了后期的处理，清洁干净的切屑经过压缩后即可回收使用.完全不污染环境。 MQL技术主要包括气雾外部润滑和气雾内部冷却两种方式。气雾外部润淆方式就是将切削液送人高压喷射系统并与气体混合雾化.然后通过一个或多头喷嘴将雾滴尺寸达毫、徽米级的气雾喷射到加工刀具表面，对刀具进行冷却和润滑。气雾内冷却方式是通过主轴和刀其中的孔道直接将冷却气雾送至切削区域，进行冷却和润滑。根据加工需要.可将两种润滑方式配合使用，以获得******冷却润滑效 MQL技术以其良好的减摩润滑性能已广泛应用于铝合金、高强度耐热钢、认合金和高沮合金等材料的车、铣、磨、钻及饺孔等多种切削加工工艺。 DHAR等对AISI-4340钢的MQL车削试验表明:与干式和传统浇注冷却相比,MQL更好地低了切削温度，通过改善了刀其和切屑的接触环境，维持了刀具的锋利，取得了相对较好的车削性能;同时MQL减少了刀具磨损、提高了刀具使用寿命，具有更好的表面质量。
在数控铣床铣削加工中使用立铣刀铣削平面，通常需要铣刀来回多次走，一个来回为一个循环，可用子程序来编程。下面以30立铣刀铣削100 x 100平面为例(见图1)，参考程序如下: 参考程序O0001;(主程序) //主程序名G54 G90 G40; //建工件坐标系，程序初始化G0Z100; //快速定位至安全高度M3S600; //启动主轴X一70Y一50M8;//XY向快速定位至循环起点Z2; //Z向快进至工件上方2 mmG1Z一1F200; //下刀M98P11L3; //3次调用子程序O0011G90G0Z100; //抬刀至安全高度X0Y200 //工作台靠近操作工M30; //主程序结束O0011;(子程序) //子程序名G91 X140 ; //向右铣Y20; //向前移刀X一140; //向左铣Y20; //向前移刀至下一循环起点M99; //子程序结束并返回主程序说明: (1)铣平面下刀动作放在主程序，子程序为水平走刀动作; (2)每行铣削刀具起点、终点宜靠近工件边缘(X一70); (3)避免满刀全覆盖切削，首末次走刀刀具边沿纵向伸出工件大于(1/3 --1/4)刀直径(Y -50); (4)走刀行距控制在0.50一0.90倍刀具直径，保证平面质量( Y20)
(1)数控铣床的滚压头与连接杆中间采用万向连轴节连接，以免不同心影响滚压效果。 (2)滚压过盈量根据实际试验数据，以最佳效果为依据来调整滚压头外径。实际选择的过盈量为0.04一0.06 mm, (3)滚压前要将铁屑清扫干净，内孔擦干净，冷却润滑液中不能混有铁屑。 (4)滚压过程中应保证充分地、不间断地供给冷却液，冷却液成分是75%的30号机油、20%的柴油、5%的硫化石蜡。 (5)数控铣床在滚压过程中途不能停车，因为停车会使塑料挤出机螺杆筒冷却而将滚压头卡住，损坏工具和加工表面，如果在加工过程中，被迫停车，或者已经出现滚压头卡住现象时，可慢慢启动数控铣床再继续滚压。
随着柔性加工技术的迅速发展，各式立、卧加工中心的大量普及应用，通过加工中心配套各式夹具和A,B附加轴，使得加工中心的加工范围不断扩大。同时由于加工中心是系列化的标准机床，所以有其自身参数限制。如X,Y,Z三轴的行程，A轴回转范围,B轴回转半径，A,B轴流体通道数目，最重刀具，最长刀具等。下面介绍一种安装在卧式加工中心B轴上用于加工四缸机体前、后端面，左、右侧面孔系的自动液压夹具。1夹具方案概述1.1夹具任务要求 (1)被加工工件为直列四缸机体。采用一面两销方式定位，即机体底平面及其上两个工艺销孔。加工内容:左、右侧面和前、后端面孔系钻、扩及攻丝。 (2)卧式加工中心与物流滚道为旁通式布置，要求上、下料采用人工方式(不允许吊装)。 (3)夹具安装在B轴转台上，B轴旋转范围为0-3600。夹具要求实现夹紧、检测自动化。1.2夹具方案 夹具总图见图1。由图1可以看出夹具主要有过渡盘、夹具体、夹紧系统、定位系统、上下料输送、有料检测系统等组成，工件定位采用一面两销方式，主定位面采用固定3点。夹紧点与定位点位置重合。动力部件采用液压驱动，主要有3组夹紧油缸、I组输送油缸,1组中间抬起油缸、1组侧面推靠油缸。检测采用气动检测，检测内容有夹具有料检测、主定位面可靠定位气隙检测，夹紧到位检测。1.3夹具的动作循环 中间油缸将上、下滑板抬起，输送油缸将上滑板移动到滚道上料位，人工将工件横向推装到上托板，夹具有料气检发令，输送油缸将上托板返回原位，侧面推靠油缸轻推工件，侧面推靠油缸返回，中间油缸落下(工件插销)，夹紧工件，主定位面气检合格，夹紧到位气检合格，完成工件夹紧。待加工工序内容完成，工件松夹，进人下个循环。2夹具主要特点 这台夹具除具有一般夹具保持加工精度，良好的强度，刚度和结构工艺性，排屑顺畅等特点外，还具有以下特点:2.1双层上、下料装置 为适应人工推装上、下料要求，将上、下料装置设计为可升降双层滑板机构，下滑板通过3个导向柱在夹具体上定位，升降高度由中间油缸行程控制，中间油缸安装在夹具体回转中心上，活塞杆端与下滑板相连接。中间油缸行程应满足上滑板抬起高度高于夹紧机构松夹时的最高点。上滑板通过直线导轨副与下滑板定位连接，上汾板水平运动由输送油缸驱动。2.2过渡盘设计 B轴流体通道一般以回转轴为中心环行布置，而夹具上对流体通道的需要是根据定位夹紧等需要排布，规则性较差，一般通过在夹具体钻各种辅助孔实现流体通道的联系。对于流体通道较少和夹具体结构简单的夹具，容易实现。在这台夹具上需要流体通道为11个，并且要将3个夹紧油缸的进出油孔并联，3个夹紧油缸夹紧到位检测孔并联。如此大规模孔系加工在形状结构比较复杂的夹具体上不易实现。所以在夹具体和B轴转台间设计一1个过渡盘，通过过渡盘内分层孔系和垂直孔系，将B轴规则的流体通道和夹具不规则的通道需要相统一，使得加工制造变得容易。夹具体与过渡盘之间采用坐标销孔定位，减小因增加过渡盘而引人的误差，使夹具精度满足加工要求。2.3输送定位与夹具定位的衔接 这台夹具首先将工件定位在上滑板上，然后通过其下落将工件定位到夹具上，因此有定位衔接问题。工件在上滑板上采用三面定位方法定位。主定位面推装工件的基面、第二定位面为推装到位的定位面、第三定位面为圆定位销侧的输送导向面。为方便推装工件，导向面距工件前、后端面有0.5一I mm的间隙量。因此使工件在第三定位面定位状态不良。为此，在工件落下定位前采用推靠油缸推靠，使其在第三定位面上良好定位，此时第二、三定位面与夹具定位销中心距分别大于各自与工件销孔中心距0.050.1 mm。夹具定位销采用圆锥销头设计，工件下落时可引正工件位置。有效保护定位销，提高定位销使用寿命。3结语 这台夹具已成功应用于生产实际，具有操作简单方便、安全可靠、故障率低和精度保持能力强的特点。对B轴安装夹具的设计具有一定的参考价值
2.3外部件优选措施 通过故障分析可知，公司目前生产的卧式加工中心的很多故障是由于外购件的质量不好造成的，因此，须建立严格的外购件优选制度，对关键外购件和故障率较高的外购件进行严格的筛选和质橄控制，降低外购件的故障发生率。具体采取的措施主要如下: (1)建立外购件供应商信息库，对供应商信息进行集中管理，划分等级并定期进行等级评定，根据评定结果对供应商实施晋级、降级或淘汰。 (2)针对故阵率较高的外购件(如检侧开关、电磁阀、油管、管接头、照明灯等)，对其供应商从工艺装备、技术水平及检测手段等方面逐一进行质量认证，对不具备条件的供应商取消其配套关系。 (3)对关键外购件和故津率较高的外购件供应商进行严格的质I监份，采购部门与质量保障部门对其产品制定详细的验收标准、脸证方法及脸证时间(周期)等，每年不定期进行质f检查，对不合格者取消其配套关系。 (4)所有外购件在到货后及装配前，均应进行严格的质量检脸，合格后方可人库及进行装配，对于关健外晌件和故障率较高的外购件应重点检查。2.4建立早期故阵试验制度 目前，某些卧式加工中心可靠性水平偏低的原因之一是未能有效地排除早期故障。欲提高卧式加工中心的可靠性，除在机床设计、制造、采购方面采取有力措施外，在产品出厂前必须进行严格的早期故障试验，以排除机床早期故障，避免早期故障带到用户现场。具体采取的措施主要如下: (1)建立刀库系统和主轴系统的可靠性试脸台，总装前对其进行可书性试验，确保刀库系统和主轴系统具备较高的可靠性。 (2)电气柜在总装前，进行公路颠簸试验，消除其松、脱、虚焊等隐患。
主轴及冷却套都是高精度零件，因此在加工工艺上，裕要从材料的选择、热处理的应用、加工方法的优化等方面进行深人的研究，才能保证其高精度的要求，并能很好地运用于生产实践中。材料及热处理 (1)主轴的材料选用二次电渣重熔优质氮化钢38CrMoAIA，对材料的各种化学元素特别是铝元家的含量要进行检验.以保证氮化硬度。通过零件切片检验，对零件的金相组织和均匀性进行检查。为减小零件在加工过程中的变形，需要预先热处理调质，在粗加工后高温消力，半精加工后中温消力，******限度地消除加工过程中的内应力。梢磨工序之间，为保证精度的祖定性.安排了两次定性处理。 氮化工序是主轴硬度得以保证的关健，因此对零件的装炉温度、装炉方式、保沮时间、氛分解率、退氮、降沮及零件的出炉温度等作了细致的规范，氮化过程中进行3次试片抽取检脸.确保氮化工序的质量。目前已达到以下标准:硬度HV950以上(国家标准规定HV450~HV850)，表面脆性1级(国家标准规定2级)。 (2)冷却套材料采用优质合金结构钢42CrMo,为减小加工过程中的变形，采用了预先热处理正火.在粗加工后高温消力.半精加工后中温消力，然后进行淬火.以保证冷却套表面硬度要求;精磨工序中，采用二次油煮定性的方式，******限度消除加工时的内应力，保证精度稳定性。精密加工 (1)主轴加工时易产生变形.尤其是精密磨削产生的变形会直接影响其尺寸精度及形位公差，因此在加工过程中采用多道磨工序和热处理来保证外圆圆柱度0.001 mm、表面粗糙度瞥的要求。为减小精磨工序加工的变形，设计了专用工装夹具进行了砂轮速度。.、工件速度气和进给速度的匹配(理论依据见下述公式)，还进行了磨削温度的监控，磨削系统旅振、磨削液的优化匹配，并器在恒温条件下进行加工，以保证主轴的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度。 (2)冷却套外圆的磨削采用专用磨心轴装夹使加工变形小，专用磨心轴以中心孔为定位基准，使基准统一，并对砂轮的粒度、进给盆、转速做了相应的规定和优化，确保加工质量。
硬质合金钻头很硬且很脆，极易在刃磨时产生裂纹，常见的裂纹形主要有热裂、振裂、崩裂和爆裂，并以网状裂纹为主要形式。这种裂纹将使刀具的强度降低一半以上，严重影响切削性能。根据作者在企业从事过近三年钻头刃磨的工作经验，总结出裂纹产生的原因主要有以下几方面: (1)砂轮自锐性能差。砂轮的自锐性能差，被磨钝的磨拉不能及时脱落下来，砂轮失去了应有的切削能力，磨削条件就会变得恶劣，砂轮与硬质合金钻头被磨削表面之间的摩擦加剧，磨削产生高热量，又 (2)砂轮校度的选择。砂轮粒度的大小影响钻头前、后刀面的表面粗糙度和切削刃的平直性。粗粒度砂轮切削力大，易磨破刃口，造成锯齿形切削刃，并且使前、后刀面粗糙;细粒度砂轮切削力较低。能获得较高的表面粗糙度，但磨削效率低。如使用so号砂轮刃磨刀具，则被刃磨部位表面粗糙度较大，刃口有微小崩块，造成轻微的锯齿形切削刃，质盆达不到要求。 (3)振动。硬质合金硬而脆，且忌震动，如果钻头柄部太长，使得刚性不足.或者刃磨机砂轮主轴的轴向和径向跳动过大、刃磨过程震动不止，都会使被磨削部位产生裂纹。 (4)钻头的质址。钻头自身存在显徽裂纹、细孔或孔洞等难检侧出的内伤缺陷，钻头本身结构不对称，或者在开螺旋槽时形成了内拉应力，以及钻头在工序间转运过程中的碰撞等因家，都会造成裂纹。 (5)磨削的技能工艺。使用手工刃磨钻头时，刃磨人员的技能水平也会对裂纹产生重大影响。如果人工压向砂轮的力超过98一147 N，则相应刃磨的进给量大大增加，使刀具被刃磨部位温度升高，可达200-300℃，造成热裂现象。根据某公司精密加工中心手工刃磨的多次试验，得出以下结论:一次往复进给惫不超过0.02 -0.03 mm，压向砂轮的力不超过25 -30 N时，钻头的被刃磨部位不会产生热裂现象。此外，砂轮的旋转方向与刃口的磨削方向不对，前角与后角的刃磨顺序不妥，都将使刃口产生崩刃，在钻头的刀尖上、主副切削刃上、前刀面上，都有可能产生细微的碎裂状崩刃。
机床静刚度是指“切削力，与由该力所引起的刀具和工件之间相对位移的比值。由于机床是由许多部件组成的，各部件在切削力的作用下都要变形，这些变形都会导致刀具和工件之间的相对位移，故位移量是综合量。也就是说机床刚度不能用某个零部件的刚度来评定，而是指整台机床在切削力的作用下抵抗变形的能力。但是在各基础零部件中，由于刀具本身是悬臂结构，使得主轴系统的静刚度占整机静刚度的比重较大。因此，主轴系统的精刚度可作为评定机床质最的一项重要指标，其大小将直接影响加工精度。同时，由于静刚度对系统的杭振性、动刚度及自激振动稳定性极限等有直接影响，并且会影响到零件的加工效率与表面质量，因此，测最和评估数控机床主轴系统睁刚度是研究机床动态特性、改兽机床动态结构和合理选择切削工艺参数的基础1加工中心主轴系统静刚度模型 加工中心主轴静刚度是指刀具与工件间在切削敏感方向产生单位变形所需力的大小。它是机床主轴系统抵抗外力变形的能力，是评价机床加工精度和加工效率的一个重要指标。实际加工中，在切削分力F x,Fy, Fz作用下，刀具、夹头及主轴将分别产生微小偏差，包括位移偏差和扭转偏差，这些偏差在切削点处将会给加工带来精度下降、表面粗糙度恶化等不利影响。若能梢确侧定工艺系统刚度，对认识机床的加工能力.改进工艺系统的结构.进而提高机床加工精度和加工效率有着重要作用
水润滑动静压滑动轴承材质选择应考虑的问题: (1)由于相同工况下水膜的厚度约为油膜厚度的1/8，可能会出现边界润滑或干摩擦情况(受到冲击载荷时)，因此轴承材料应具有一定的硬度、较高的耐磨性。 (2)主轴与轴承应在硬度上匹配，且有一定的硬度差值，防止某一方磨损过快。 (3)纯水的导电性比普通润滑油高数亿甚至数百亿倍，会使绝大多数金属材料发生电化学腐蚀，也会使高分子化学材料产生化学老化.因此轴承材料的耐腐蚀性受到严峻考验。 (4)材料应具有一定的减摩性、小的摩擦因数，以防止瞬间的边界润滑造成轴承温度骤升。 (S)材料应具有较高的弹性模童，防止弹性变形造成主轴的回转精度和刚度变差。这一点对机床主轴尤为重要，因为机床是“母机”，是制造机器的机器。 (6)材料应具有一定的热导率，防止热量在轴承处聚集，造成轴承温度过高。 (7)材料应具有一定的耐热性.不会因较高的温度造成力学性能大幅下降。 (8)材料或其琪充剂与水应有一定的亲和性，以产生有效润滑作用的表面吸附物，则其润滑性能会好些。这一点在动静压轴承选材时也应加以考虑。 (9)材料应具有尺寸毯定性，精加工后的尺寸可长期保持。若选择塑料或橡胶类材料，材料的吸水性、水涨性应限制在一定范围内。 (10)材料应具有一定的抗冲击性.防止突然的载荷变动造成轴承破损(选择脆性材料时牵扯这一问题)。 (11)材料应具有一定嵌藏性，使流体中的硬质颗粒不会造成轴承过度磨损。 由以上分析可知，水润滑动静压滑动轴承由于工作间隙非常狭小(润滑水膜设计厚度为0.015 mm)，同时高转速和大切削力矩使电主轴轴承承受极大的机械负荷和热负荷，其工作环境是非常恶劣的，因此对滑动轴承材质的要求也是非常苛刻的。显然水润滑材质的选择很难同时满足以上要求。 以水作润滑介质本身也具有以下缺点:(1)由于水的沸点低，所以水润滑轴承不能使用在高温环境中，轴承的有效冷却显得尤为重要;(2)水具有腐蚀性，特别是在电机定子和转子的作用下，水的电化学腐蚀性更强;(3)水的汽化压力高，水润滑系统中很容易产生气蚀，这会影响水的体积弹性模扭，同时气泡凝结处局部的高温、高压使材料表面产生疲劳并受到侵蚀。