一、沟抽、台阶、了形甘的加工大型零件的结构，具有许多沟槽、台阶、T形槽，这些零件所加工的槽绝大部分是窄而深，加工很不方便。假定采用铣削，必须采用棒铣刀铣削，因为棒铣刀直径受到这类几何尺寸的限制，使工作台的进给量不能很大，在一般的龙门铣上铣削，效率是不高的。对于单件小批生产，一般采用刨削的加工方法比较方便，如果是成批或大量生产，刨削沟槽、台阶、T形槽之类的加工面，劳动强度大，而且效率低。用铣削代替刨削，可以解决以上的缺点，这就要求进一步扩大龙门铣床的使用范围，要以刚性较大的盘铣刀代替刚性较小的棒铣刀，允许有较大的进给，充分发挥机床功率。另外，采用组合式盘铣刀同时铣削几个加工表面，使其效率成倍增加，同时也解决了劳动者强度大这一缺点。
答：数控机床有多种分类方法，常见的有按工艺用途分 类、按功能和运动方式分类、按进给伺服系统控制方式分 类、按数控装置的构成分类、按主轴可控制轴数分类、按加 工方式分类等方法。 (1) 按工艺用途分类分为普通数控机床和加工 中心。 (2) 按功能和运动方式分类分为点位运动控制数控 机床、点位直线运动控制数控机床和轮廓运动控制数控 机床。 (3) 按进给伺服系统控制方式分类分为开环控制系 统数控机床、半闭环控制系统数控机床和闭环控制系统数 控机床。 (4) 按数控装置的构成和配置分类分为硬线数控机 床和CNC数控机床。按配置的典型数控系统，常分为发那科（FANUC)数控机床、西门子（SIEMENS)数控机床、华中 数控机床等。 (5) 按可控制的联动轴分类分为两坐标联动、三坐 标联动、两轴半联动和多轴联动数控机床等。 (6) 按加工方式分类分为金属切削加工数控机床、 金属成型数控机床、特种加工数控机床和测量、测绘类数控机床等
本文介紹反映加工中心特徵的一些指令：1.台湾加工中心準確停止校驗指令G09指令格式：G09；刀具到達終點前減速並精確定位後才繼續執行下一個程式段，可用於具有尖銳棱角的零件加工。2.台湾加工中心刀具偏移量設定指令G10指令格式：G10P_R_；P：指令偏置號；R：偏移量可以通過程式設置設定刀具偏移量。3.台湾加工中心單方向定位指令G60指令格式：G60X_Y_Z_；X、Y、Z為需要實現精確定位的終點座標。對於要求精確定位的孔加工，使用該指令可使機床實現單方向定位，從而達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設定。4.加工中心精確停止校驗方式指令G61指令格式：G61；該指令為模態指令，在G61方式下，相當於每一段程式都含有G09指令。5.加工中心連續切削方式指令G64指令格式：G64；該指令為模態指令，也為機床的默認狀態，刀具在運動到指令的終點後不減速而繼續執行下一個程式段，不影響G00、G60、G09中的定位或校驗，撤銷G61方式時要用G64。6.加工中心自動返回參考點指令G27、G28、G29（1）返回參考點校驗指令G27指令格式：G27；X、Y、Z為參考點在工件坐標系中的座標值，可以檢驗刀具是否能夠定位到參考點上。在該指令下，被指令的軸以快速移動返回到參考點，自動減速並在指定座標值處做定位檢驗，如定位到參考點，該軸參考點信號燈亮；如不一致，則程式再作檢查。（2）自動返回參考點指令G28指令格式：G28X_Y_Z_；X、Y、Z為中間點座標值，可任意設置。機床先移動到這個點，而後返回參考點。設置中間點是為了防止刀具返回參考點時與工件或夾具發生運動干涉。例：N1G90X100.0Y200.0Z300.0N2G28X400.0Y500.0；（中間點是400.0,500.0）N3G28Z600.0；（中間點是400.0，500.0，600.0）（3）自動從參考點返回G29指令格式：G29X_Y_Z_；X、Y、Z為返回的終點座標
龙门铣床是用途广泛的重型机床，主要用于钢铁、能源、化工、桥梁、铁路、汽车、军工、模具及机床行业的大型金属零件的各种平面铣削：如水平面、垂直面、斜面及各种平面组成的导轨面。如对机床进行变型设计，还可以设计成带镗削功能的龙门镗铣床，在横梁上配上磨头还可以进行零件的磨削加工。龙门铣床具有如下特点： = 1 \* GB3 ①、独特的横梁升降系统设有必要的安全连锁装置，以保证机床的运行安全，稳定性以及重复定位精度。 = 2 \* GB3 ②、立铣头在横梁上的移动、侧铣头在立柱上上下移动均采用变频无级调速，有利于选取合理的切削参数，使用较方便。 = 3 \* GB3 ③、工作台工作进给由伺服电机控制，调速范围更宽可以满足所有的铣削要求，并且按钮站上还设有手动脉冲发生器可以精度对刀实现微米级的铣削精度。 = 4 \* GB3 ④、工作台导轨采用独立手动泵润滑，主丝杠采用独立的自动润滑系统，横梁立柱导轨及横梁立柱丝杆采用手动润滑，整机具有良好的减磨润滑性能。 =5 \* GB3 ⑤、电器控制采用美国先进技术由交流伺服控制器控制，其机电一体化程度很高。减轻了体力提高了效率。
数控加中心具备刀库和自动换刀机构，集铣、钻、镗等加工为一体，适合箱体、模具型 腔、拨叉等非回转体T.件的加丁.。加丁.屮心布立式和卧式之分，如图4.6. 1为XH713A立 式加工中心，本节主要讨论立式加工中心的编程。1. 加工中心的特点加工中心是典型的集高新技术于一体的机械加T.设备，它的发展代表了 -个闻家设计 和制造业的水平，在_内外企业界受到高度重视。加1:中心已成为现代机床发展的主流方向，与普通数控机床相比，它具有以下几个突出的特点。(1) 具存刀库和动换行刀装迓，能够通过程序或手动控制自动更换刀具，在一次装夹 中完成铣、镗、钻、扩、铰、攻螺纹等加工，工序高度集中。(2) 加工屮心通常具有多个进给轴（三轴以上），甚至多个主轴。联动的轴数也较多，例 如三轴联动、四轴联动、五轴联动。W此能够丨1动完成多个平面和多个角度位迓的加丁.，实现复杂零件的高精度定位和精确加工。(3)加工中心上如果带有自动交换工作台，一个工件在加工的同时，另一个工作台可以实现工件的装夹，从而大大缩短辅助时间，提高加工效率。2. 加工中心的主要加工对象1)既有平面又有孔系的零件（1）箱体类零件。如图4. 6. 2所示，箱体类零件是指 具有一个以上孔系，内部有一定型腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件，如汽车发电机缸体、齿轮泵壳体等。箱体类 零件-般都需要进行多丁位孔系及平面U I，形位公差要 求较为严格，通常要经过钻、扩、铰、锪、镗、攻螺纹、铣等T:序，不仅需要的刀具多，而且®多次装火和找正，TVT.测次数多，导致工艺杂、加丁.周期K、成本高，更重要的是难个闻家设计 和制造业的水平，在_内外企业界受到高度重视。加1:中心已成为现代机床发展的主流方向，与普通数控机床相比，它具有以下几个突出的特点。(1) 具存刀库和动换行刀装迓，能够通过程序或手动控制自动更换刀具，在一次装夹 中完成铣、镗、钻、扩、铰、攻螺纹等加工，工序高度集中。(2)加工屮心通常具有多个进给轴（三轴以上），甚至多个主轴。联动的轴数也较多，例 如三轴联动、四轴联动、五轴联动。W此能够丨1动完成多个平面和多个角度位迓的加丁.，实现复杂零件的高精度定位和精确加工。(3) 加工中心上如果带有自动交换工作台，一个工件在加工的同时，另一个工作台可以实现工件的装夹，从而大大缩短辅助时间，提高加工效率。
答：数控机床与普通机床比较,在主传动系统、进给传动 系统和检测装置等典型结构方面有以下特点：(1)主传动系统典型结构特点见表1-2。主传动系统的典型结构特点项目普通机床经济型数控机床全功能数控机床变速形式齿轮变速齿轮变速 变频变速电子调速传动机构多级齿轮传动多级齿轮传动 无齿轮传动无齿轮传动 一级齿轮传动电动机三相异步电动机三相异步电动机交流主轴电动机 直流主轴电动机(2)进给传动系统典型结构特点见表1 -3。项目普通机床经济型数控机床全功能数控机床导轨铸铁滑动导轨铸铁滑动导轨滚动导轨 “贴塑”滑动导轨丝杠副梯形螺纹丝杠梯形螺纹丝杠滚珠丝杠变速形式齿轮变速脉冲频率调速电子调速传动机构多级齿轮传动一级齿轮传动同步带传动电动机三相异步电动机；步进电机交流伺服电机直流伺服电机(3)位置检测装置配置特点见表1 -4表1-4位置检测装置比较项目普通机床经济型数控机床全功能数控机床检测功能无可有可无必有检测方式无间接间接直接检测装置无编码器编码器-f»[T7tm检测精度无0.01mm0. 001 mm
加工屮心简称CNC，是由机械设备与数控系统组成的使用于加工复杂形状工件的高 效率自动化机床。加工中心备有刀库，具有自动换刀功能，是对工件一次装夹后进行多工序加E的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序Cl动选择、更换刀具、自动对刀、自动改变主轴转速、进给撤等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序，因而大大减少了工件装夹时间、测量和机床调整等 辅助工序时间•对加丄形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。1) 加工中心的特点(1) 工序集屮。加工中心集钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、铣端面等工序于一身，工件一 次装夹能够完成初加工、半精加工和精加工。(2) 备有刀库，能自动换力。加工中心备有完成-定范围内加工的各种刀具，刀库种类很多，常见的苻盘式和链式两类。链式刀库存放刀具的容W较大。换刀机构在机床主轴 与刀库之间交换刀具，常见的为机械手，也有不带机械手而由主轴直接与刀库交换刀具的，称无臂式换刀装置。(3) 有自动转位工作台。为了实现轮流使用多种刀具，使工件一次装夹完成多种加 工，加工中心配备有转位工作台。(4) 加工精度高，由于减少r装卸丁.件和换刀的次数，消除了由于多次安装造成的定位误差，加工中心的定位梢度可高达0.002mm。(5) 生产效率高。由于减少了装卸工件和换刀的次数，大大减少了工件装夹、测量和 机床的调整时间，减少了工件周转、搬运和存放时间，使机床的切削时间利用率高于普通机床3〜4倍。同时为了缩短非切削时间，有的加工中心配有两个自动交换工件的托板。一个装着工件在工作台上加工，另一个则在工作台外装卸工件。机床完成加工循环后自动 交换托板，使装卸工件与切削加工的时间相重合。
外圆磨削加工，主要是用顶尖装夹工件进行加工，用夹盘时较少。为了提高加工精度，正确地加工顶尖孔非常重要。特别是 淬火以后，应将氧化皮、水锈等全部去掉，如有可能，最好是磨 削或研磨顶尖孔。为高质量的进行加工，必须对砂轮的选择，磨削剂的种类和注入量以及过滤，最适当的加工条件,砂轮的平衡, 砂轮的修整等各种条件，加以慎重的考虑。对于磨削锥度轴，一般如图16.7所示，将工作台倾斜一个 角度。但在磨削短圆锥时，如图16.8(a)、(b)所示那样进行 切入式磨削，则效率较髙。在轴向进给磨削时，对工件切入进给，一般在砂轮走到工件 的一端或者两端时进行。但应像图16.9(b)所示那样，在砂轮 还留在工件上时进给I如在图（a)所示位置进给时，因为让 刀，砂轮将不能按所需要的进给量切入，该端将变粗|如在图(C)的位置进给时，将重新开始磨削，切入后砂轮因让刀，轴 端将比其他部分细。对工件每转的纵向进给童，因砂轮宽度不同而异，在粗加工时应为砂轮宽度的2/3〜4/5左右，在精加工时 要为宽度的1/2〜2/3左右。
(1)开动机床，使工作台移动，检查其移动方向与电机转向是否正确 并密切注视工作台导轨润滑情况。 (2)试验进刀运动：试验前应调整好刀架各滑动导轨面的间隙，用手摇柄摇刀架检查各滑动面的松紧适当，然后向各滑动面注油，即可进行机动进给试验，试验前可先将接通进给的齿轮或手柄置于中位，观察进刀机构动作是否正常，检查有无阻碍物，然后分别将各刀架先后置于水平及垂直进给状态进行机动进给试验。 (3)试验横梁升降运动：开动前应调整好各滑动导轨面的间隙，松开螺钉进行升降运动试验。 (4)试车运转完毕，按合格证明书，逐项检查精度并进行调整。必要时可精刨台面的“T”型槽。 附：地基图 床身吊运法： 工作台吊运法： 3．立柱吊运法： 4．横梁吊运法 5．侧铣头吊运法
加工中心(machining center，简称MC)是指配有刀库和自动换刀装置，在一次装夹工件后可实现多工序(甚至全部工序)加工的数控机床.加工中心是在数控铣床的基础上发展起来的，它和数控铣床有很多相似之处，但主要区别在于增加了刀库和自动换刀装置。通过在刀库上安装不同用途的刀具，加工中心可在一次装夹中实现零件的铣削、钻削、幢削、铰削、攻螺纹等多工序加工。加工中心是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个国家设计和制造业的水平，在国内外企业界中都受到高度重视。一、加工中心组成加工中心是由控制系统、伺服系统和机床主体三个基本部分组成的。控制系统是加工中心的核心，主要作用是对输人的零件加工程序进行数字运算和逻辑运算，然后向伺服系统发出控制信号。控制系统是一种专用的计算机，它由硬件和软件组成。有些加工中心的控制系统就是将PC机配以控制系统软件而构成的。伺服系统的主要作用是根据数控系统发出的控制信号驱动执行元件运动。伺服系统由驱动装置和执行元件组成。常用的执行元件有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机三种.机床主体是加工运动的实际部件，包括主运动部件、进给运动部件(如工作台、主轴)和支撑部件(如床身、立柱)等。加工中心本体结构与传统机床相比，发生了很大变化，普遍采用了滚珠丝杠、滚动导轨，传动效率更高;由于减少了齿轮的使用数量，使传动系统更为简单，还配备了特殊的部件，如刀库、自动换刀装盆和托盘自动交换装!等。加工中心还具有仪}检侧笨}+:用于检侧实际的位移量系统中的位移比较环节对独制位移蛋与实际位移量进行比较比较的差值，调整控制信号，适时控制机床的运动位置)。