对于车间生产加工人员，加工中心使用的刀具种类繁多、数据量大，每次装刀都需要手动输入大量的刀具参数，效率低且容易引人人工错误，增加刀具准备时间，降低了生产效率。同时，到达极限寿命的刀具在刃磨、报废的过程中，由于缺乏有效的标识，容易出现错拿错用的情况。采用RFID自动识别技术，将芯片安装在刀柄位置，这样刀具信息时刻跟随着刀具，在刀具整个使用周期的各个环节安装读写器，就可以实现刀具信息的快速显示与更新，极大地提高了刀具信息管理的效率与准确性，有利于缩短刀具准备时间、提高生产效率。 针对加工中心保证刀具正确使用、辅助工艺过程的需求，RFID芯片中存储的数据应包含以下3类(如表I所示): (1)身份信息:确定刀具的唯一标识，贯穿于整个刀具使用过程中，保证正确的刀具出现在正确的位置，避免刀具误用; (2)工艺信息:记录刀具工艺参数，辅助加工人员完成数控编程; (3)管理信息:包含刀具整个使用过程中的寿命信息与状态。
空气冷却装置包括一个套在丝母座上随丝母运动的壳体(壳休的轴线与丝母轴线重合，壳体与丝母座做有气流通道)和气流控制装置。丝杠从壳体中间穿过(丝杠与壳体不接触)，并与壳体留有缝隙，使得气流可以从缝隙中流出，当空气进人壳体并从缝隙流出时，可把丝杠与丝母摩擦产生的热量带走。在壳体上装一个空气流量喷嘴，当压缩空气经过喷嘴喷出后，气体膨胀、压力下降吸收周围热量，使得壳体温度降低，壳体的温度略低于环境温度，这有利于带走丝杠副运动时产生的热量，维持丝杠的温度接近恒定。但气流压力过高，流过喷嘴的压差过大、流量过大会造成局部温度过低，使得丝杠的温度降低、长度收缩，同样不能达到提高精度的目的。为了不致使壳体及周围温度过低，应控制气流流过壳体的压力和时间流量，并根据具体情况仔细调整空气压力和气流的时间流量(时间与流量的乘积)，当被冷却的轴有运动时电磁阀打开，气流进人壳体，流过丝母和丝杠的表面，给丝杠副降温。当轴停止运动时电磁阀关闭，切断气流以避免丝杠副过度冷却。用于冷却的压缩空气必须是经过干燥的，并应加人油雾，以防止丝杠副生锈。对于湿度大的天气情况和高湿的气候条件应对壳体进行保温，防止壳体的温度低于空气的露点温度使湿空气在壳体表面结露造成丝杠生锈。且保温层有利于冷量的散失，减少空气流量，节约能源。随着环境温度的变化应对冷却的空气进行适当的调整。经过调试使用效果很好，冷机、热机状态下的重复定位精度达到0.03/400mm以下，达到了满意的效果。
故障现象:一台西班牙进口 4000卧式加工中心。Y轴(垂直轴)运行到换刀位置(上死点附近)出现Y轴向下掉现象，自动换刀功能不能完成，西门子数控系统报警25050(轮廓监控报警)，液压报警，急停报警。机床不能正常工作。故障检查和分析:笔者现场观察发现机床只在Y轴接近上死点位置发生故障，在Y轴其他位置和其他轴运行都没有故障。对机床故障进行全面的分析:该机床Y轴平衡系统为液压+氮气平衡系统。平衡系统与机械的连接为链条连接结构。对机床进行全面的测试。如果如下:(1)测试平衡系统压力正常。(2)连接部分的压紧螺钉不松动，正常。(3)Y轴的丝杠和螺母正常，其润滑正常。(4)电动机抱闸供电正常。(5)Y轴电动机编码器和光栅尺连接正常、信号正常。平衡系统用链条连接，其自身负载Z轴和主轴箱属于重载，链条结构在重载工作的条件下有伸长的可能。平衡液压缸的行程是一定的，链条伸长后不能完成平衡动作。机床运行接近Y轴换刀坐标点的位置恰好是平衡液压缸的端头位置。链条伸长后在该位置形成的平衡力突然减小，Y轴电动机负载突然增大，数控系统和伺服系统不能控制Y轴的下滑，西门子数控系统接收到驱动过载信号，锁紧Y轴，生成25050轮廓监控报警，急停报警，关闭液压系统产生液压报警。故障排除:机床故障的原理和故障的成因分析明确了，解决方案制定就比较容易了。链条连接结构可以有多种方法解决伸长问题:(1)更换伸长链条。(2)减少链条的节数。(3)在强度允许的情况下可以缩短其连接尺寸。经过论证链条的强度可以满足使用.而更换链条需要订货和解体机床相应的结构件工作量比较大。最后决定实施减少链节的维修方案。结果，减少链节方案满足了机床正常使用的要求。机床该故障彻底修复。
目前，磨削加工中心是机械加工行业最基本、最重要的工艺方法之一。在磨削加工中，磨削液占有重要的地位，因为它具有润滑、冷却、清洗、排屑、防锈、降低磨削力和改善工件表面质量等功效，是磨削加工过程不可缺少的生产要素之一。为降低磨削区温度，生产上广泛采用向磨削区供给大流量磨削液的浇注式供液法。但这种供液方法由于砂轮高速旋转形成的“气障”使磨削液进人磨削区十分困难，实际进人砂轮/工件之间的“有效流量率”仅为喷嘴流量的5%-40% ，大量的磨削液根本无法进人砂轮/工件界面，磨削液只是起到冷却工件基体的作用，造成磨削烧伤和工件表面完整性恶化;再加上大量供给的磨削液在砂轮与工件楔形间隙形成流体动压力和流体引人力，使砂轮主轴产生挠度变形，导致实际切深减小。因此这种供液方法不仅使加工工件产生形状和尺寸误差，而且大量浪费磨削液，增加供给和处理磨削液的成本，对环境造成极大的伤害。 为保护环境、降低成本而有意识地完全停止使用切削液的干切削应运而生。干切削由于抛弃了切削液的使用，其环保方面的优势是不言而喻的。但由于磨削加工去除单位材料体积所消耗的能量远比铣削、车削、钻削等加工方法大得多，在砂轮/工件界面产生如此高的能量密度，仅有不到10%的热量被磨屑带走，这些传人工件的热量会聚集在表面层形成局部高温(可达1 000℃以上)，因此在磨削加工中完全不使用磨削液，不仅使加工工件表而质量恶化，而且砂轮使用寿命也大幅度降低，甚至报废失效。固体润滑磨削虽然在不使用磨削液的同时也能起到一定的润滑功效，但砂轮/工件界面强大的压力促使固体润滑剂进人砂轮表面气孔，使砂轮丧失切削性能，磨削力增大，工件表面质量下降。 介于浇注式湿磨削和干式磨削之间的微量润滑技术是在确保润滑性能和冷却效果的前提下，使用最小限度的磨削液。微量润滑技术(MQL)是在高压气体中混人微量的润滑液，靠高压气流(0.4-0.65MPa )混合雾化后进人高温磨削区。润滑液一般采用植物油作为基础油的烷基酯，具有极好的生物降解性能、润滑性能以及粘度指数高、挥发性低、可再生、生产周期短、环境扩散少等特点，润滑液的使用量只有传统加工方式的千分之几甚至万分之几，大大改善了工作环境，是一种高效低碳加工技术。高压气流起到冷却、排屑的作用;雾化质点在高温下很快雾化，吸收大量切削热，喷嘴高速喷射时，流体膨胀使雾束本身的温度降低，也可吸收大量热量，同时雾化流体能吸附在金属表面上，形成润滑膜，还能起到一定的润滑作用。该技术综合了浇注式磨削和干式磨削的优点，润滑效果与传统的浇注式磨削几乎没有区别。可是，研究表明:高压气流的冷却效果很有限，满足不了高温磨削区强化换热的需要，工件的加工质量和砂轮寿命比传统浇注式磨削明显降低，说明微量润滑技术还需要进一步改进。 由强化换热理论可知，固体的传热能力远大于液体和气体。常温下固体材料的导热系数要比流体材料大几个数量级。由此可以预计，悬浮有金属、非金属或聚合物固体粒子的液体的导热系数要比纯液体大许多。一些学者提出:将纳米级固体粒子加入微量润滑流体介质中制成纳米流体，即纳米粒子、润滑液(油、或油水混合物)与高压气体混合雾化后以射流形式喷人磨削区，可望显著增加流体介质的导热系数，提高对流热传递的能力，极大弥补微量润滑冷却能力不足的缺陷。此外，纳米粒子(是指在三维尺度中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100 nm)的超细微小固体颗粒)在润滑与摩擦学方面还具有特殊的抗磨减磨和高承载能力等摩擦学特性。这种纳米粒子射流微量润滑不仅具有微量润滑技术的所有优点，并具有更强的冷却性能和优异摩擦学特性，可望有效解决磨削烧伤，提高工件表面完整性，实现高效、低耗、环境友好、资源节约的低碳绿色清洁生产。
随着科学技术的发展，对加工精度的要求也越来越高。龙门式加工中心有加工跨距大、加工效率高、刚度高的特点，适用于批量、高精度加工，因此龙门式加工中心在实际生产中起着越来越重要的作用。而横梁进给系统是龙门式加工中心必不可少的组成部分，起着横向进给的作用，其静动态性能直接影响加工中心的静动态性能，从而影响加工精度。因此对其静动态特性分析有重大意义。分析时，模型建立、结合面处理、加载及约束是关键。在模型建立和结合面处理方面，研究比较成熟，有关进给系统的研究也较常见，但横梁进给系统与一般的水平进给系统在结构和受力方面的差别较大，不能用分析水平进给系统的方法来分析横梁进给系统，而国内外也没有针对横梁进给系统进行分析的资料，且进给系统的研究中，也未见导轨跨距对进给系统影响的研究。因此，对横梁进给系统的研究很有意义。 加工中心为例，分析了它的横梁进给系统静动态特性，然后改变横梁进给系统导轨跨距，对其静动态特性分析对比，找出导轨跨距对横梁进给系统的影响规律，为加工中心的改进提供理论支撑。图1所示为该加工中心的外形图，该加工中心主要由十字滑座、滑枕、墙体、工作台及床身5大部分组成。
高速切削就是采用比常规切削速度高几倍至十几倍的切削速度进行高速加工的方法。车削速度通常可以达到700-7000m/min，进给速度为40-60m/min。高速切削从主要限于对航空、航天和电子工业的高技术产品加工，迅速发展成为一种全领域的加工中心技术。今天.在高度竞争的全球市场中，高速切削最引人注目的是它既能提高产品的产量、降低加工费用又能提高切削精度。高速切削工艺不仅切削效率高.而且加工表面质量好、切削温度低和刀具寿命长。显然，高速切削技术是当今加工工艺上的一项重大突破。由于高速切削工艺会带来很高的技术经济效益，因此，得到了各发达工业国家的普遍关注，成为效率提升的关键。 由于高速切削时增大了切削速度.因而在同样的功率下将降低切削的切向力，加工工件时所需的较大的进给力可以通过降低每转进给量和提高转速来很好的加以处理，从而得到所需要金属切除率，并能降低作用于刀具上的切削力和轴向压力。高速切削法可以保证在减少切削力的同时可增加单位时间内的金属切削量，这一点对于要求提高工作效率而提高产品竞争力的厂家来说，可以降低成本，从而获得在市场上的竞争优势。 按传统观念，人们总是认为当提高切削速度时，刀具会很快磨损，但实践表明:采用高速切削，能显著改善刀具寿命，明显提高工件的加工精度。与传统切削工艺相比.高速切削具有如下的优点: 1.单位时间内的金属切除量提高了3-5倍。 2.进给速度可提高5-10倍。 3.单位功率的金属切除量(cm3/min/kW)约提高30-40%, 4.切削力降低约30%.特别是会引起工件变形的径向力会明显下降.这对加工薄壁和细长轴类零件十分有利。由于减少了切削力即减小了由工件或机床变形产生的误差源，从而保证了零件的一致性和高的加工精度。 5.较高的进给切削速度，可将正受热的工件材料迅速切除，大部分热最便随排出的切屑一起散失，从而减少了零件吸收的热量，这样可避免工件受热应力和热膨胀的影响，从而可加工出尺寸精度公差等级都比较高的或容易产生热变形的零件。 6.延长刀具寿命，从而减少换刀次数，提高了生产效率。 7.改善了零件的表面粗糙度，提高工件表面的质最。从而获得较好的零件性能以及高质量的零件外形。并可减少对精加工工序的需求.降低精加工成本，提高了加工效率。 8.高速切削时由于激励频率高，切削过程中不易产生振动.可以获得较好的工件质量。 9.形成毛刺的可能性小。 10.加工时间可减少40-70%.加工费用减少20-50%.从上述优点可以看出。高速切削是一种高效精立式加工中心工艺，它在工业生产中的推广应用，必将获得十分显著的持术经济效益。
在机床开始拆卸修理以前，应将机床进行一次精调，力求各部精度达到比较正常的情况下检查下列各项，并详细做记录，以供修理时参考。 1、详细测最工作台移动时在垂直平面内的直线度;在水平平面内的直线度;移动时的倾斜，以便了解床身导轨的磨损程度，根据具体情况采取修后措施(包括机械加工和钳工刮研等); 2、横梁刚性的测量:在工作台表面置千分表，使指针顶着横梁，利用两个垂直刀架从横梁的两端向中间移动，分别测出当一个刀架及两个刀架移至中间位置时，横梁下挠的不同数值，以便确定横梁变形的补偿值; 3、两立柱的倾斜情况:主要是测量立柱卸去横梁及顶梁后，立柱导轨在垂直龙门铣床方向和平行龙门方向的倾斜情况，以便使立柱在总装时找出正确的方向; 4、床身在卸去横梁，立柱等部件以后，导轨在垂直平面内的直线度，在水平平面内的直线度和两导轨的平行度以供床身导轨刮研后做定位参考; 5、床身接头端面的间隙; 6、各滑动导轨和固定导轨面的间隙; 7、各地脚螺栓与床身缺口处是否松动，如不松动重新铣床身缺口;
1、龙门铣床立柱刮研 如图3所示1)、用平板刮研A面，达到平直性0.02/1000、0.04/全长，只许中间凸起以补偿总装后平衡锤及侧刀架压下的弯曲扭曲0.02/1000, 0.03/全长，接触10点/时。2)、用内90°研具刮研B面达到平直性0.02/1000, 0.04/全长，接触10点/时。3)、用外55°研具刮研D面达到与A面平行:0.015/1000, 0.03/全长，接触10点/时。4)、用外55°研具刮研C面达到与B面平行:0.015/1000, 0.03/全长，接触10点/时。5)、用平尺刮研E面达到与A面平行:0.015/1000, 0.03/全长，接触10点/时。6)用平尺刮研F面达到与A面平行0.02/1000、0.04/全长，接触6点/时。7)用75°研具刮研G面达到与C面平行0.02/1000, 0.04/全长，接触6点/时。8)用75°研具刮研H面达到与D面平行0.02/1000, 0.04/全长，接触6点/时。注:①、K面是否刮研，待总装时才决定;②、A和B面刮研时以两端磨损较小处作基准;③、A面刮研时要照顾与K面垂直。2、龙门铣床横梁刮研 如图4所示1)、用平板刮研Al, A2两面达到平直性0.02/1000,0.04/全长.扭曲0.02/1000,0.04/全长，与F孔平行0.12/全长，接触10点/时。2)、横梁立起，在两端升降丝杆处顶住，用直角研具刮研B面达到平直性0.02/1000, 0.04/全长，只许中间凸起与F孔平行0.12/全长，接触10点/时。3)、重新平放横梁并调平，用55°研具刮研C面达到与A1面平行0.015/1000, 0.03/全长，接触10点/时。4)、用55°研具刮研C面达到与B面平行0.015/1000, 0.03/全长，接触10点/时。5)、用平尺刮研正面达到与A面平行0.015/1000, 0.03/全长，接触10点/时。6)、用平板刮研G1,G2两面达到与A面平行和等高0.02/全长，接触8点/时。7)、用平板刮研日1,日2两面达到与G1, G2垂直0.03, H1 H2相互平行0.03.接触8点/时。注:①、Al A2刮研时，要求Al比A2高;②、B面要求中间凸;③、导轨面磨损严重则用精铣或磨修理。
前不久，一位朋友来问我，一台简易数控加工中心出现丢步。现象是：“Z轴出现丢步，程序G00设定时出现丢步，当用G01设定进给量时则没有丢步的现象。”所谓丢步，即步进电机在接到步进电源的输出后，没有旋转到步进电源输出的脉冲数（步数），缺少的步数就是丢失的步数，属于失步的一种。失步包括丢步和越步两种现象。造成失步的原因很多，在一些经济型数控机床开环系统中经常出现，概乎原因，我想有两种，软件故障和硬件故障。一、软件故障即系统故障，包括NC机床数据设定不当和系统加工程序参数设定不当。1.重新设置丝杠反向间隙补偿值。这个数据非常实用，特别是机床使用几年后，丝杠有一定磨损，用这个数据来补偿丝杠间隙保证加工精度。（我认为）最简易的测量方法是：将千分表固定在一机床平面上，用手轮正向反向移动工作台或刀架，观察表针的变化，多测几个点，取中间值。 2.合理设定步进电机转子较长的启动加速时间，以便获得足够的能量，防止丢步；合理设定步进电机转子较长的减速时间，防止出现越步或过冲现象。 3.降低系统的快速速率（G00的速率），，减少脉冲频率。 4.有时合理的细分歩距角也能解决失步的问题。这里需要指出，细分不是步进电机的细分，而是步进电机驱动器的细分。细分的目的是减少步进电机的低频振动，增加电机工作时的平稳性，提高电机的输出扭矩，提高步进电机精度，在加工圆弧时效果尤为明显，但相应的机床运行速度就会降低，所以这个数据并不是越高越好。 5.调整用户零件加工程序。可以适当提高主轴转速，降低走刀量，减小切削深度。*特别注意：当我们将NC数据改动后，系统必须重新启动，重新确认一次，方能执行。 二、硬件故障也可分两个方面：机械故障和电气故障。 1.机械故障的原因较多，也最难查找。 比如：① 检查丝杠是否轴向窜动，双头螺母是否预紧。 ② 在某一段，丝母与丝杠间隙是否过大或溜板镶条 是否太紧、太松。 ③ 丝杠有无弯曲变形，丝杠导槽内有无铁屑、油泥 等异物。 ④ 检查联轴器或传动齿轮是否松动或异物卡住。 2.电气故障： ① 在传动链的适当部位安装反馈元件，如编码器、光栅尺等，彻底消除丢步的现象，但成本太高。 ② 建议采用大功率的步进电机，增加输出扭矩，或者采用性能较好的混合式步进电机、交流伺服电机等方法，但成本会增高，我们还需权衡利弊。 ③ 驱动器故障：驱动器是把控制器发出的信号再处理放大输给步进电机。如文章开头所例，我们可以将X轴与Z轴驱动器交换对接，若Z轴工作正常，可以判定Z轴驱动器出现故障。首先检查接线是否松动、折断，其次取下驱动板，在了解基本原理的情况下，用万用表检测限流电阻、稳压二极管等易损电子元件。同时，还可以检测一下功放电路有无断线、击穿等现象。 ④ 控制器故障：控制器是控制脉冲方式的，可以进行程序的控制输出，它发出的信号进入步进电机驱动器后，会由驱动器转换成强电流信号，带动电机运转。 看系统有没有受到干扰，找出干扰源，降低干扰。我们可以选用较好的双纹屏蔽线代替普通导线、加电源滤波器或采用光电隔离器等措施降低干扰。三、其他原因造成丢步，比如工件硬度太高、刀具磨损严重、刀具参数设定不当、外界强电干扰、电机负载过重等等，具体情况具体分析。
快速换刀BT301.4秒BT40 2.0秒产品高速特性:1、主轴高速直联，转速12000以上。2、快移速36mm/min以上.3、同动刀库换刀快，刀对刀(T-T) 1.5秒。应用范围:1、铝材最小钻孔Φ1/钢材最小钻孔Φ1.5.2、铝材最小攻丝M2/钢材最小攻丝M3.3、小刀具高速宝劫口工。结构特点:1、专利短鼻端主轴设计。2、专利刀库扭黄设计。3、专利光纤面板技术。有益效果:1、高速钻攻，高速换刀，生产效率高。