一、溝抽、臺(tái)階、了形甘的加工大型零件的結(jié)構(gòu)，具有許多溝槽、臺(tái)階、T形槽，這些零件所加工的槽絕大部分是窄而深，加工很不方便。假定采用銑削，必須采用棒銑刀銑削，因?yàn)榘翥姷吨睆绞艿竭@類幾何尺寸的限制，使工作臺(tái)的進(jìn)給量不能很大，在一般的龍門銑上銑削，效率是不高的。對(duì)于單件小批生產(chǎn)，一般采用刨削的加工方法比較方便，如果是成批或大量生產(chǎn)，刨削溝槽、臺(tái)階、T形槽之類的加工面，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且效率低。用銑削代替刨削，可以解決以上的缺點(diǎn)，這就要求進(jìn)一步擴(kuò)大龍門銑床的使用范圍，要以剛性較大的盤銑刀代替剛性較小的棒銑刀，允許有較大的進(jìn)給，充分發(fā)揮機(jī)床功率。另外，采用組合式盤銑刀同時(shí)銑削幾個(gè)加工表面，使其效率成倍增加，同時(shí)也解決了勞動(dòng)者強(qiáng)度大這一缺點(diǎn)。
答：數(shù)控機(jī)床有多種分類方法，常見的有按工藝用途分 類、按功能和運(yùn)動(dòng)方式分類、按進(jìn)給伺服系統(tǒng)控制方式分 類、按數(shù)控裝置的構(gòu)成分類、按主軸可控制軸數(shù)分類、按加 工方式分類等方法。 (1) 按工藝用途分類分為普通數(shù)控機(jī)床和加工 中心。 (2) 按功能和運(yùn)動(dòng)方式分類分為點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)控制數(shù)控 機(jī)床、點(diǎn)位直線運(yùn)動(dòng)控制數(shù)控機(jī)床和輪廓運(yùn)動(dòng)控制數(shù)控 機(jī)床。 (3) 按進(jìn)給伺服系統(tǒng)控制方式分類分為開環(huán)控制系 統(tǒng)數(shù)控機(jī)床、半閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床和閉環(huán)控制系統(tǒng)數(shù) 控機(jī)床。 (4) 按數(shù)控裝置的構(gòu)成和配置分類分為硬線數(shù)控機(jī) 床和CNC數(shù)控機(jī)床。按配置的典型數(shù)控系統(tǒng)，常分為發(fā)那科（FANUC)數(shù)控機(jī)床、西門子（SIEMENS)數(shù)控機(jī)床、華中 數(shù)控機(jī)床等。 (5) 按可控制的聯(lián)動(dòng)軸分類分為兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)、三坐 標(biāo)聯(lián)動(dòng)、兩軸半聯(lián)動(dòng)和多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床等。 (6) 按加工方式分類分為金屬切削加工數(shù)控機(jī)床、 金屬成型數(shù)控機(jī)床、特種加工數(shù)控機(jī)床和測(cè)量、測(cè)繪類數(shù)控機(jī)床等
本文介紹反映加工中心特徵的一些指令：1.臺(tái)灣加工中心準(zhǔn)確停止校驗(yàn)指令G09指令格式：G09；刀具到達(dá)終點(diǎn)前減速並精確定位後才繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)程式段，可用於具有尖銳棱角的零件加工。2.臺(tái)灣加工中心刀具偏移量設(shè)定指令G10指令格式：G10P_R_；P：指令偏置號(hào)；R：偏移量可以通過程式設(shè)置設(shè)定刀具偏移量。3.臺(tái)灣加工中心單方向定位指令G60指令格式：G60X_Y_Z_；X、Y、Z為需要實(shí)現(xiàn)精確定位的終點(diǎn)座標(biāo)。對(duì)於要求精確定位的孔加工，使用該指令可使機(jī)床實(shí)現(xiàn)單方向定位，從而達(dá)到消除因反向間隙而引起的加工誤差，定位方向與過衝量由參數(shù)設(shè)定。4.加工中心精確停止校驗(yàn)方式指令G61指令格式：G61；該指令為模態(tài)指令，在G61方式下，相當(dāng)於每一段程式都含有G09指令。5.加工中心連續(xù)切削方式指令G64指令格式：G64；該指令為模態(tài)指令，也為機(jī)床的默認(rèn)狀態(tài)，刀具在運(yùn)動(dòng)到指令的終點(diǎn)後不減速而繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)程式段，不影響G00、G60、G09中的定位或校驗(yàn)，撤銷G61方式時(shí)要用G64。6.加工中心自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令G27、G28、G29（1）返回參考點(diǎn)校驗(yàn)指令G27指令格式：G27；X、Y、Z為參考點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的座標(biāo)值，可以檢驗(yàn)刀具是否能夠定位到參考點(diǎn)上。在該指令下，被指令的軸以快速移動(dòng)返回到參考點(diǎn)，自動(dòng)減速並在指定座標(biāo)值處做定位檢驗(yàn)，如定位到參考點(diǎn)，該軸參考點(diǎn)信號(hào)燈亮；如不一致，則程式再作檢查。（2）自動(dòng)返回參考點(diǎn)指令G28指令格式：G28X_Y_Z_；X、Y、Z為中間點(diǎn)座標(biāo)值，可任意設(shè)置。機(jī)床先移動(dòng)到這個(gè)點(diǎn)，而後返回參考點(diǎn)。設(shè)置中間點(diǎn)是為了防止刀具返回參考點(diǎn)時(shí)與工件或夾具發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。例：N1G90X100.0Y200.0Z300.0N2G28X400.0Y500.0；（中間點(diǎn)是400.0,500.0）N3G28Z600.0；（中間點(diǎn)是400.0，500.0，600.0）（3）自動(dòng)從參考點(diǎn)返回G29指令格式：G29X_Y_Z_；X、Y、Z為返回的終點(diǎn)座標(biāo)
龍門銑床是用途廣泛的重型機(jī)床，主要用于鋼鐵、能源、化工、橋梁、鐵路、汽車、軍工、模具及機(jī)床行業(yè)的大型金屬零件的各種平面銑削：如水平面、垂直面、斜面及各種平面組成的導(dǎo)軌面。如對(duì)機(jī)床進(jìn)行變型設(shè)計(jì)，還可以設(shè)計(jì)成帶鏜削功能的龍門鏜銑床，在橫梁上配上磨頭還可以進(jìn)行零件的磨削加工。龍門銑床具有如下特點(diǎn)： = 1 \* GB3 ①、獨(dú)特的橫梁升降系統(tǒng)設(shè)有必要的安全連鎖裝置，以保證機(jī)床的運(yùn)行安全，穩(wěn)定性以及重復(fù)定位精度。 = 2 \* GB3 ②、立銑頭在橫梁上的移動(dòng)、側(cè)銑頭在立柱上上下移動(dòng)均采用變頻無級(jí)調(diào)速，有利于選取合理的切削參數(shù)，使用較方便。 = 3 \* GB3 ③、工作臺(tái)工作進(jìn)給由伺服電機(jī)控制，調(diào)速范圍更寬可以滿足所有的銑削要求，并且按鈕站上還設(shè)有手動(dòng)脈沖發(fā)生器可以精度對(duì)刀實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的銑削精度。 = 4 \* GB3 ④、工作臺(tái)導(dǎo)軌采用獨(dú)立手動(dòng)泵潤(rùn)滑，主絲杠采用獨(dú)立的自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，橫梁立柱導(dǎo)軌及橫梁立柱絲桿采用手動(dòng)潤(rùn)滑，整機(jī)具有良好的減磨潤(rùn)滑性能。 =5 \* GB3 ⑤、電器控制采用美國(guó)先進(jìn)技術(shù)由交流伺服控制器控制，其機(jī)電一體化程度很高。減輕了體力提高了效率。
數(shù)控加中心具備刀庫(kù)和自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)，集銑、鉆、鏜等加工為一體，適合箱體、模具型 腔、撥叉等非回轉(zhuǎn)體T.件的加丁.。加丁.屮心布立式和臥式之分，如圖4.6. 1為XH713A立 式加工中心，本節(jié)主要討論立式加工中心的編程。1. 加工中心的特點(diǎn)加工中心是典型的集高新技術(shù)于一體的機(jī)械加T.設(shè)備，它的發(fā)展代表了 -個(gè)聞家設(shè)計(jì) 和制造業(yè)的水平，在_內(nèi)外企業(yè)界受到高度重視。加1:中心已成為現(xiàn)代機(jī)床發(fā)展的主流方向，與普通數(shù)控機(jī)床相比，它具有以下幾個(gè)突出的特點(diǎn)。(1) 具存刀庫(kù)和動(dòng)換行刀裝迓，能夠通過程序或手動(dòng)控制自動(dòng)更換刀具，在一次裝夾 中完成銑、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸、攻螺紋等加工，工序高度集中。(2) 加工屮心通常具有多個(gè)進(jìn)給軸（三軸以上），甚至多個(gè)主軸。聯(lián)動(dòng)的軸數(shù)也較多，例 如三軸聯(lián)動(dòng)、四軸聯(lián)動(dòng)、五軸聯(lián)動(dòng)。W此能夠丨1動(dòng)完成多個(gè)平面和多個(gè)角度位迓的加丁.，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的高精度定位和精確加工。(3)加工中心上如果帶有自動(dòng)交換工作臺(tái)，一個(gè)工件在加工的同時(shí)，另一個(gè)工作臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)工件的裝夾，從而大大縮短輔助時(shí)間，提高加工效率。2. 加工中心的主要加工對(duì)象1)既有平面又有孔系的零件（1）箱體類零件。如圖4. 6. 2所示，箱體類零件是指 具有一個(gè)以上孔系，內(nèi)部有一定型腔，在長(zhǎng)、寬、高方向有一定比例的零件，如汽車發(fā)電機(jī)缸體、齒輪泵殼體等。箱體類 零件-般都需要進(jìn)行多丁位孔系及平面U I，形位公差要 求較為嚴(yán)格，通常要經(jīng)過鉆、擴(kuò)、鉸、锪、鏜、攻螺紋、銑等T:序，不僅需要的刀具多，而且?多次裝火和找正，TVT.測(cè)次數(shù)多，導(dǎo)致工藝雜、加丁.周期K、成本高，更重要的是難個(gè)聞家設(shè)計(jì) 和制造業(yè)的水平，在_內(nèi)外企業(yè)界受到高度重視。加1:中心已成為現(xiàn)代機(jī)床發(fā)展的主流方向，與普通數(shù)控機(jī)床相比，它具有以下幾個(gè)突出的特點(diǎn)。(1) 具存刀庫(kù)和動(dòng)換行刀裝迓，能夠通過程序或手動(dòng)控制自動(dòng)更換刀具，在一次裝夾 中完成銑、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸、攻螺紋等加工，工序高度集中。(2)加工屮心通常具有多個(gè)進(jìn)給軸（三軸以上），甚至多個(gè)主軸。聯(lián)動(dòng)的軸數(shù)也較多，例 如三軸聯(lián)動(dòng)、四軸聯(lián)動(dòng)、五軸聯(lián)動(dòng)。W此能夠丨1動(dòng)完成多個(gè)平面和多個(gè)角度位迓的加丁.，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的高精度定位和精確加工。(3) 加工中心上如果帶有自動(dòng)交換工作臺(tái)，一個(gè)工件在加工的同時(shí)，另一個(gè)工作臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)工件的裝夾，從而大大縮短輔助時(shí)間，提高加工效率。
答：數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床比較,在主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng) 系統(tǒng)和檢測(cè)裝置等典型結(jié)構(gòu)方面有以下特點(diǎn)：(1)主傳動(dòng)系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)見表1-2。主傳動(dòng)系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)項(xiàng)目普通機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床全功能數(shù)控機(jī)床變速形式齒輪變速齒輪變速 變頻變速電子調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多級(jí)齒輪傳動(dòng)多級(jí)齒輪傳動(dòng) 無齒輪傳動(dòng)無齒輪傳動(dòng) 一級(jí)齒輪傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)交流主軸電動(dòng)機(jī) 直流主軸電動(dòng)機(jī)(2)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)見表1 -3。項(xiàng)目普通機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床全功能數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌鑄鐵滑動(dòng)導(dǎo)軌鑄鐵滑動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌 “貼塑”滑動(dòng)導(dǎo)軌絲杠副梯形螺紋絲杠梯形螺紋絲杠滾珠絲杠變速形式齒輪變速脈沖頻率調(diào)速電子調(diào)速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多級(jí)齒輪傳動(dòng)一級(jí)齒輪傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)；步進(jìn)電機(jī)交流伺服電機(jī)直流伺服電機(jī)(3)位置檢測(cè)裝置配置特點(diǎn)見表1 -4表1-4位置檢測(cè)裝置比較項(xiàng)目普通機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床全功能數(shù)控機(jī)床檢測(cè)功能無可有可無必有檢測(cè)方式無間接間接直接檢測(cè)裝置無編碼器編碼器-f?[T7tm檢測(cè)精度無0.01mm0. 001 mm
加工屮心簡(jiǎn)稱CNC，是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復(fù)雜形狀工件的高 效率自動(dòng)化機(jī)床。加工中心備有刀庫(kù)，具有自動(dòng)換刀功能，是對(duì)工件一次裝夾后進(jìn)行多工序加E的數(shù)控機(jī)床。加工中心是高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序Cl動(dòng)選擇、更換刀具、自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)改變主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給撤等，可連續(xù)完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序，因而大大減少了工件裝夾時(shí)間、測(cè)量和機(jī)床調(diào)整等 輔助工序時(shí)間?對(duì)加丄形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。1) 加工中心的特點(diǎn)(1) 工序集屮。加工中心集鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、銑端面等工序于一身，工件一 次裝夾能夠完成初加工、半精加工和精加工。(2) 備有刀庫(kù)，能自動(dòng)換力。加工中心備有完成-定范圍內(nèi)加工的各種刀具，刀庫(kù)種類很多，常見的苻盤式和鏈?zhǔn)絻深?。鏈?zhǔn)降稁?kù)存放刀具的容W較大。換刀機(jī)構(gòu)在機(jī)床主軸 與刀庫(kù)之間交換刀具，常見的為機(jī)械手，也有不帶機(jī)械手而由主軸直接與刀庫(kù)交換刀具的，稱無臂式換刀裝置。(3) 有自動(dòng)轉(zhuǎn)位工作臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)輪流使用多種刀具，使工件一次裝夾完成多種加 工，加工中心配備有轉(zhuǎn)位工作臺(tái)。(4) 加工精度高，由于減少r裝卸丁.件和換刀的次數(shù)，消除了由于多次安裝造成的定位誤差，加工中心的定位梢度可高達(dá)0.002mm。(5) 生產(chǎn)效率高。由于減少了裝卸工件和換刀的次數(shù)，大大減少了工件裝夾、測(cè)量和 機(jī)床的調(diào)整時(shí)間，減少了工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時(shí)間，使機(jī)床的切削時(shí)間利用率高于普通機(jī)床3?4倍。同時(shí)為了縮短非切削時(shí)間，有的加工中心配有兩個(gè)自動(dòng)交換工件的托板。一個(gè)裝著工件在工作臺(tái)上加工，另一個(gè)則在工作臺(tái)外裝卸工件。機(jī)床完成加工循環(huán)后自動(dòng) 交換托板，使裝卸工件與切削加工的時(shí)間相重合。
外圓磨削加工，主要是用頂尖裝夾工件進(jìn)行加工，用夾盤時(shí)較少。為了提高加工精度，正確地加工頂尖孔非常重要。特別是 淬火以后，應(yīng)將氧化皮、水銹等全部去掉，如有可能，最好是磨 削或研磨頂尖孔。為高質(zhì)量的進(jìn)行加工，必須對(duì)砂輪的選擇，磨削劑的種類和注入量以及過濾，最適當(dāng)?shù)募庸l件,砂輪的平衡, 砂輪的修整等各種條件，加以慎重的考慮。對(duì)于磨削錐度軸，一般如圖16.7所示，將工作臺(tái)傾斜一個(gè) 角度。但在磨削短圓錐時(shí)，如圖16.8(a)、(b)所示那樣進(jìn)行 切入式磨削，則效率較髙。在軸向進(jìn)給磨削時(shí)，對(duì)工件切入進(jìn)給，一般在砂輪走到工件 的一端或者兩端時(shí)進(jìn)行。但應(yīng)像圖16.9(b)所示那樣，在砂輪 還留在工件上時(shí)進(jìn)給I如在圖（a)所示位置進(jìn)給時(shí)，因?yàn)樽?刀，砂輪將不能按所需要的進(jìn)給量切入，該端將變粗|如在圖(C)的位置進(jìn)給時(shí)，將重新開始磨削，切入后砂輪因讓刀，軸 端將比其他部分細(xì)。對(duì)工件每轉(zhuǎn)的縱向進(jìn)給童，因砂輪寬度不同而異，在粗加工時(shí)應(yīng)為砂輪寬度的2/3?4/5左右，在精加工時(shí) 要為寬度的1/2?2/3左右。
(1)開動(dòng)機(jī)床，使工作臺(tái)移動(dòng)，檢查其移動(dòng)方向與電機(jī)轉(zhuǎn)向是否正確 并密切注視工作臺(tái)導(dǎo)軌潤(rùn)滑情況。 (2)試驗(yàn)進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)：試驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整好刀架各滑動(dòng)導(dǎo)軌面的間隙，用手搖柄搖刀架檢查各滑動(dòng)面的松緊適當(dāng)，然后向各滑動(dòng)面注油，即可進(jìn)行機(jī)動(dòng)進(jìn)給試驗(yàn)，試驗(yàn)前可先將接通進(jìn)給的齒輪或手柄置于中位，觀察進(jìn)刀機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否正常，檢查有無阻礙物，然后分別將各刀架先后置于水平及垂直進(jìn)給狀態(tài)進(jìn)行機(jī)動(dòng)進(jìn)給試驗(yàn)。 (3)試驗(yàn)橫梁升降運(yùn)動(dòng)：開動(dòng)前應(yīng)調(diào)整好各滑動(dòng)導(dǎo)軌面的間隙，松開螺釘進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)。 (4)試車運(yùn)轉(zhuǎn)完畢，按合格證明書，逐項(xiàng)檢查精度并進(jìn)行調(diào)整。必要時(shí)可精刨臺(tái)面的“T”型槽。 附：地基圖 床身吊運(yùn)法： 工作臺(tái)吊運(yùn)法： 3．立柱吊運(yùn)法： 4．橫梁吊運(yùn)法 5．側(cè)銑頭吊運(yùn)法
加工中心(machining center，簡(jiǎn)稱MC)是指配有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置，在一次裝夾工件后可實(shí)現(xiàn)多工序(甚至全部工序)加工的數(shù)控機(jī)床.加工中心是在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它和數(shù)控銑床有很多相似之處，但主要區(qū)別在于增加了刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置。通過在刀庫(kù)上安裝不同用途的刀具，加工中心可在一次裝夾中實(shí)現(xiàn)零件的銑削、鉆削、幢削、鉸削、攻螺紋等多工序加工。加工中心是典型的集高新技術(shù)于一體的機(jī)械加工設(shè)備，它的發(fā)展代表了一個(gè)國(guó)家設(shè)計(jì)和制造業(yè)的水平，在國(guó)內(nèi)外企業(yè)界中都受到高度重視。一、加工中心組成加工中心是由控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和機(jī)床主體三個(gè)基本部分組成的。控制系統(tǒng)是加工中心的核心，主要作用是對(duì)輸人的零件加工程序進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，然后向伺服系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)是一種專用的計(jì)算機(jī)，它由硬件和軟件組成。有些加工中心的控制系統(tǒng)就是將PC機(jī)配以控制系統(tǒng)軟件而構(gòu)成的。伺服系統(tǒng)的主要作用是根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)。伺服系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行元件組成。常用的執(zhí)行元件有步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)三種.機(jī)床主體是加工運(yùn)動(dòng)的實(shí)際部件，包括主運(yùn)動(dòng)部件、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件(如工作臺(tái)、主軸)和支撐部件(如床身、立柱)等。加工中心本體結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)機(jī)床相比，發(fā)生了很大變化，普遍采用了滾珠絲杠、滾動(dòng)導(dǎo)軌，傳動(dòng)效率更高;由于減少了齒輪的使用數(shù)量，使傳動(dòng)系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單，還配備了特殊的部件，如刀庫(kù)、自動(dòng)換刀裝盆和托盤自動(dòng)交換裝!等。加工中心還具有儀}檢側(cè)笨}+:用于檢側(cè)實(shí)際的位移量系統(tǒng)中的位移比較環(huán)節(jié)對(duì)獨(dú)制位移蛋與實(shí)際位移量進(jìn)行比較比較的差值，調(diào)整控制信號(hào)，適時(shí)控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)位置)。