双凸轮联动工作台交换技术
数控铣床理论题集
数控铳床理论题集一、判断题（是画J,非画x）1.数控机床是为了发展柔性制造系统而研制的。
（X）2.数控技术是一种自动控制技术。
（«）3.数控机床的柔性表现在它的自动化程度很高。
（X）4.数控机床是一种程序控制机床。
（«）5.能进行轮廓控制的数控机床，一般也能进行点位控制和直线控制。
（«）6.加工平面任意直线应采用点位控制数控机床。
（X）7.加工沿着与坐标轴成45o的斜线可采用点位直线控制数控机床。
（«）8.多坐标联动就是将多个坐标轴联系起来，进行运动。
（X）9.联动是数控机床各坐标轴之间的运动联系。
（X）10.四轴控制的数控机床可用来加工圆柱凸轮。
（«）11.加工中心是一种多工序集中的数控机床。
（«）12.加工中心是最早发展的数控机床品种。
（X）13.加工中心是世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。
（«）14.数控机床以G代码作为数控语言。
（X）15.数控机床上的F、S、T就是切削三要素。
（X）16. G40是数控编程中的刀具左补偿指令。
（X）17.判断刀具左右偏移指令时，必须对着刀具前进方向判断。
（«）18.数控铳床的工作台尺寸越大，其主轴电机功率和进给轴力矩越大。
（«）19. G03X-Y-I-J-K-F-表示在XY平面上顺时针插补。
（X）20.同组模态G代码可以放在一个程序段中，而且与顺序无关。
（X）1、可控轴在三坐标以上的数铳则可进行立体轮廓加工（V ）2、对某一数控铳，其G代码和M代码是可以互相转换的（X ）3、软驱既可作为数铳的输入设备，也可作为数铳的输出设备（X ）4、在CNC机床中，PLC主要用于开关量控制（X ）5、CNC闭环系统的特点之一就是调试容易（X ）6、数控机床的重复定位精度取决于系统的开关量控制方式（V ）7、数控铳床的加工速度由CPU的时钟速度决定（X ）8、数控铳床的G00与G01在程序中均可互换（X ）9、滚珠丝杆的主要优点是传动效率高（X ）10、步进电机不能用于开环控制系统（X ）11、加工过程中，不能查阅在CNC中的刀具偏移（X ）12、数控系统只能采用DOS操作系统（X ）13、数铳急停后应用手动返回参考点（V ）14、铰孔可以纠正孔位置精度（X ）15、扩孔可以部分地纠正钻孔留下的孔轴线歪斜（V ）16、具有成形面的零件，一般在卧式铳床上或在仿型铳床上加工（X ）17、铳床夹具常采用定位键来确定夹具与机床之间的相对位置（V ）18、相邻两工序的工序尺寸之差叫做工序余量（V ）19、对于精度要求较高的工件，在精加工时以采用一次安装为最好（V ）20、应该选用前角较小的铳刀来加工硬度低塑性好的材料（X ） 1、数控铳床适合于普通零件的大批量生产（X ）2、主程序与子程序的程序段可以互相调用（X ）3、每条程序段表示一种操作（V ）4、脉冲当量标志着，数控机床位移精度的分辨率（V ）5、滚珠丝杠不能自锁（V ）6、我国数控机床研制于1958年，由清华大学研制出了最做早样机（V ）7、由于光栅易受污染，所以不能用于数控铳床上（X ）8、在数铳CRT上，综合显示可以同时显示相对坐标、工件坐标、机床坐标和剩余移动量（V ）9、在先进的数控系统中，显示介面可以用WINDOWSNT （ V ）10、数控铳床的伺服系统相当于手工操作时人的手（V ）11、一般数控铳床的坐标在三维以上，并具有铳刀半径自动补偿功能（V ）12、在切削过程中不可以调整数控铳床主轴的转速（X ）13、闭环控制的数控铳床比开环控制的数控机床增加了数字转换装置（X ）14、孔的圆柱度属于孔的位置精度（X ）15、铰孔退刀时，不允许铰刀倒转（V ）16、在铳床上可以用键槽圆柱铳刀或立铳刀铳孔（X ）17、为了改善低碳钢的切削加工性，在切削前应进行正火处理（V ）18、在一个定位基准上同时有两个表面定位称为重复定位（X ）19、塑料夹具适于薄壁工件的夹紧（V ）20、淬火工序一般安排在精加工之后进行（X ）（X ） 1、X6132型卧式万能铳床纵向工作台是在工作台底座的燕尾槽内作直线运动的，燕尾导轨的间隙是由螺母进行调整的。
制药设备与车间设计考试复习题
空20个，选择10个，判断10个，名解5个，简答5个，问答2-3个连续操作：是将反应原料连续地输入反应器，反应物料也从反应器连续流出。
半连续操作：原料或产物中有一种或一种以上的为连续输入或输出，而其余的为分批加入或卸出的操作。
可行性研究报告P3厂房选址原则P12项目建议书设计内容P1设计阶段P6辅助功能间（1器具清洗间2器具存放间3清洁工具存放间4洁净服的清洗5洁净服的存放6物料进出口7废物排出口8物料暂存）制药设备8大类（1原料药机械及设备2制剂机械3药用粉碎机械4饮片机械5制药用水设备6药品包装机械7药用检测设备8其他制药机械及设备）制剂设备14类（1片剂机械2水针剂机械3抗生素粉，水针剂机械4输液剂机械5硬胶囊剂机械6软件囊剂机械7丸剂机械8软膏剂机械9栓剂机械10口服液剂机械11药膜剂机械12气雾剂机械13滴眼剂机械14酊水，糖浆剂机械）热压灭菌柜验证方法：DQ（设计确认）IQ（安装确认）OQ（运行确认）PQ性能确认SQ （技术参数确认）操作方法：1准备阶段2灭菌阶段3后处理阶段验证方案：1测试点温度及位置的确定及编号2空载试验3满载试验洁净车间的布置设计（空调系统如何送风等）注射用水的制备喷雾干燥剂车间功能间，洁净区空调过滤器简述有洁净级别要求的房间的布局要求。
答：洁净级别高的房间或区域宜布置在人员最少到达的地方，并宜靠近空调机房；不同洁净级别的房间或区域宜按洁净级别高低由里及外布置；洁净级别相同的房间宜相对集中；不同洁净级别房间之间相互联系要有防止污染措施，如气闸室或传递窗、传递洞、风幕。
4.画出进入无菌洁净区的生产人员净化程序画出进入无菌洁净区的生产人员净化程序。
答：换鞋→脱外衣→脱内衣→洗手脸腕；→穿无菌内衣→手消毒→穿无菌外衣→穿无菌鞋→手消毒；→气闸室；→无菌洁净区简述洁净室的形式分类。
答：洁净室按气流形式分为层流洁净室和乱流洁净室。
层流气流流线平行，流向单一，按其气流方向又可分为垂直层流和水平层流。
液压中心架
液压中心架液压中心架主要由压轮，片状凸轮，凸轮滚子，杠杆等结构组成，液压中心架结构如下图所示。
液压中心架是怎样工作的呢？下面小编给大家介绍一下液压中心架的工作原理。
液压中心架的三个压轮支撑着所加工的轴，其构成的圆必须与主轴同心，压轮1动作是直接由液压油缸推动进给，同时油缸推动片状凸轮向前运动，凸轮带动杠杆左端的凸轮滚子运动，通过杠杆支点使压轮2和压轮3进给，三个压轮在每一点上构成的圆都应与机床主轴中心同心。
所以液压中心架的定位精度就取决于片状凸轮的曲线方程和制造精度。
为了保证零件的加工在误差允许范围内，通过液压中心架的支承来增加零件的刚度，提高零件的加工精度。
数控系统HNC-808M该产品是全数字总线式数控装置，采用模块化、开放式体系结构，基于具有自主知识产权的NCUC工业现场总线技术。
支持总线式I/O单元，集成手持单元接口，采用CF卡程序存储方式，支持USB、以太网等程序扩展和数据交换功能。
采用8.0’’LED液晶显示屏，主要应用于数控车床、数控铣床等。
采用8.0’’LED彩色液晶显示器，全汉字操作界面、提供故障诊断与报警、加工轨迹图形显示和仿真等功能。
最大通道数为1通道，最大支持4进给轴和1主轴。
插补周期为4ms 、2ms。
最小输入单位10-4 mm/deg/inch。
通过HIO-1000系列总线式I/O单元，支持各类采用脉冲指令或模拟电压指令接口的进给驱动单元和主轴驱动单元。
通过HIO-1000系列总线式I/O单元，输入/输出最多分别支持48/32点。
总线设备间最大距离可达100米。
提供手持单元接口。
加工断点保存/恢复功能。
反向间隙和单、双向螺距误差补偿功能功能最大通道数为1通道，最大支持4进给轴和1主轴加工中心机床XY 轴采用线性导轨，Z轴采用矩形淬硬滑动导轨，具有高精度、高刚性、高速度、高效率、高可靠性、大扭矩等特点，加工适用范围广。
该系列机床适用于汽车、摩托车、机械制造、缝纫机、电机、仪器仪表等行业的阀类、凸轮、模具、板盘类和箱体类零件的铣、钻、扩、镗、攻、锪等加工工序，特别适用加工各种形状复杂的二、三维凹凸模型及复杂的型腔和表面，既可用于中小批量多品种加工生产，也可以进入自动线进行批量生产。
加工中心
4). 切削余量大的零件； 5). 加工精度高的零件； 6). 工艺设计会经常变化的零件； 7). 贵重零件； 8). 需全部检测的零件 缺点：实现数控加工的要求 1). 初次设备投资大； 2). 对使用者技术要求高
数控机床的分类
点位控制数控机床 1.2.1 按运动控制的特点分类 直线控制数控机床 轮廓控制的数控机床 开环控制的数控机床 1.2.2 按伺服系统的类型分类 闭环控制的数控机床 半闭环控制的数控机床
机械手回转180°。
5、装刀：
活塞杆上行，将更换后的刀 具装入主轴和刀库。
（ c） （ d）
(a) 分度：将刀盘上接收刀具的空刀座转到换刀所需的预
定位臵。
(b)住
刀柄定位槽。
(c) 卸刀：主轴松刀，铣头上移至参考点。 (d) 再分度：再次分度回转，将预选刀具转到主轴正下
方。
(e)+(f): 装刀：铣头下移，主轴抓刀，活塞杆缩回，刀盘
复位。
三、 加工中心的工艺准备
一、加工中心的工艺特点
由于加工中心工序集中和具有自动换刀的特点，故零件 的加工工艺应尽可能符合这些特点，尽可能地在一次
装夹情况下完成铣、钻、镗、铰、攻丝等多工序 加工。 由于加工中心具备了高刚度和高功率的特点，故 在工艺上可采用大的切削用量，以便在满足加工 精度条件下尽量节省加工工时。 选用加工中心作为生产设备时，必须采用合理的 工艺方案，以实现高效率加工。
1.2.3 按工艺方法分类
金属切削类数控机床 金属成型类及特种加工类数控机床 高档 中档 低档
1.2.4 按功能水平分类
数控技术的产生发展及技术水平
1 数控技术的产生与发展
1952年，电子管控制数控机床 1959年，晶体管控制数控机床，加工中心 60年代，集成电路数控机床 70年代，计算机数控机床 80年代，计算机集成制造系统
数控机床机械装调 教材编写提纲
以机床运动为特征，以机床型号识读为手段，介绍机床大家族主要成员，了解数控机床大致类型划分
一、机床的运动
结合实例从简到难学习主运动，进给运动，辅助运动
2
二、机床的分类
按工艺特点、布局、控制方式
1
三、机床型号的编制方法
介绍GB/T15375-2008为主
1
四、数控机床型号的编制方法说明
列表法，量具展示柜实物，量具使用方法视频
1
第四节典型机械部件装调
一、紧固件的装调
键、销、螺纹联结等紧固件的认知与装调
1
二、滚动轴承的拆装
滚动轴承基础知识，拆卸工具，装配方法与工具（设备），图片结合视频教学，分组训练
2
三、传动件的装调
齿轮、蜗轮蜗杆、带轮、链轮与链条、凸轮等典型传动件的装调，图片结合动画教学
4
一、数控铣床主传动形式
主电机-机械变速，电机变速，电主轴
二、数控铣床主轴部件
主轴结构、轴系零部件、主轴承配置与轴隙调整
刀柄构造，拉紧机构：钢球式，爪式，拉紧杆，蝶形弹簧组
三、数铣主轴松刀气动装置
打刀缸结构，动作要求分析，气动回路分析
第三节 数控铣床进给装置
淡化进给装置中与数控车床相同的内容
2
一、数铣工作台
二、方向控制回路
三、速度控制回路
第七节 气压传动装置
采用与同类液压元件对比的方法介绍常用气动元件的种类、外形、功能、符号和原理
4
第五章数控车床机械装调24
第一节 数控车床概述
从数控车整机库浏览各类数控车的外形、运行、加工工件特征，从虚拟数控机床库中动态浏览数车整机与解体状态，形成数车外廓、数车的工艺特点等整体概念
多轴机床常见类型
φ400mm 800mm 400mm 630mm -10°～+110° 360° 20m/min 60r/min 30r/min 0.001mm 0.001° 0.001° 60－12000r/min 12KW 16 把 HSK63A φ80mm/150mm 180mm 三相交流 380V（1±10%）50Hz
所以机床设计为双摆台的形式可以更有效地利用机床空间使加工范围更大，因为主轴是固定 不变的，所以刀具长度不会影响摆动误差。同时由于工作台可旋转和可倾斜，所以也方便于 操作。上文中所述 3+2 形式的立式五轴联动加工中心就是典型的双摆台形式。双摆台式的 五轴联动数控铣床的结构形式如图 1-9 所示
（a）
瑞士GF阿奇夏米尔的MIKRON HPM600U/800U精密型5轴联动加工中心是针对精密零
件加工行业的最新产品。它具有高动态特性、高速加工特性和5轴联动的特点。如图1-10所
示。
图 1-10 瑞士米克朗 HPM600U 双摆台 高性能五轴联动加工中心外观视图
1）机床结构 HPM600U/800U 加工中心采用混凝土聚合物整体压铸的落地床身，新型龙门框架式结 构，X、Y、Z三轴导轨各自独立，从而保证了极高的精度稳定性。机床主轴采用立式结构， 可以保证更高的切削稳定性。特殊设计的大摆角回转工作台采用扭矩电机直接驱动，强力液
由于增加了旋转轴，所以与三轴数控机床相比较，多轴机床的刀具或工件的运动形式 更为复杂，形式也有多种。 一、三轴立式加工中心附带数控转台的四轴联动机床
（a）
（b）
图 1-1 数控转台 （a）数控转台安装在工作台上的情况 （b）数控转台装夹工件的情况
如图 1-1 所示，这类机床是在三轴立式数控铣床或加工中心上，附加具有一个旋转轴的 数控转台来实现四轴联动加工，即所谓 3+1 形式的四轴联动机床。由于是基于立式铣床或加 工中心作为主要加工形式，所以数控转台只能算作是机可以实现五轴联动加工。如复杂的叶轮的加工、空间曲面加工。CNC 用户程序和数
大众汽缸休眠技术
射 加 上 增 压 ，使 汽 缸 内 的 燃 气 在交 换 过 程 中容 易 发生 自燃 ，在 降 低 燃 烧 效 率 的 同 时 还 增 加 了排 放 ，所 以 大 众 公 司 开 发 并 推 出 了汽 缸 休 眠技 术 ， 旨在 汽 车 低 负 荷 或 中负
荷 行 驶 时 关 闭２ 缸和３ 缸 ，让 汽车 在 两 缸模 式 下 行 驶 ，有 效 提 高 此 工 况 下 汽 车 的燃 油 经 济 性 。 虽然 此前 已经 有 其 他 汽 车 制 造 厂
排量 发动机 上 的汽 车制 造商 。
②
③
二、 大众汽缸休眠技术的系统构成
大 众 汽 缸 休 眠 技术 是 通 过 一 套 复 杂 的 执 行 机构 来控 制 汽 缸 的 开 启 和 关 闭 的 。在
图１汽缸休眠技术的机械 结构示意图
图 ２汽 缸 休 眠 控 制 策 略 图
盒ｊ Ｊ Ｉ Ｉ ￣ 螺旋【 １ ｌ Ｉ 枘 ④传统［ “ 珀 龟 ④ 佗键 枘 零 ｊ 】 阵
出色的燃油经济性， 其燃油耗仅为４ ． ７ Ｌ ／ １ ０剑平
一
、
大众汽缸休眠技术的开发背景
２ ０ ０ １ 年 ，德 国 大 众推 出Ｆ ＳＩ 燃 油 分 层
进 气 凸轮 轴 和 排 气 凸轮 轴 上 ，各 有 两 个 可 移 动 凸 轮 套在 一 个 特 殊 的 啮 合 机 构 上 ，它 们共 同负 责２ 缸 、３ 缸上 总共 ８ 个进 、排 气 门 的 开 启 和 关 闭 。在 每 个 可 移 动 的 凸 轮 的 两 端 都 有 两 个 不 同轮 廓 的 机 械 件 彼 此 相 邻 ，
一
进 入 槽 中 ，从 而 将 可 移 动 凸 轮 滑 到 指 定 位 置 ，最终 ，可移 动 凸轮 被 带弹簧 的金 属球锁
加工中心上加工零件的工艺和要求
加工中心加工内容的选择
• 选定适合加工中心加工的零件之后，需要进一步选择确定适合加工中 心加工的零件表面。通常选择下列表面： • ①尺寸精度要求较高的表面。 • ②相互位置精度要求较高的表面。 • ③丌便于普通机床加工的复杂曲线、曲面。 • ④能够集中加工的表面。
加工零件的结构工艺性分析
• 从机械加工的角度考虑，在加工中心上加工的零件，其结构工艺性应 具备以下几点要求 ： • ①零件的切削加工量要小，以便减少加工中心的切削加工时间，降 低零件的加工成本。 • ②零件上光孔和螺纹的尺寸规格尽可能少，减少加工时钻头、铰刀 及丝锥等刀具的数量，以防刀库容量丌够。 • ③零件尺寸规格尽量标准化，以便采用标准刀具。 • ④零件加工表面应具有加工的方便性和可能性。 • ⑤零件结构应具有足够的刚性，以减少夹紧变形和切削变形。
在加工中心上加工零件的工艺和要求
立式加工中心
• 加工范围广泛，可完成铣、镗、钻、绞、攻丝等加工、若选用数控转 台，可扩大为四轴控制实现多轴加工、大件采用稠筋封闭式框架结构、 刚性高、抗震性好、五大件由进口五面体加工中心加工，切削应力小， 热变形少 、大部分配套件（包括电器元件）采用进口或合资品牌，整 机可靠性高
加工路线的确定
• 加工中心上刀具的进给路线包括孔加工进给路线和铣削加工进给路线。 • 孔加工时，一般是先将刀具在xy平面内快速定位到孔中心线的位置上， 然后再沿z向（轴向）运动进行加工。
由于5. 6孔不1.2.3.4孔在Y向的定位方向相反，y向反向 间隙会使误差增加，从而影响5.6孔不其它孔的位置精度。按 图c所示路线，可避克反向间隙的引入。
• 五轴联动加工中心立式系列具有X﹑Y﹑Z三个直线运动的数控坐标轴 和二个旋转运动的数控坐标轴, 可实现五轴联动。各坐标轴可自动定 位,工件在一次装夹后,可自动完成铣﹑钻﹑镗﹑铰和攻丝等多种工序 的加工。适用于蜗轮、叶片、复杂模具和空间凸轮等具有复杂曲面的 零件加工，已在军工、航空、航天、发电和造船等机械加工行业中获 得了广泛应用。
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双凸轮联动工作台交换技术
李全普;杨铭东;李凯
【摘要】介绍了双凸轮联动工作台交换技术的结构和工作原理,设计了一种结构简单加工中心工作台交换装置.减少了中间环节的位置检测,这样不仅大大地减少了工作台交换时间,还有效地提高了结构的可靠性.该机构结构紧凑,节约空间.%This article introduces the structure and work principle of a kind of simple table exchange device by double cam linkage. The locational inspection in the changing process decreases. Subsequently with the technique, the cost time in changing table is reduced obviously, as well as improved reliability and productivity. The structure also takes up the less room.
【期刊名称】《制造技术与机床》
【年(卷),期】2012(000)002
【总页数】2页(P143-144)
【关键词】滚齿凸轮机构;双凸轮联动;工作台;交换技术
【作者】李全普;杨铭东;李凯
【作者单位】大连华根机械有限公司,辽宁大连116620;大连华根机械有限公司,辽宁大连116620;大连华根机械有限公司,辽宁大连116620
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。
机械制造业是制造业的核心，是制造机械产品的工业部门，也是为国民经济各部门提供装备的部门。
机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度。
现阶段我们研究的方向是在保证机床质量的基础上如何提高它的生产效率、可靠性和低成本。
大连机床集团加工中心研究所通过对滚齿凸轮机构的剖析和研究，在经过不断的摸索与尝试中进一步对滚齿凸轮机构进行了创新，发明出适用于中小型机床的双凸轮联动工作台交换技术，现广泛用于MDH系列机床上，并取得了较大的利润。
滚齿凸轮机构也称蜗杆凸轮分度机构，是一种高速、高精度垂直轴传动的分度机构，它由凸轮和滚子转盘组成(如图1)。
滚齿凸轮机构有如下特点:
(1)高速凸轮轴的转速可达1 200 r/min，远远超过其他凸轮机构的转速;
(2)高精度通常分度精度可在±30″之内，现已有分度精度接近±5″的产品，反向间隙可在10″之内，定位精度高;
(3)低噪声滚子与凸脊侧面为线接触，传动平稳，噪声低;
(4)高刚性适当预紧后，可获得高的刚性。
试验表明，预紧量不宜过大，当预紧量超过3 μm后，摩擦扭矩急增;
(5)高效、高寿命、易调整滚子与凸轮间为滚动摩擦传动，传动效率在90%以上，寿命高，维修方便。
1 原有机床交换工作台的技术结构
卧式加工中心托板抬起旋转交换工作台的结构主要包括工作台抬起机构和工作台旋转机构。
工作台抬起一般由液压缸驱动，工作台旋转可由减速电动机带动凸轮驱动
或由液压旋转缸驱动。
其工作过程可分为工作台抬起、工作台旋转以及工作台落下3个步骤。
从其工作过程可以看到，在工作台交换全过程中每步都需要检测其位置，由此使得工作台交换时间加长，同时运动过程不可靠，容易出现定位不准的现象。
2 双凸轮联动工作台交换机构
经过改进与滚齿凸轮机构相结合后的技术结构如图2所示。
该技术将原技术中两套独立的结构通过将滚齿凸轮机构与一对平面凸轮有机地结合起来，组成一套相互关联的联动机构。
从图2中可以看到，减速电动机运转时，2个平面抬起凸轮与滚齿凸轮机构进行联动，由于两组凸轮在设计过程中对凸轮曲线进行了合理匹配，使得工作台在交换过程中可以快速、安全、可靠地完成。
具体工作过程为:工作台移动到交换位置(系统信号发出)，减速电动机运转使2个平面抬起凸轮运转带动杠杆抬起使工作台抬起;同时滚齿凸轮推动六角轴旋转180°，通过输出轴带动工作台完成工作台交换;2个平面抬起凸轮继续运转带动杠杆落下
使工作台落下，工作台交换过程完成。
改进后的双凸轮联动工作台交换结构优点:(1)较大程度上缩短了工作台交换时间，
提高了效率;(2)提高了运转的可靠性，使得工件的抬起和落下更稳定和准确;(3)减少了开关检测及工作台抬起油缸，降低了成本。
3 结语
通过对滚齿凸轮机构改进而发明的双凸轮联动工作台交换技术现已趋于成熟，经过反复实验，此技术运用于中小型机床上最为适宜。
该技术已经获得国家实用新型专利。
参考文献
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2005(5):63.
［5］张孝恩.加工中心交换工作台定位机构的改进［J］.制造技术与机床，
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