人與動(dòng)物的區(qū)別是會(huì)創(chuàng)造和使用工具,。 18萬年前.古人類使用的工其只有石頭,。大的1萬年前，人類創(chuàng)造了石器,、炯器和鐵器.將它們作為工具,。公元前5000年,，弓形傳動(dòng)的鉆井裝It可看作是機(jī)床產(chǎn)生的開始.5000年前.在建造埃及金字塔時(shí),，為開留,、椒運(yùn)、堆腳皿達(dá)幾十噸的巨石.人們發(fā)明了杠桿,、滾輪,、科面、滑輪,、探旋等機(jī)械工其,。約在公元1425年產(chǎn)生了人力的車?yán)傁髟O(shè)備,。 約在公元1615年發(fā)明了利用水力軟動(dòng)的鉆床.如圖1-1所示,。 18世紀(jì)英國人忿姆斯·瓦特(1736-1819)發(fā)明的燕汽機(jī)，引發(fā)了第一次工業(yè)革命,，但汽缸內(nèi)孔直徑710 mm的孔.尺寸誤差竟達(dá)13 mm,，出現(xiàn)了嚴(yán)重瀚汽的現(xiàn)象.18世紀(jì)末，維爾金森改進(jìn)了性床.使1828 mm的汽虹孔的誤差小于1 mm,燕汽機(jī)才有了實(shí)用價(jià)值,。直到1797年,，被稱為“英國機(jī)床工業(yè)之父，的機(jī)械發(fā)明家其茲利(1771一1831)制成了第一臺(tái)全金篇的大型姍紋切削車床,，發(fā)明了用絲杠和光杠帶動(dòng)的滑動(dòng)刀架橫向油板(以前“用手握持車刀,，)，可車削不同螺距的姍紋,，如圖1-2所示,。此后.英茲利又不斷地對(duì)車床加以改進(jìn)，在180,。年制造出的車床,，用堅(jiān)實(shí)的鑄鐵床身代替了三角鐵棒機(jī)架，用情輪配合交換齒輪代替了不同姍距的絲杠來車削不同姍距的級(jí)紋,。他采用手工鏟點(diǎn)子的刮削法制成標(biāo)準(zhǔn)平板,，用它來檢驗(yàn)平面的精度.他還制成精度達(dá)0.0001英寸的千分尺。 后來.產(chǎn)生了皮帶塔輪馭動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu),、尾頂尖(如圖1-3所示)和獨(dú)立的馭動(dòng)裝且,。20世紀(jì)初發(fā)明了內(nèi)書機(jī).1913年出現(xiàn)了汽車流水生產(chǎn)線。
組合機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 一,、發(fā)展適應(yīng)中,、小批量生產(chǎn)的組合機(jī)床 在機(jī)械制造工業(yè)中.中、小批量生產(chǎn)約占80%,。在某些中批量生產(chǎn)的企業(yè)(如機(jī)床,、閥門行業(yè)等)中.其關(guān)健工序采用組合機(jī)床,，因此產(chǎn)品質(zhì)量穗定，生產(chǎn)效率高.技術(shù)效果顯著.所以發(fā)展具有可調(diào),、快調(diào),、裝配靈活、適應(yīng)多品種加工特點(diǎn)的組合機(jī)床十分迫切,。轉(zhuǎn)塔主軸箱式組合機(jī)床,、可換主軸箱式組合機(jī)床以及自動(dòng)換刀式數(shù)控組合機(jī)床可適用于中、小批量生產(chǎn).但這類組合機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，成本較高,。 帶轉(zhuǎn)塔主軸箱的組合機(jī)床.由于轉(zhuǎn)塔不能制造得太大.安裝的主軸數(shù)量有限，因此只適應(yīng)工序不多,、形狀不太復(fù)雜的零件加工,。 可換主軸箱式組合機(jī)床設(shè)有專用的貯存和更換主軸箱的裝置，按被加工工件工藝規(guī)程的程序從機(jī)床上卻下已用過的主軸箱,，將需要的主軸箱用機(jī)械手自動(dòng)裝到機(jī)床的動(dòng)力箱上,。并使主軸箱自動(dòng)定位和夾緊。主軸箱的貯存裝里有環(huán)形和直線形,。這種組合機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜,。只有用適于成組加工零件才有良好經(jīng)濟(jì)效果。 自動(dòng)換刀式數(shù)控組合機(jī)床的貯刀庫安裝在轉(zhuǎn)塔刀架上方.用機(jī)械手自動(dòng)更換刀具.這種組合機(jī)床一般用單刀加工,，加工精度較高,，但生產(chǎn)率較低。二,、采用新型刀具 近年來出現(xiàn)了多種新型刀具.如具有彼層的硬質(zhì)合金刀片,、立方氮化翎刀具、金剛石刀具,、各種可轉(zhuǎn)位的密齒銳刀,、噴吸鉆頭、鑲有可轉(zhuǎn)位刀片的“短鉆頭”等,。一般情況下，采用先進(jìn)刀具的工時(shí)為原工時(shí)的1/2-1/4,。由于提高了刀具的耐用度,。大大縮短了多刀組合機(jī)床停機(jī)換刀時(shí)間，提高了組合機(jī)床的經(jīng)濟(jì)效益,。三,、發(fā)展自動(dòng)檢測(cè)技術(shù) 自動(dòng)檢測(cè)包括對(duì)毛坯尺寸和工件硬度、鉆孔深度,、刀具折斷,、精加工尺寸和幾何形狀的檢查等,。檢查方法分為主動(dòng)檢查與被動(dòng)檢查。主動(dòng)檢查是將不合格的工件別除.使之不往下一個(gè)工位愉送,。被動(dòng)檢查則是發(fā)現(xiàn)不合格的工件時(shí)發(fā)出停機(jī)信號(hào),。目前主動(dòng)檢查應(yīng)用日趨廣泛。由于電子元件迅速發(fā)展,，集成控制器,、微處理機(jī)的應(yīng)用，使自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)更加可靠,。自動(dòng)檢測(cè)工位要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理,、統(tǒng)計(jì)計(jì)算以及打印出有關(guān)數(shù)據(jù)或作數(shù)字顯示。自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展可以把被加工零件的實(shí)際尺寸拉制在比現(xiàn)定公差更小的范圍之內(nèi),。還可以把加工后的工件按公差大小進(jìn)行分組,，以便按分組的公差帶裝配。實(shí)踐表明,，采用分組裝配法提高產(chǎn)品的精度要比采用單純提高設(shè)備精度的方法更為經(jīng)濟(jì),。四、提高通用部件的水平 應(yīng)開發(fā)適應(yīng)強(qiáng)力銑4l的大功率動(dòng)力滑臺(tái),、高精度仕削頭和高精度滑臺(tái).以及適應(yīng)中,、小批量生產(chǎn)的快調(diào)、快換動(dòng)力部件和支承部件,。 機(jī)械驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力部件應(yīng)采用交流變頻調(diào)速電機(jī)和直流伺服電機(jī)等,，使機(jī)械驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力部件增添新的競(jìng)爭能力。 采用鑲鋼導(dǎo)軌,、滾珠絲杠,、錚壓導(dǎo)軌、靜壓軸承,、齒形皮帶等新結(jié)構(gòu),，提高部件的精度和動(dòng)、靜態(tài)性能,。因而使被加工工件的精度明顯提高,，表面粗糙度減小。五,、擴(kuò)大工藝范圍 除完成切Al加工等工序的組合機(jī)床外.還應(yīng)逐步設(shè)計(jì)制造用于焊接,、熱處理、自動(dòng)裝配,、自動(dòng)打印,、性能試驗(yàn)以及清洗和包裝等用途的組合機(jī)床。
答：在機(jī)床控制中,，“數(shù)字控制”和“順序控制”是兩種不 同的概念,。對(duì)于“順序控制”來說,，控制計(jì)算機(jī)只能控制各種 自動(dòng)加工動(dòng)作的先后順序，而對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的位移量不能進(jìn)行控制,。運(yùn)動(dòng)部件的位移量是靠預(yù)先調(diào)整好的擋塊等方式來實(shí) 現(xiàn)的,。數(shù)字控制的過程是一個(gè)自動(dòng)化過程，使數(shù)控設(shè)備進(jìn)行 自動(dòng)控制的那些指令是以數(shù)字或文字編碼的方式記載在控制 介質(zhì)上,，經(jīng)過控制計(jì)算機(jī)處理和計(jì)算后,，對(duì)各種動(dòng)作的順序、 位移量以至速度等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,。這樣,，比起其他自動(dòng)化設(shè)備所采用的凸輪、靠模,、調(diào)整限位開關(guān)等要簡便和準(zhǔn)確得多,。 什么是硬件數(shù)控？什么是CNC控制系統(tǒng),？ 答：數(shù)字控制系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)是數(shù)字邏輯電路,，最初的 數(shù)控系統(tǒng)是由數(shù)字邏輯電路構(gòu)成的，因而被稱為硬件數(shù)控 系統(tǒng),，隨著微機(jī)技術(shù)的發(fā)展,，取而代之的是計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng) (Computer Numerical Control)，簡稱 CNC,。由于計(jì)算機(jī)可完 全由軟件來確定數(shù)字信息的處理過程,，從而具有真正的“柔 性”，并可以處理復(fù)雜的信息,，使數(shù)字控制系統(tǒng)的性能大大 提高?，F(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床都采用CNC計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。
答：數(shù)控線切割機(jī)床的類型見表1-1 表1-1按結(jié)構(gòu)形式分類的數(shù)控線切割機(jī)典型布局和特點(diǎn) 布局形式示圖特點(diǎn)龍門式機(jī)床剛性好,、工作臺(tái)承載能力好,，大型機(jī)床采用此類機(jī)床。立柱移動(dòng)式滑枕式實(shí)現(xiàn)維度切削加工,，平行于工作臺(tái)X,、Y軸的U、V軸剛性好,，便于工件裝卸,。
加工中心和其他數(shù)控機(jī)床的常見 故障與診斷在實(shí)際工作中，數(shù)控機(jī)床維修工會(huì)接觸到數(shù)控車床和銑床之外的其他數(shù)控機(jī)床,，常見的是加工中 心、數(shù)控磨床和線切割機(jī)床,。這些機(jī)床有哪些常見 故障,，怎樣進(jìn)行診斷分析和排除,，本章的實(shí)例可作為 維修示例，可用于其他數(shù)控機(jī)床的故障診斷和排除借鑒,。第一節(jié)：加工中心的常見故障與分析示例1. 怎樣排除數(shù)控加工中心系統(tǒng)報(bào)警故障,？答：加工中心的數(shù)控系統(tǒng)一般都具有比較完整的診斷報(bào)警系統(tǒng),使用系統(tǒng)的自診斷功能，可以較快地判斷加工中心的故障原因和部位,。本實(shí)例為參照?qǐng)?bào)警的加工中心故障診斷和排除提供了可借鑒的方法和 步驟,。(1) 故障現(xiàn)象配置FAMJC-6M系統(tǒng)的加工中心機(jī)床，在運(yùn)行過程中,，CRT畫面突然出現(xiàn)401,、410及420號(hào)報(bào)警。(2) 故障分析診斷401號(hào)報(bào)警表示速度控制單元VRDY信號(hào)斷 開,，其可能原因是伺服單元上電磁接觸器MCC未接通,；速度控制單元 上沒有加上100V電源；伺服單元印制線路板故障,；CNC和伺服單元連接不良以及CNC主控制板等多種原因,。而410和420號(hào)報(bào)警是表 示X軸和Y軸位置偏差過大的報(bào)警。(3) 故障原囪確認(rèn)與排除①報(bào)警故障可能的原因排列分析：a. 位置偏差值設(shè)定錯(cuò)誤,；b. 輸人電源電壓太低,；c. 電動(dòng)機(jī)電壓不正常；d. 電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力線和反饋線連接故障,；e. 伺服單元以及主板上的位置控制部分故障等,。②故障原因的篩選分析?？赡艿脑蚴呛芏嗟?，根據(jù)篩選分析， 可以發(fā)現(xiàn)故障所在位置,。一般來說,，不可能同時(shí)發(fā)生兩個(gè)控制單元損壞，故判斷本故障原因在主板的位置控制部分,。③應(yīng)用主板替換法進(jìn)行進(jìn)一步診斷,、維修，排除了系統(tǒng)故障,。(4) 故障診斷分析經(jīng)驗(yàn)提示本示例的經(jīng)驗(yàn)歸納后值得積累的經(jīng)驗(yàn)是如何進(jìn)行故障常見原因的篩選分析,。診斷作業(yè)時(shí)需要對(duì)常見的故 障原因進(jìn)行分析排列，然后進(jìn)行篩選,。本示例抓住了“一般情況下,，不 可能同時(shí)發(fā)生兩個(gè)控制單元損壞”的要點(diǎn)，因而迅速排除了 a、b,、c,、d四 項(xiàng)故障原因，從而判斷本故障原因在主板的位置控制部分,。
復(fù)合機(jī)床對(duì)大型工件要進(jìn)行各種加工的場(chǎng)合,，在每 種加工要更換機(jī)床時(shí)，重新裝夾和卸下工件要花費(fèi)很大的勞力,，而且不可避免要使加工精度降低,，因此若在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾 就能進(jìn)行各種加工，不但能提高加工效率,、也將提高加工精度,。 把具有這種用途的機(jī)床，稱為復(fù)合機(jī)床,。從前的立柱可移動(dòng)臥式鏜床,，具有以鏜削大形零件為主要目 的的機(jī)能，可是最近,，被叫作臥式鏜銑床的機(jī)床,，也具有充分地用銑削工具對(duì)平面進(jìn)行切削的能力，這件事本身就說明它已經(jīng)是復(fù) 合化階段了,。隨著復(fù)合化的進(jìn)一步發(fā)展,，將擴(kuò)大加工范圍，提高切 削能力,。由于采用電器和油壓操作機(jī)構(gòu),，將改善操作性能，通過配置各種附加裝置等,，將出現(xiàn)完全按原來設(shè)想的目的設(shè)計(jì)的復(fù)合 機(jī)床,。圖15.10所示是鏜銑復(fù)合機(jī)床的一例
答：（1)基本組成與傳動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)臥式數(shù)控車床與普 通臥式車床相比較，其結(jié)構(gòu)上仍然由主軸箱,、刀架,、進(jìn)給傳動(dòng) 系統(tǒng)等部分組成。數(shù)控車床的主要部件為:床身,、主軸部件,、 進(jìn)給傳動(dòng)部件、刀架,、輔助裝置（包括液壓系統(tǒng),、電動(dòng)卡盤、冷 卻系統(tǒng),、潤滑系統(tǒng),、防護(hù)裝置等),。 (2) 數(shù)控車床的布局形式與特點(diǎn) ①平床身平滑板布局形式，因床身工藝性好,，易于提高 刀架移動(dòng)精度等特點(diǎn),，一般用于大型數(shù)控車床和精密數(shù)控 車床。 ②斜床身斜滑板和平床身斜滑板布局,，這兩種形式因排 屑容易、操作方便,、易于安裝機(jī)械手實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化,、容易實(shí)現(xiàn)封閉式防護(hù)等特點(diǎn)而為中小型數(shù)控車床普遍采用。 ③立床身是斜床身和傾斜導(dǎo)軌的特殊形式,，適用于中小 規(guī)格的數(shù)控車床,，其床身的傾斜度以60°為宜。 (3) 數(shù)控車床的刀架布局形式及其特點(diǎn) ①回轉(zhuǎn)刀架如圖1 -8a所示,，是數(shù)控車床最常用的一種 典型換刀刀架,，通過刀架的旋轉(zhuǎn)分度定位來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng) 換刀動(dòng)作，根據(jù)加工要求可設(shè)計(jì)成四方,、六方刀架或圓盤式刀架,，并相應(yīng)地安裝4把、6把或更多的刀具,?；剞D(zhuǎn)刀架的換刀 動(dòng)作可分為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位,、刀架定位和刀架鎖緊等幾個(gè) 步驟,。它的動(dòng)作是由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令完成的?；剞D(zhuǎn)刀架根據(jù)刀架回轉(zhuǎn)軸與安裝底面的相對(duì)位置,，分為立式刀架和臥式 刀架兩種，根據(jù)刀架數(shù)量的配置有雙刀架和單刀架多種形式,。 ②排式刀架結(jié)構(gòu)形式和刀具的典型布置方式如圖1 -8b 所示,，夾持著各種不同用途刀具的刀夾沿著機(jī)床的X軸方向 排列在橫向滑板上。排式刀架一般用于小規(guī)格數(shù)控車床,，以 加工棒料或盤類零件為主,。這種刀架在刀具布置和機(jī)床調(diào)整 等方面都較為方便，可以根據(jù)具體工件的車削工藝要求,，任意組合各種不同用途的刀具,一把刀具完成車削任務(wù)后,，橫向滑 板只要按程序沿X軸移動(dòng)預(yù)先設(shè)定的距離后，第二把刀就到 達(dá)加工位置,，這樣就完成了機(jī)床的換刀動(dòng)作,。這種換刀方式 迅速省時(shí),，有利于提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。
按照機(jī)床的外觀,，加工中心可分為立式,、臥式、龍門式和萬能加工中心幾種類型,。(1)立式加工中心,。指主軸軸線垂直f工作臺(tái)臺(tái)面的加工中心，立式加工中心大多為 固定立柱式,，工作臺(tái)為十字滑臺(tái)形式,，以5個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)為主，一般不帶轉(zhuǎn)臺(tái),，僅作頂 面加工,，如圖1.81所示。(2)臥式加工中心,。指主軸軸線與丄作臺(tái)平行的加工中心,，臥式加工中心通常有3?5個(gè)可控坐標(biāo)，立柱一般有固定式和"丨移動(dòng)式兩種,。臥式加工中心一般具有分度轉(zhuǎn)臺(tái)或數(shù) 控轉(zhuǎn)臺(tái),，可加工工件的各個(gè)側(cè)面；也可作多個(gè)坐標(biāo)的聯(lián)合運(yùn)動(dòng),，以便加工復(fù)雜的空間曲面,，如圖1. 82所示。(3)龍門式加工中心,。形狀句龍門銑床相似,。主軸多為垂直設(shè)置，一般帶有自動(dòng)換刀 裝a,，并帶有可更換的主軸頭附件,，功能較齊全。適用于大瑠或形狀復(fù)雜工件的加工,。(4)萬能加工中心,。具有立式和臥式加工中心的功能，工件一次裝夾后能完成除安裝 面外其他五個(gè)面的加工,，因此也稱為五面加工中心,。常見的萬能加工中心有主軸可以旋轉(zhuǎn)90°或工作臺(tái)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)行加工的兩種形式。以上幾種加T:中心中,，立式加工中心的結(jié)構(gòu)較簡單?占地面積小,，價(jià)格也較低。與立 式加工中心相比,，臥式加工中心結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，占地面積大.價(jià)格也較高,。萬能加工中心功能 強(qiáng)，生產(chǎn)效率,、加T精度高?仴結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，造價(jià)島，占地面積大,，因此其使用和生產(chǎn)數(shù)址 遠(yuǎn)不如其他類型的加工中心,。加工中心的分類方法很多?除了根據(jù)機(jī)床的形態(tài)分類外，還"]*以按運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)數(shù)和同時(shí) 控制的爭標(biāo)數(shù)可分為二軸一.聯(lián)動(dòng),、三軸三聯(lián)動(dòng),、四軸三聯(lián)動(dòng)、五軸四聯(lián)動(dòng)等,；按工藝用途 n了分為鏜銑加工中心、鉆削加丨:中心和復(fù)合加工中心,；按自動(dòng)換刀裝置可分為轉(zhuǎn)塔頭加工 中心,、刀庫+主軸換刀加T.中心、刀庫+機(jī)械手換刀加工中心等,；按加工精度又可分為,？?_ M加T.中心和尚精度加工中心。為了把加丄中心的特征農(nóng)述得更清楚,，常在立式或臥式加 廠.屮心之后,，同時(shí)說明是什么控制系統(tǒng)、兒軸兒聯(lián)動(dòng)或其他特性,。由于加工中心種類比較多.所以在選用加工中心時(shí)需根據(jù)自身需要考慮以下幾點(diǎn),。(1)加工中心種類，如零件以間轉(zhuǎn)面為主,，則可選用車削中心,。如其上還有鍵槽、小 平而,、螺孔等,；加工，耍選擇帶動(dòng)力火的乍削中心?帶冇分度的C軸等,。對(duì)箱體零件的 加工往往選擇臥式加丨:中心,，對(duì)模具、葉片等類的加工任務(wù)則宜選用立式加工中心,。(2) 根據(jù)加[:表而及曲IA丨的復(fù)雜稈度.決定其聯(lián)動(dòng)軸數(shù),。一般采用三軸三聯(lián)動(dòng)或三軸 兩聯(lián)動(dòng)式。對(duì)復(fù)雜曲而加r,，往往耑要w軸a聯(lián)動(dòng).甚至五軸五聯(lián)動(dòng).(3) 根據(jù)I:件尺寸范ffl考慮其尺寸,、型號(hào),，主要考慮x、y,、z行程及工件大小,、承 重，再考慮其精度等級(jí)要求,。加工中心導(dǎo)軌有的采用貼塑導(dǎo)軌,，有的采用滾動(dòng)導(dǎo)軌，前者 負(fù)載能力較人,，適宜衣較載切削的丄況,、滾動(dòng)導(dǎo)軌磨損小，運(yùn)動(dòng)速度快,，適宜切削力較小的工況,。當(dāng)切削力過大時(shí)，為r提高機(jī)床剛性,，還往往選用龍門式結(jié)構(gòu)的加工中心,。(4) 艽他功能：加T.屮心還往往帶符接觸式測(cè)頭，測(cè)頭占一把刀具的工位,，可以由程 序控制調(diào)出?檢測(cè)加工表面的精度,，以防止切削力下變形過大。有些加工中心還有自適應(yīng) 控制功能,，即根據(jù)電機(jī)功韋來動(dòng)調(diào)整切削用以達(dá)到提高牛.產(chǎn)率,、保護(hù)設(shè)備和乃具的 眺加工中心適:tYf加丨:形狀釔雜、丨：序多,、精度要求較尚,、耑要多種類型的普通機(jī)床和 眾多刀具夾具.LL經(jīng)多次裝*和調(diào)整才能完成加x的零丨卞。其加丁.的t要對(duì)象有箱體類苓 件,，盤,、袞、板類零件,，外形小?規(guī)則岑件?復(fù)雜曲面,，刻線、刻字,、刻圖案,，以及其他特殊加工。推薦下列內(nèi)容為加I：中心的主要選擇對(duì)象：(1) 中小批撻輪番生產(chǎn)片?有一定復(fù)雜程度的零件,。(2) 符多個(gè)不同位置的妒面和孔系盅加r的箱體或多棱體芩件,。(3) 苻較高的位置精度要求，更換機(jī)床加工時(shí)很難保證加工要求的零件,。(4) 加工精度一致性要求較高的零件,。(5) 切削條件多變的芩件,，如K作芩件山于形狀特點(diǎn)滿切槽、鏜孔,、攻螺紋等,。(6) 可成組安裝在工作臺(tái)上，進(jìn)行多品種混流加工的零件,。(7) 結(jié)構(gòu)或肜狀兌普通加丨:時(shí)操作閑難,、丁.時(shí)長、加工效率低的芩件,。(8) 可鏡像加工的零件等,。由于加工中心的加C質(zhì)城、加I：效率高,，并具備高度的柔性,，其應(yīng)用越來越廣。
切削運(yùn)動(dòng)金屬切削加工是利用刀具切去工件毛坯上多余的金屬層,，以獲得具有一定的幾何精度 和表面質(zhì)量的機(jī)械零件的機(jī)械加工方法,。在切削加工過程中，刀具與工件相互接觸并只.進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng).從而去除要去除的余址,。刀具與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱為切削運(yùn)動(dòng)，包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)兩種,。(1) 主運(yùn)動(dòng),。它是切除多余金屬層所必需的最基本的運(yùn)動(dòng)。在切削運(yùn)動(dòng)中,，主運(yùn)動(dòng)的 速度最高,，消耗的功率******。技運(yùn)動(dòng)在切削過程中只能苻個(gè),，如車削時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng),、刨削時(shí)刨刀的直線運(yùn)動(dòng)等。（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng),。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是指使多余材料不斷投入切削,，從丨W加工出完整表面所耑的 運(yùn)動(dòng)。一般情況下,，此運(yùn)動(dòng)的速度較低,、消耗功率較小，是形成已加工表面的輔助運(yùn)動(dòng),。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以有一個(gè)或兒個(gè),。例如，車削時(shí)車刀的縱向或橫向運(yùn)動(dòng),，磨削外圓時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)和工作臺(tái)帶動(dòng)工件的縱向移動(dòng)等,?？傊魏吻邢骷庸し椒ǘ急仨氂幸粋€(gè)主 運(yùn)動(dòng),，可以有一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng),。主運(yùn)動(dòng)和 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以由工件或刀具分別完成，也可以由刀具單獨(dú)完成（如在鉆床上鉆孔或鉸孔）,。切削運(yùn)動(dòng)及其方向用切削運(yùn)動(dòng)的速度矢量 來表示,，如圖2.1所示。用車刀進(jìn)行普通外圓 車削時(shí)的切削運(yùn)動(dòng),，圖中主運(yùn)動(dòng)切削速度,、進(jìn) 給速度和切削運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系為：Ue=Uc+Uf
立式加工中心分類及主要技術(shù)參數(shù)(一)加工中心分類1.立式加工中心指主軸軸心線為垂直狀態(tài)設(shè)置的加工中心，圖1-1所示為立式加工中心外形圖.其結(jié)構(gòu)形式多為固定立柱式,，工作臺(tái)為長方形,，無分度回轉(zhuǎn)功能，主要適合加工板材類奮殼體類工件,，也可用于模具加工,。一般具有蘭個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，如果在工作臺(tái)上安裝一個(gè)水平軸的數(shù)控回轉(zhuǎn)臺(tái),，還可加工螺旋線類零件,。立式加工中心裝夾方便，便予操作,，易于觀察加工情況,。調(diào)試程序容易，:應(yīng)用廣泛,。但受立柱高度及換刀裝里(ATO),，的限制，不能加工太高的工件:,。在加工型膠或下凹的型面時(shí)切清不易排除,，嚴(yán)重時(shí)會(huì)攝壞刀具一，一破壞已加工表面,，“影「響加工的順利進(jìn)行;立式加工中心的結(jié)構(gòu)簡單,、占地面積小、價(jià)格相對(duì)較低,。介:2·臥式加工中心,、指主軸軸心、錢為水平狀態(tài)設(shè)置的加工中心石圖幾1-2所示為臥式加工中心外形圖,。通常都帶有可進(jìn)行分度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的正方形工作臺(tái),，臥式加工中心一般具有3^-5個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，常見的是‘3個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)加一個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，它能夠便工件在一次裝夾后完成除 安裝面和頂面以外的其余四面的加工,，’最適合加工箱體類零件及小型模具型腔,。臥式加工中心是加工中心中種類最多、規(guī)格最全,、應(yīng)用范圍最廣的一種.,。一其缺點(diǎn)是調(diào)試程序及試切時(shí)不易觀察，生產(chǎn)時(shí)不易監(jiān)視,，零件裝夾和測(cè)量不方便,，若沒有內(nèi)冷卻鉆孔裝*f加工深孔時(shí)切削液不易到位。臥式加工中心的加工誰備時(shí)間比立式長,，但加工件數(shù)越多,，、其多工位加工,、·主軸轉(zhuǎn)速高,、機(jī)床精度高等優(yōu)勢(shì)就越明顯，因此適用于批t生產(chǎn),，:加工時(shí)排屑容易茹對(duì)加工有利,。與立式加工中心比較，臥式加工中心結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、占地面積大,、價(jià)格較高.3.龍門式加工中心龍門式加工中心形狀與龍門銑床相似，圖1-3所示為龍門式加工中心外形圖,，主軸多為垂直設(shè)里,，除帶有自動(dòng)換刀裝置以外，還帶有可更換的主軸頭附件,，數(shù)控裝置的軟件功能比較齊全,，能夠一機(jī)多用,，尤其適用于加工大型或形狀復(fù)雜的工件(如航天工業(yè)中飛機(jī)的梁,、框板及大型汽輪機(jī)上的某些零件)。4.復(fù)合加工中心(五面加工中心)這類加工中心具有立式加工中心和臥式加工中心的功能,，:工件一次安裝后能完成除安裝面外的所有側(cè)面和頂面五個(gè)面的加工,，其外形如圖1-4所示。常見的復(fù)合加工中心有兩種方式,，一種是主軸可以旋轉(zhuǎn)900,，可以進(jìn)行立式和臥式加工模式的切換;另一種是主軸不改變方向，而由:工作臺(tái)帶著工件旋轉(zhuǎn)900,，完成對(duì)工件五個(gè)表面的加工,，適于加工復(fù)雜箱體類零件和具有復(fù)雜曲線的工件，·如螺旋槳葉片及各種復(fù)雜模具,。這種加工方式可以使工件的形位誤差降到最低,，省去了二次裝夾的工裝,，從而提高生產(chǎn)效率和加工精度，降低了加工成本,。但是由于復(fù)合加工中心存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、造價(jià)高、占地面積大等缺點(diǎn),，所以它的使用和生產(chǎn)遠(yuǎn)不如其他類型的加工中心廣泛,。(二)加工中心主要技術(shù)參數(shù)加工中心有各種類型，其操作面板和外形結(jié)構(gòu)各不相同,，但基本操作方法與原理相同,。本節(jié)參考機(jī)床選用HAAS VF-0立式加工中心，控制系統(tǒng)為FANUC,工作臺(tái)行程(X, Y, Z) 508mmX406mmXS08mm工作臺(tái)尺寸 660mmX356mm******承重 1361kgT形槽 14mm(寬)125mm(中心距)主軸端到工作臺(tái)面距離 102---610mm刀柄錐度 BT40主軸最高轉(zhuǎn)速 7500r/min快速進(jìn)給 18m/min******切割進(jìn)給 7. 6m/min刀庫刀具數(shù) 20把換刀平均時(shí)間 4. Os定位精度 士0. 005mm重復(fù)定位精度 士0. 0025mm機(jī)床質(zhì)量 3175kg壓縮空氣 113L/min主軸電機(jī)******功率 14. 9kW