1.12使用端面铣刀铣削平面时，数控铣床的主轴轴线与工作台进给方向的关系不容忽视使用端面铣削方法加工平面时，其平面度的好坏主要决定于数控铣床主轴轴线与工作台进给方向的垂直度。若主轴轴线与进给方向垂直，则刀尖旋转的轨迹呈圆环状，且与进给方向平行，这就能保证铣削出一个平面来，其刀纹呈网状，如图1.12-1b所示。若主轴轴线与进给方向不垂直，则将会铣削出一个弧形的凹面，则刀纹呈单向弧形，如图1.12-1a所示。 因此，在使用端面铣削方法加工平面时，尤其是在 加工平面精度要求较高的工件时，对铣床主轴轴线与工作台进给方向垂直度的要求，切莫忽视，以免加工出的平面精度不符合要求。1.13 数控铣床主轴锥孔轴心线的径向圆跳动超差不容忽视 数控铣床主轴锥孔中心线的径向圆跳动超差，对加工的影响有以下几个方面：会使刀杆和铣刀的径向圆跳动及摆差增大；铣槽时槽宽会超差会产生锥差；表面粗糙度值会增大；较小和较薄的铣刀容易折断。 铣床主轴锥孔轴心线的径向圆跳动超差的主要原因有以下几点：主轴轴承磨损或间隙过大：主轴磨损：主轴锥孔被拉毛或精度变差；紧固件松动；主轴锥孔与检验棒配合面有污物。
1.16 数控铣床主轴定心轴颈的径向圆跳动超差不容忽视 数控铣床主轴定心轴颈的径向圆跳动超差对加工的影响有以下几个方面：以此轴颈定心安装铣刀会产生径向跳动和振摆、影响刀具的使用寿命；影响工件加工表面的精度和表面粗糙度。 数控铣床主轴定心轴颈的径向圆跳动超差的主要原因有以下几点：主轴轴承的间隙过大或轴承被损坏；主轴轴颈使用时间 过长，磨损较大；主轴制造精度差。1.17 卧式数控铣床主轴旋转轴线对工作台横向移动的平行度超差不容忽视 卧式数控铣床主轴旋转轴线对工作台横向移动的平行度超差对加工的影响有以下几个方面：工件的平行度会超差；工件的垂直度会超差；横向移动工作台加工工件的尺寸较难控制。 卧式数控铣床知州旋转轴线对工作台横向移动的平行的超差的主要原因有以下几点：工作台横向导轨变形或磨损；横向导轨镶条松动或调整不当；数控铣床安装质量差，水平不准。
数控铣床的常见故障分为电气故障和机械故障。操作者如果不能分清这两大类故障，则难以及时排除故障，使铣床顺利恢复到正常工作状态。如果出现下列情况多属电气故障：1、主轴停车时无制动2、主轴停车后出现短时的反向旋转3、按下停止按钮后主轴不停4、工作台不能作纵向进给运动5、工作台不能作向上进给运动6、工作台各个方向都不能作进给运动7、工作台不能作快速移动如果出现下列情况多属机械故障1、进给电动机工作正常，而工作台纵向、横向和垂直方向均不能快速移动2、工作台进给运动不连续，在铣削时尤其严重3、启动工作台一般的进给运动，而出现快速移动4、启动进给运动时，进给箱内冒烟5、主轴变速时，变速箱内有很大的撞击声，需要往复板动几次手柄，齿轮才能进入啮合状态在初步分析确定出故障的大类后，即可具体着手排除故障。铣床常见机械故障的产生原因如下：1、进给电动机工作正常，而工作台纵向、横向和垂直方向均不能快速移动。其产生原因为：摩擦片调整太松电磁铁工作不正常慢速复位的弹簧力不够2、电磁铁工作不正常，其产生原因为：衔铁工作位置调得太低因频繁启动，致使调整螺母上的定位开口销折断，造成螺母松动，使衔铁正常工作高度下降电磁铁与安装地板或安装地板的与升降台的固定螺钉松动，工作时，衔铁将电磁铁座吸起。3、工作台进给运动不连续，在铣削时尤其严重。其产生原因为安全离合器工作不正常。4、启动工作台一般进给运动，而出现快速移动。其产生原因为：因摩擦片磨光，内、外片之间的间隙变小，呈真空状态，再加上油膜的张力等诸因素的影响，停车后内、外摩擦片粘成一体不易脱开。如果摩擦片的启动静摩擦力矩大于安全离合器调定的扭矩，离合器的左半部就会克服弹簧的张力，在钢球上打滑。由摩擦离合器将快速运动输出。这种情况一般出现在工作台和纵向移动没有工作负荷的情况。离合器的端面齿磨出圆角，造成结合不良，负荷稍大就会滑出齿槽，推出离合器右半部分右移，压迫摩擦片，使其处于工作状态，致使工作台产生突然的快速移动。5、启动进给运动时，进给箱内冒烟。其产生原因为摩擦片调得太紧，进给箱内润滑不良。6、主轴变速时，变速箱内有很大的撞击声，需要往复扳动几次手柄，齿轮才能进入啮合状态。其产生原因为：主轴电动机的冲动线路接触时间太长。7、铣床铣削时振动大。其产生原因为：主轴松动，由于主轴轴承间隙增大，表现在主轴的轴向窜动和径向跳动明显增大。工作台松动，由于导轨导轨处的镶条(俗称塞铁)太松。其检验方法：用摇动丝杠杆手轮的作用力来测定，对纵向和横向，可用150N左右的力摇动，对升降方向用240N的力摇动，若比上述所用的力小，就标示镶条松，若比上述所用的力大，就标示镶条紧。注意：由于其他传动机构的影响，虽然在摇动时所用的力较大，但镶条却可能已太松，此时用塞尺来辅助测量，以用0.04mm的塞尺不能塞进为合适。8、主轴制动不良。在按停止按钮时，主轴不能立即停止或反转。其产生原因为：主轴制动系统调整不好或失灵。应由维修工调整和修理。9、变速齿轮不易啮合。在调整转速或进给量时，出现手柄扳不动或推不进。其产生原因为：由于微动开关失灵。在扳动手柄过程中，出现齿轮有严重的撞击声。其产生原因为：由于微动开关接触时间太长。应由电工调整和修理。10、纵向进给和横向进给有带动现象。即在开动横向和垂直方向进给时有带动纵向移动现象，或在开动纵向进给时有带动横向移动的现象。其产生原因为：由于纵向或横向离合器未完全脱开。应由机修人员进行调整11、工作台纵向进给反空程量大。其产生原因为：工作台纵向丝杠与螺母之间的轴向间隙太大，或是丝杠两端轴承的间隙太大。12、进给系统安全离合器失灵。工作台在进给过程中，遇到超载或意外阻力是，进给运动不能自动停止。其产生原因为：钢球安全离合器的扭矩太大。应由机修人员重新调整。
(1)龙门铣床工作台及铣头进给系统离合器失灵。这可能是由于液压装 置油箱中的油液不足或力继电器有毛病。应请机修人员和电工检 查和修理。(2)主轴箱内液压泵或润滑工作不正常。这一般是由于空气从油路的连接部分进入油路。应检查所有的连接部分，并进行密封紧密。在液压泵起动前应在液压泵内注满润滑油。(3)进给箱保险离合器打滑。先进行检查调整。如果不能再进行调整，则应拆下离合器，更换弹簧。如果圆盘上有划痕，则必须磨平。(4)横梁升降机构不能开动。这一般是龙门铣床液压夹紧装置中压力不够或油路堵塞，致使夹紧装置不能松开，升降电动机不能起动。应检查油压和管路。必要时请机修人员检修。(5)铣头铣削时振动大。这应检查主轴箱和铣头的夹紧装置， 排除未夹紧的故障。若仍有振动，应调整铣头主轴轴承间隙。调整径向间隙时，要卸下半圆调整环，需先卸下连接盘，松动螺钉，并磨削其端面，磨削量应为需要减少径向间隙的若干倍；再把磨好端 面的半圆调整环安装好，并上紧螺钉，然后再旋紧螺母，需先卸下 螺塞，松动螺钉。调整轴向间隙时，先卸下螺塞、再松动螺钉，旋 转螺母，直至恢复主轴精度。
答：按功能和运动方式分类，数控机床可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。 (1) 点位运动控制数控机床点位运动控制方式是指 刀具或工作台从某一位置向另一位置移动，中间移动轨迹不需严格控制，而最终准确到达目标点位置的控制方式。 点位控制数控机床在移动过程中刀具并不进行加工，而是 先作快速向终点附近移动，然后以低速准确移动到终点预 定位置。使用这类控制方式的有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控弯管机等。如图1 -la所示为点位运动控 制数控钻床加工示意。 (2) 点位直线运动控制数控机床点位直线运动控制 方式是指数控系统不仅控制刀具和工作台从一个点准确地移动到另一个点，而且保证在两点之间的运动轨迹是平行 于机床坐标轴的一条直线的控制方式。在移动过程中刀具 进行切削，应用这类控制方式的有数控车床、数控钻床和数 控铣床。如图1 所示为直线运动控制数控铣床加工 . (3)轮廓运动控制数控机床轮廓运动控制方式也称 连续运动控制方式，是指数控系统能够对两个或两个以上的坐标轴同时进行严格控制的系统，刀具相对工件的运动 轨迹为任意曲线，即不仅能控制移动部件从一个点准确的 移动到另一个点，而且还能控制整个加工过程每一个点的 速度和位移量，将零件加工成一定的轮廓形状。应用这类控制方式的有数控铣床、数控车床、数控凸轮磨床、数控线 切割机床和加工中心等。如图1 -lc所示为轮廓运动控制 数控铣床加工示意。 (a)点位运动控制；（b)点位直线运动控制；（c)轮廓运动控制
2. 怎样排除加工中心的伺服系统故障？答：加工中心伺服系统故障维修包括主轴伺服与进给伺服两个部分，又可分为系统故障和机械故障。本实例为伺服系统的系统故障示 例，诊断和排除伺服方面的系统故障可借鉴本实例方法。(1) 故障现象某加工中心，配置FAGOR8050M数控系统。Z轴方向超过换刀点后，不管按Z+键或Z—键，Z轴都继续往上运动，致 使平衡液压缸上部的安全螺纹堵头射出，重新关机再开机，情况依旧。(2) 故障原因分析①机床Z轴运动超过了光栅尺的读数范围，Z轴读不到反馈信 号,机床不知道当前位置，所以不管按Z+键或Z—键，Z轴只会按参考 点的方式继续往上运动。②Z轴往上运动，平衡液压缸上部的油压增加，当超过一定值后， 安全螺纹堵头被射出。(3) 故障排除方法将机床Z轴回复到参考点以下，重新开机，执 行G74回参考点：①拆去Z轴的护裙。②打开电控柜,用一段导线使AXZ的触点202和触点291接通， 松开Z轴电动机抱闸。③打开平衡液压缸回流控制阀，注意流量不能过大，压力表的压 力不能低于4. 5kg/cm2，否则关闭平衡液压缸的回流控制阀。④打开平衡液压缸的进流控制阀，点动液压泵，使平衡缸的压力 回复到原值。⑤重复②、③、④操作，直至把机床Z轴回复到参考点以下。⑥关闭平衡液压缸回流控制阀，打开平衡液压缸进流控制阀，点 动液压泵使平衡液压缸的压力回复到原值。⑦关机后，再重新开机，执行G74回参考点。经过以上措施，机床Z轴运动恢复正常，此时还需要恢复安装安 全螺纹堵头；用双频激光干涉仪校正Z轴的定位精度和重复定位精 度。以确保机床的正常运行。(4) 故障排除经验积累提示本实例中“Z轴读不到反馈信号”是 引发故障的主要原因，因此需要恢复Z轴的正常位置。在故障排除的 作业中，“将机床Z轴回复到参考点以下”是主要的故障排除的措施， “控制液压平衡的压力”是维修作业的要点。由本示例可见，伺服系统的系统故障诊断和排除应注意运动部件与位置检测装置的相对位置，维修垂直方向的坐标轴时必须重视平衡装置或机构的调整。X轴和Y轴位置偏差过大的报警。(3) 故障原囪确认与排除①报警故障可能的原因排列分析：a. 位置偏差值设定错误；b. 输人电源电压太低；c. 电动机电压不正常；d. 电动机的动力线和反馈线连接故障；e. 伺服单元以及主板上的位置控制部分故障等。②故障原因的筛选分析。可能的原因是很多的，根据筛选分析， 可以发现故障所在位置。一般来说，不可能同时发生两个控制单元损坏，故判断本故障原因在主板的位置控制部分。③应用主板替换法进行进一步诊断、维修，排除了系统故障。(4) 故障诊断分析经验提示本示例的经验归纳后值得积累的经验是如何进行故障常见原因的筛选分析。诊断作业时需要对常见的故 障原因进行分析排列，然后进行筛选。本示例抓住了“一般情况下，不 可能同时发生两个控制单元损坏”的要点，因而迅速排除了 a、b、c、d四 项故障原因，从而判断本故障原因在主板的位置控制部分。
答：（1)数控铣床的组成数控铣床的主要部件有主轴 部件、进给传动部件、辅助装置（刀具夹紧装置、冷却系统、润 滑系统、防护装置、排屑装置、附加回转工作台或分度头）等。(2)数控铣床的布局示例立式升降台数控铣床布局示 例如图1 _9所7K。图1-9 XK5040A型数控铣床布局图1 一底座；2—强电箱；3—变压器箱；4一垂向进给伺服电动机； 5—主轴变速和按钮板；6—床身；7—数控柜；8、11 一纵向保护 开关；9一挡块；10—操纵台；12—横向滑板；13—纵向进给伺服 电动机；14—横向进给伺服电动机；15—升降台；16—工作台
数控铣床自由切削与非自由切削刀具在切削过程中，如果只有-条直线刀刃参加切削T作，这种情况称为自由切削。Jt-主要特点是力刃上各点切屑流出方卩，大致相同，被切材料的变形基本上发生在二维平面 内。宽刃刨刀II〗于主刀刃长度人f工件宽度，没有其他刀刃参加切削，且主刀刃上各点切 时流出力向驻本L:都足沿着刀刃的法向，所以它是域T自由切削。矜刀貝；上的切削刃足曲线或有儿条切削刃都参加切削，并且同时完成整个切削过程， 则称之为I卜:丨'1山切削。其:t要特征是各个刀刃的交接处切下的材料互相影响和干扰，材料变形更为复杂，II.发生在三维空间内。例如，外_午:削时除主刀刃外，还有副刀刃同时参 加切削，所以它迠属f非自山切削方式。一般情况F，多刃刀具切削时大都是这种非自山 切削。2)直角切削与斜角切削(a)直角切削是指刀具主切削刃的刃倾角A、=0时的切削，此时主切削刃与切削速度方向 成直角，故又称为正交切削。图2.3(a)所示 为霞角刨削简图.它是属丁由切削状态下的 直角切削。斜角切削是指刀具主切削刃的刃倾角A、古0时的切削，此吋卞:切削刃与切削速度方向不成 直角。图2.3(b)所沁为斜角刨削，它是属于 自由切削状态。一般斜角切削方式，无论它是 在自由切削还是在非自由切削状态下，主切削刃上的切屑流出方向都将偏离其法线方向。实际切削加工中的大多数情况是屈丁斜角阌2.3由:角切削与斜角W削切削方式，怛为了研究的方便，在理论与实验研究中，多采用直角切削方式。
答: (1)机床连接组装注意事项机床连接组装是指将各分散的机床部件重新组装成整机的过程。如主床身与加长 床身的连接，立往、数控柜和电气柜安装在床身上，刀库机械手安装在立柱上等。机床连接组装前，先清除连接面和导执运动面上的防锈涂料，清洗各部件的外表面.再把浦洗后的部件连接组装成整机。部件连接定位要使用随机所带的定位销、定位块，使各部件恢复到拆卸前的位置状态.以利于进一步的精度调整。 (2)电气接线安装和管路连接注意事项部件安装之后，按机床说明书中的电气接线图和液压气动布管图及连接标记，把电缆、油管、气管对号连接好，并检查连接部位有无损坏和松动。特别要注意接触密封的可靠。数控柜和电气柜要检查其内部抽接件有无因运拍造成的损坏，检查各接线端子、连接器和印制电路板是否插入到位、连接到位及接触良好。仔细检查完成这些工作后，才能顺利试车。
这里介绍的华中数控锐削系统为华中“世纪星"(HNC-21M),,它是摧子PC:的铣床高性能、经济型数控系统。H NC-21 M采用彩色LCD液品显示器、内装式PLC.叮与多种伺服驱功单元配套使用.具有开放性好、结构紧凑、集成度高、可靠性好、性能价格比高、操作维护方便等特点. 1.机床控制面板 机床控制面板用于直接控制机床的动作或加T过程，它出软件界面、功能键、MD1(手动数据输人)键盘、急停按钮和机床控制部分等组成.如图1. 1. 1所示。 2.软件操作界面HNC-21M的软件操作界面由显示窗u,菜.单命令条、坐标显示栏、工件坐标零点栏和倍率修调显示栏几个部分组成，如图:1.2所示 1)显示窗口 根据当前菜单命令不同，显示脚口可显示_卜件指令坐标、当前程序、加f走刀轨迹等. 2)茱单命今条 菜单命令条中的功能键Fl--F10用于实现系统功能。由于侮个功能包含不同的操作，菜单采用层次结构，即在主菜单下选择·个菜单项后.数控装置会显示该功能下的子莱单.用户可根据该子菜单的内容选择所需的操作.如图1. 1.3所示。当要返回主菜单时.按子菜单下的F]。键即可. 3)坐标盆示栏 根据需要.可用功能键Fg设悦窗口的显不内容。坐标系可在机床坐标系、工件坐标系、相对坐标系之间切换，显示值可在指令位置，实际位登、别余进给、跟踪误茫、负载电流、补偿值之间切换。 4)工件坐标木点栏 该栏显示工件坐标系零点在机床坐标系下的坐标。 5)倍率修调显示栏 叮在数控倪床控制面板上的机床控制部分，通过倍率修调按钮改变主轴的转速、进给的速度和快速移动的速度，在倍率修调显示栏倍率修调百分比会相应变化.3.机床控侧部分 机床控制部分由空运行键、方式选择键、增量倍率键、超程解除桩、锁住按钮镇，冷却开停链、刀具松紧键、主轴控制键、主轴修调键，快速修调镇、进给修调健、轴手动键和循环启动健、进给保持键等组成，如图1.1.性所示. 4.其他附.部件 1)健盘 除r机床本身的MDI键盘外.还可以外接通用的计算机标准键盘. 2)手抢 手轮由手摇脉冲发生器、坐标轴选择开关和进给倍率选择开关组成，用于以手摇方式淆量进给坐标轴，如图l，1.5所示。