立式铣床自动换刀装置工作原理

1. 数控机床的自动换刀装置都有哪些方式

1、刀具交换方式
数控机床的自动换刀装置中，实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。刀具的交换方式和它们的具体结构对机床的生产率和工作可靠性有着直接的影响。
刀具的交换方式很多，一般可分为以下两大类。
（一）无机械手换刀
无机械手换刀，是由刀库和机床主轴的相对运动实现的刀具交换。换刀时，必须首先将用过的刀具送回刀库，然后再从刀库中取出新刀具，这两个动作不可能同时进行，因此，换刀时间长。所示的数控立式镗铣床就是采用这种换刀方式的实例。它的选刀和换刀由三个坐标轴的数控定位系统来完成，因此每交换一次刀具，工作台和主轴箱就必须沿着三个坐标轴作两次来回运动，因而增加了换刀时间。另外，由于刀库置于工作台上，减少了工作台的有效使用面积。
（二）机械手换刀
由于刀库及刀具交换方式的不同，换刀机械手也有多种形式。因为机械手换刀有很大的灵活性，而且还可以减少换刀时间，应用最为广泛。
在各种类型的机械手中，双臂机械手全面地体现了以上优点，为了防止刀具掉落，各机械手的活动爪都必须带有自锁结构。双臂回转机械手的动作比较简单，而且能够同时抓取和装卸机床主轴和刀库中的刀具，因此换刀时间可以进一步缩短。双臂回转机械手，虽不是同时抓取主轴和刀库中的刀具，但是换刀准备时间及将刀具送回刀库的时间（图中实线所示位置）与机械加工时间重合，因而换刀（图中双点划线所示位置）时间较短。
2、机械手形式
在自动换刀数控机床中，机械手的形式也是多种多样，常见的有以下几种形式。
1、单臂单爪回转式机械手
这种机械手的手臂可以回转不同的角度来进行自动换刀，其手臂上只有一个卡爪，不论在刀库上或是在主轴上，均靠这个卡爪来装刀及卸刀，因此换刀时间较长。
2、单臂双爪回转式机械手
这种机械手的手臂上有两个卡爪，两个卡爪有所分工。一个卡爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务，另一个卡爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任务。其换刀时间较上述单爪回转式机械手要少。
3、双臂回转式机械手
这种机械手的两臂上各有一个卡爪，两个卡爪可同时抓取刀库及主轴上的刀具，回转180°后又同时将刀具放回刀库及装入主轴。这种机械手换刀时间较以上两种单臂机械手均短，是最常用的一种形式。
4、双机械手
这种机械手相当于两个单臂单爪机械手，它们互相配合进行自动换刀。其中一个机械手从主轴上取下“旧刀”送回刀库，另一个由刀库中取出“新刀”装入机床主轴。
5、双臂往复交叉式机械手
这种机械手的两手臂可以往复运动，并交叉成一定的角度。一个手臂从主轴上取下“旧刀”送回刀库，另一个手臂由刀库中取出“新刀”装入主轴。整个机械手可沿某导轨直线移动或绕某个转轴回转，以实现由刀库与主轴间的运刀工作。
6、双臂端面夹紧式机械手
这种机械手只是在夹紧部位上与前几种不同。前几种机械手均靠夹紧刀柄的外圆表面来抓取刀具，这种机械手则是靠夹紧刀柄的两个端面来抓取的。
3、机械手夹持结构
在换刀过程中，由于机械手抓住刀柄要作快速回转，要作拔、插刀具的动作，还要保证刀柄键槽的角度位置对准主轴上的驱动键。因此，机械手的夹持部分要十分可靠，并保证有适当的夹紧力，其活动爪要有锁紧装置，以防止刀具在换刀过程中转动脱落。机械手夹持刀具的方法有以下两种。
（一）柄式夹持
柄式夹持，也称轴向夹持或V形槽夹持。其刀柄前端有V形槽，供机械手夹持用，目前我国数控机床较多采用这种夹持方式。机械手手掌结构示意图。它由固定爪及活动爪组成，活动爪可绕轴回转，其一端在弹簧柱塞的作用下，支靠在挡销上，调整螺钉以保持手掌适当的夹紧力，锁紧销使活动爪牢固地夹持刀柄，防止刀具在交换过程中松脱。锁紧销还可轴向移动，使活动爪放松，以便杈刀从刀柄V形槽中退出。
（二）法兰盘式夹持
法兰盘式夹持，也称径向夹持或碟式夹持。刀柄的前端有供机械手夹持的法兰盘。采用法兰盘式夹持的优点是：当采用中间搬运装置时，可以很方便从一个机械手过渡到另一个辅助机械手上去。对于法兰盘式夹持方式，其换刀动作较多，不如柄式夹持方式应用广泛。
4、自动换刀动作顺序
由于自动换刀装置的布局结构多种多样，其换刀过程动作顺序会不尽相同。下面分别以常见的双臂往复交叉式机械手和钩刀机械手为例用动作分图加以说明。
（一）双臂往复交叉式机械手的换刀过程
（1）开始换刀前状态。主轴正用T05号刀具进行加工，装刀机械手已抓住下一工步需用的T09号刀具，机械手架处于最高位置，为换刀做好了准备；
（2）上一工步结束，机床立柱后退，主轴箱上升，使主轴处于换刀位置。接着下一工步开始，其第一个指令是换刀，机械手架回转180o转向主轴。
（3）卸刀机械手前伸，抓住主轴上已用过的T05号刀具。
（4）机械手架由滑座带动，沿刀具轴线前移，将T05号刀具从主轴上拔出。
（5）卸刀机械手缩回原位。
（6）装刀机械手前伸，使T09号刀具对准主轴。
（7）机械手架后移，将T09号刀具插入主轴。
（8）装刀机械手缩回原位。
（9）机械手架回转180o，使装刀、卸刀机械手转向刀库。
（10）机械手架由横梁带动下降，找第二排刀套链，卸刀机械手将T05号刀具插回P05号刀套中。
（11）刀套链转动把在下一个工步需用的T46号刀具送到换刀位置,机械手一降,找第三排刀链,由装刀机械手将T46号刀具取出。
（12）刀套链反转，把P09号刀套送到换刀位置，同时机械手架上升至最高位置，为再下一工步的换刀做好准备。
（二）钩刀机械手的换刀过程
作为最常用的一种换刀形式，换刀一次所需的基本动作如下。
1）抓刀。手臂旋转90?，同时抓住刀库和主轴上的刀具。
（2）拔刀。主轴夹头松开刀具，机械手同时将刀库和主轴上的刀具拔出。
（3）换刀。手臂旋转180?，新旧刀具更换。
（4）插刀。机械手同时将新旧刀具分别插入主轴和刀库，然后主轴夹头夹紧刀具；
（5）复位。转动手臂，回到原始位置。

2. 铣床的结构及工作原理

铣床的结构以及工作原理。铣床的种类虽然很多，但各类铣床的基本部件及组成大致相同，其中X62W卧式万能铣床为常用的、结构比较完整的、具有代表性的铣床，卧式万能铣床的组成包括以下几个部分。
(1)底座 底座8是整部机床的支承部件，具有足够的刚性和强度。底座四角有机床安装孔，可用螺钉将机床安装在
固定位置。底座本身是箱体结构，箱体内盛装冷却润滑液，供切削时冷却润滑。
（2)床身 床身1是机床的主体，机床大部分部件都安装在床身上。床身是箱体结构，一般选用优质灰铸铁铸成，结
构坚固、刚性好、强度高，同时由于机床精度的要求，床身的制造还必须经过精密的金属切削加工和时效处
理。
床身与底座相连接。床身顶部有水平燕尾槽导轨，供横梁来回移动;床身正面有垂直导轨，供升降工作台上下移
动;床身背面安装主电动机。床身内腔的上部安装铣床主轴，中部安装主轴变速部分，下部安装电器部分。
（3)横梁 横梁4上附带有一挂架，横梁可沿床身顶部导轨移动。它们主要作用是支持安装铣刀的长刀轴外端，横梁
可以调整伸出长度，以适应安装各种不同长度的铣刀刀轴。横梁背部成拱形，有足够的刚度;挂架上有与主轴同
轴线的支持孔，保证支持端与主轴同心，避免刀轴安装后引起扭曲。
(4)主轴 主轴2是前端带锥孔的空心轴，从铣床外部能看到主轴锥孔和前端。锥孔锥度是一般选用7:24，可安装刀
轴;主轴前端面有两键块，起传递扭矩作用。铣削时，要求主轴旋转平稳，无跳动，在主轴外圆两端均有轴承支
持，中部一般还装有飞轮，以使铣削平稳。主轴选用优质结构钢，并经过热处理和精密切削加工制造而成。
(5)主轴变速机构 主轴变速机构的作用是将主电动机的固定转速通过齿轮变速，变换成十八种不同转速，传递给主
轴，适应铣削的需要。从机床外部能看到转速盘和变速手柄。
(6)纵向工作台 纵向工作台5是安装工件和带动工件作纵向移动的。纵向工作台台面上有三条T形槽，可用T形螺钉
来安装固定工夹具;工作台前侧有一条长槽，用来安装、固定极限自动挡铁和自动循环挡铁;台面四周有沟通槽，
给铣削时旋加的冷却润滑液提供回液通路;纵向工作台下部是燕尾导轨，两端有挂架，用以固定纵向丝杠，一端
装有手轮，转动手轮，可心使纵向工作台移动。纵向工作台台面及导轨面、T形槽直槽的精度要求都很高。
(7)横向工作台 横向工作台6在纵向工作台和升降台之间，用来带动纵向工作台作横向移动。横向工作台上部是纵
向燕尾导轨槽，供纵向工作平移;中部是回转盘，可供纵向工作台在前后45度角度范围内扳转所需要的角度;下部
是平导轨槽。从外表看，前侧安装有电器操纵开关、纵向进给机动手柄及固定螺钉，两侧安装横向工作台固定
手柄 ，根据铣削的要求，可以固紧纵向或横向工作台，避免铣削中由切削力引起的剧烈振动。
(8)升降台 升降台7安装在床身前侧垂直导轨上，中部有丝杠与底座螺母相连接，其主要作用是带动工作台沿床身
前侧垂直导轨作上下移动。工作台及进给部分传动装置都安装在升降台上。升降台前面装有进给电动机、横向
工作台手轮及升降台手柄;侧面装有进给机构变速箱和横向升降台的机动手柄。升降台的精度要求也很高，否则
在铣削过程中会产生很大振动，影响工作的加工精度。
(9)进给变速机构 进给变速机构是将进给电动机的固定转速通过齿轮变速，变换成十八种不同转速传递给进给机
构，实现工作台移动的各种不同速度，以适应铣削的需要。进给变速机构位于升降台侧面，备有麻菇形手柄和
进给量数码盘，改变进给量时，只需操纵麻菇手柄，转动数码盘，即可达到所需要的自动进给量。利用他的工作眼里能够加快工作的进度，也是一个很不错的想法。

3. 加工中心换刀是什么原理

首先执行T1M06指令,这时刀库将1号刀换到主轴上(实际是空的),你将1号刀装入主轴,此刀就是1号刀了,再执行其他换刀指令时,会将1号刀(你装到主轴上的那把)放入刀库.

4. 铣床的工作原理是什么

   铣床的工作原理：使用丝杠轴承把电机的旋转运动转化为工作台在水平面（X、Y）上的直线运动和主轴在垂直方向（Z）的直线运动。顺时针转动手轮并带动丝杆转动，使斜齿圆柱齿轮作逆时针转动,转动一周的同时上升一个导程。安装于铣床主轴上的立铣刀头可以扳转一定的角度，作用于铣床工作台水平装夹的零件进行斜面铣削加工。
   铣床的铣削方式：顺铣和逆铣   顺铣利于工件的夹持和高速切削，并提高表面加工质量；但顺铣对消除工作台进给丝杆和螺母间的间隙，并要求工件没有硬皮。逆铣有助于加工过程中的运动稳定。
   铣床机床主要用于模具制造业，铣床除能铣削平面、台阶、斜面、沟槽、齿轮、螺纹、花键轴和切断外，还可以进行钻孔和镗孔加工及比较复杂的型面加工，效率较刨床高，在模具制造和修理方面得到广泛应用

5. 加工中心机械手换刀的工作原理

下面是以在螺栓数控铣床的自动换刀装置中采用这种上机械手换刀的工作原理。

该机械手安装在主轴的左侧面，随同主轴箱一起运动。机械手由机械手臂与45°的斜壳体组成。机械手臂1形状对称。固定在回转轴4上，回转轴与主轴成45°角，安装在壳体3上，5为手臂托，可由气压缸带动（图中未标出），机械手有伸缩、回转、抓刀、松刀等动作。

伸缩动作：气压缸（图中未标出）带动手臂托架5沿主轴轴向移动。

回转动作：气压缸2中的齿条轮通过齿轮带动回转轴4转动。从而实现手臂正向和反向180°的旋转运动。

抓刀、松刀动作：机械手对刀具的夹紧和松开是通过气压缸6。碟形弹簧7及拉杆8、杠杆9、活动爪10来实现。碟形弹簧实现夹紧，气压缸实现松开。在活动爪中有两个销子11，当夹紧刀具时，插入刀柄凸缘的孔内，确保安全、可靠。

2)

机械手的自动换刀过程的动作顺序

（a） （b） （c） （d）

图4-6 换刀机械手的换刀过程

自动换刀装置的换刀过程由选刀和换刀两部分组成。

选刀即刀库按照选刀命令（或信息）自动将要用的刀具移动到换刀位置，完成选刀过程，为下面换刀做好准备，换刀即是机械手把主轴上用过的刀具取下，将选好的刀具安装在主轴之上。

换刀动作的大致过程为：

1)主轴箱回到最高处（z坐标零点），同时实现“主轴准停”。即主轴停止回转并准确停止在一个固定不变的角度方位上，保证主轴端面的键也在一个固定的方位，使刀柄上的键槽能恰好对正端面键。

2)机械手抓住主轴和刀库上的刀具。

3)把卡紧在主轴和发库上的刀具松开

4)活塞杆推动机械手下行，从主轴和刀库上取出刀具

5)机械手回转180°，交换刀具位置，

6)将更换后的刀具装入主轴和刀库

7)分别夹紧主轴和刀库上的刀具

8)机械手松开主轴和刀库上的刀具

9)当机械手松开具后，限位开关发出“换刀完毕”的信号，主轴自由，可以开始加工或其他程序动作。

6. 加工中心主轴是如何实现刀具的自动装卸和夹紧的

在带有刀库的自动换刀数控机床中，为实现刀具在主轴上的自动装卸，其主轴必须设计有刀具的自动夹紧机构。自动换刀立式铣镗床主轴的刀具夹紧机构如图1所示。刀夹1以锥度为7:24的锥柄在主轴3前端的锥孔中定位，并通过拧紧在锥柄尾部的拉钉2拉紧在锥孔中。夹紧刀夹时，液压缸上腔接通回油，弹簧11推活塞6上移，处于图示位置，拉杆4在碟形弹簧5作用下向上移动；由于此时装在拉杆前端径向孔中的钢球12，进入主轴孔中直径较小的d1处，见图1b，被迫径向收拢而卡进拉钉2的环形凹槽内，因而刀杆被拉杆拉紧，依靠摩擦力紧固在主轴上。切削扭矩则由端面键13传递。换刀前需将刀夹松开时，压力油进入液压缸上腔，活塞6推动拉杆4向下移动，碟形弹簧被压缩；当钢球12随拉杆一起下移至进入主轴孔直径较大的d2处时，它就不再能约束拉钉的头部，紧接着拉杆前端内孔的台肩端面a碰到拉钉，把刀夹顶松。此时行程开关10发出信号，换刀机械手随即将刀夹取下。与此同时，压缩空气由管接头9经活塞和拉杆的中心通孔吹入主轴装刀孔内，把切屑或脏物清除干净，以保证刀具的安装精度。机械手把新刀装上主轴后，液压缸7接通回油，碟形弹簧又拉紧刀夹。刀夹拉紧后，行程开关8发出信号。

7. 数控机床电动四方刀架自动换刀时的动作过程

自动换刀装置的形式

自动换刀装置是加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有以下几种。

1．回转刀架换刀

数控机床使用的回转刀架是最简单的自动换刀装置，有四方刀架、六角刀架，即在其上装有四把、六把或更多的刀具。
回转刀架必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力：同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。

图1为数控车床六角回转刀架，它适用于盘类零件的加工。在加工轴类零件时，可以用四方回转刀架。由于两者底部安装尺寸相同，更换刀架十分方便。
回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制，它的动作分为4个步骤：

(1)刀架抬起 当数控装置发出换刀指令后，压力油由a孔进入压紧液压缸的下腔，活塞1上升，刀架体2抬起，使定位用的活动插销10与固定插销9脱开。同时，活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮5结合。

(2)刀架转位 当刀架抬起后，压力油从c孔进入转位液压缸左腔，活塞6向右移动，通过联接板带动齿条8移动，使空套齿轮5作逆时针方向转动。通过端齿离合器使刀架转过60º。活塞的行程应等于齿轮5分度圆周长的1/6，并由限位开关控制。

(3)刀架压紧 刀架转位之后，压力油从b孔进入压紧液压缸上腔，活塞1带动刀架体2下降。齿轮3的底盘上精确地安装有6个带斜楔的圆柱固定插销9，利用活动插销10消除定位销与孔之间的间隙，实现反靠定位。刀架体2下降时，定位活动插销10与另一个固定插销9卡紧，同时齿轮3与齿圈4的锥面接触，刀架在新的位置定位并夹紧。这时，端齿离合器与空套齿轮5脱开。

(4)转位液压缸复位 刀架压紧之后，压力油从d孔进入转位液压缸的右腔，活塞6带动齿条复位，由于此时端齿离合器已脱开，齿条带动齿轮3在轴上空转。

如果定位和夹紧动作正常，推杆11与相应的触头12接触，发出信号表示换刀过程已经结束，可以继续进行切削加工。
回转刀架除了采用液压缸转位和定位销定位之外，还可以采用电动机带动离合器定位，以及其他转位和定位机构。

2．更换主轴头换刀

在带有旋转刀具的数控机床中，更换主轴头是一种简单换刀方式。主轴头通常有卧式和立式两种，而且常用转塔的转位来更换主轴头，以实现自动换刀。在转塔的各个主轴头上，预先安装有各工序所需的旋转刀具。当发出换刀指令时，各主轴头依次地转到加工位置，并接通主轴运动，使相应的主轴带动刀具旋转，而其他处于不加工位置上的主轴都与主运动脱开。

图2为卧式八轴转塔头。转塔头上径向分布着八根结构完全相同的主轴7，主轴的回转运动由齿轮12输入。当数控装置发出换刀指令时，先通过液压拨叉将移动齿轮3与齿轮12脱离啮合，同时在中心液压缸14的上腔通压力油。由于活塞杆和活塞15固定在底座上，因此中心液压缸14带着由两个推力轴承17和16支承的转塔刀架体18抬起，离合器2和1脱离啮合。然后压力油进入转位液压缸，推动活塞齿条，再经过中间齿轮使大齿轮4与转塔刀架体18一起回转45º，将下一工序的主轴转到工作位置。转位结束后，压力油进入中心液压缸14的下腔，使转塔头下降，离合器2和1重新啮合，实现了精确的定位。在压力油的作用下，转塔头被压紧，转位液压缸退回原位。最后，通过液压拨叉移动齿轮3，使它与新换上的主轴齿轮12相啮合。为了改善主轴结构的装配工艺性，整个主轴部件装在套筒5内，只要卸去螺钉10，就可以将整个部件抽出。主轴前轴承9采用锥孔双列圆柱滚子轴承，调整时，先卸下端盖6，然后拧紧螺母8，使内环做轴向移动，以便消除轴承的径向间隙。

图2 卧式八轴转塔头
1、2一离合器 3、4、12一齿轮 5一套筒 6一端盖 7一主轴 8一螺母
9、16、17一轴承 10一螺钉 1l一推动杆 13一操纵杆 14一液压缸 15一活塞 18一转塔刀架体
为了便于卸出主轴锥孔内的刀具，每根主轴都有操纵杆13，只要按压操纵杆，就能通过斜面推动杆11，顶出刀具。

转塔主轴头的转位、定位和压紧方式与鼠齿盘式分度工作台极为相似，但因为在转塔上分布着许多回转主轴部件，使结构更为复杂。

由于空间位置的限制，主轴部件的结构不可能设计得十分坚实，因而影响了主轴系统的刚度。为了保证主轴的刚度，主轴数目必须加以限制，否则将会使结构尺寸大为增加。

转塔主轴头换刀方式的主要优点在于省去了自动松夹、卸刀、装刀、夹紧以及刀具搬运等一系列复杂的操作。从而提高了换刀的可靠性，并显著地缩短了换刀时间。但由于上述结构上的原因，转塔主轴头通常只是用于工序较少、精度要求不太高的机床，例如数控钻床等。

3．带刀库的自动换刀系统

带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换机构组成。首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准刀柄上，在机外进行尺寸预调整后，按一定的方式放入刀库中去。换刀时先在刀库中进行选刀，并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具，在进行交换刀具之后，将新刀具装入主轴，把旧刀具放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量，它既可以安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为单独部件安装到机床以外，并由搬运装置运送刀具。

与转塔主轴头相比较，由于带刀库的自动换刀装置数控机床主轴箱内只有一个主轴，设计主轴部件就有可能充分增强它的刚度，因而能满足精密加工的要求。另外，刀库可以存放数量很大的刀具，因而能够进行复杂零件的多工序加工，这样就明显提高了机床的适应性和加工效率。所以带刀库的自动换刀装置特别适用于数控钻床、数控铣床和数控镗床。

8. 数控铣床主轴松拉刀机构的工作原理是什么

数控铣床主轴组件由活塞、拉杆、蝶形弹簧、螺旋弹簧及钢球组成，主轴装在主轴箱内，拉刀机构装在主轴内，拉刀机构采用蝶形弹簧和液压控制装置来实现松刀、拉刀动作。铣刀装于主轴下端的锥孔内，主轴通过主轴箱内的主轴电机带动旋转以实现对工件的铣削加工。
1、数控铣床主轴松刀工作原理
主轴液压松、拉刀机构如图1所示，松刀时，即需要换刀，将刀具连同刀柄从主轴锥孔中取出。油缸活塞（4）位于主轴的上端，松刀时，液压缸收到松刀信号，压力油随即通入液压缸上油腔，即将拉刀入油孔的压力油放出，在松刀入油孔打入说明书中给定压力值的压力油，此时，油缸活塞与松刀压环（5）接触并推动松刀压环及压柱（6）、拉杆（8）、拉爪（7）等延轴向压缩碟形弹簧组（9）向主轴前端方向移动，拉杆移动并打开拉爪，碟形弹簧组在拉杆下移过程中使碟形弹簧组产生很大的弹性变形，油缸压力达到12MPa左右才能打开主轴拉爪，当感应盘（4）达到松刀位置，松刀感应开关取到信号后，完成整个松刀动作。
2、数控铣床主轴拉刀工作原理
拉刀时，液压缸收到拉刀信号，压力油在两位四通阀的控制下没有油压，液压油缸上腔接回油，下腔接压力油，将松刀入油孔的压力油放出，压力油和螺旋弹簧使活塞向上移动，碟形弹簧组受到的油缸推力卸去，碟形弹簧组在自身弹力作用下带动拉爪、拉杆、松刀压环、压柱、油缸活塞等向主轴尾端方向移动，直至碟形弹簧组恢复到未受油压缸推动前的位置及状态，同时依靠碟形弹簧组自身的弹力拉住拉爪，此时刀具已夹紧，但松刀环与油缸活塞尚未脱离，需在松刀压力油放出的同时拉刀入油孔打入4kg/cm以上压力油，使油缸活塞与松刀环脱离，完成整个夹刀动作。刀具的刀柄完全依靠蝶形弹簧组产生的拉紧力进行夹紧的，避免工作时因突然停电造成刀柄自行脱落。油缸活塞上下移动设有两个极限位置，装有行程开关，用于发出刀柄松开和夹紧信号。当夹紧时，油缸活塞下端的活塞端部与拉杆的上端面间应留有一定的间隙，大约为4mm，避免主轴旋转时造成端面摩擦。

9. 简述数控铣床的工作原理

数控铣床的工作原理：根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等技术要求制定加工工艺，选择加工参数。通过手工编程或利用CAM
软件自动编程，将编好的加工程序输入到控制器。控制器对加工程序处理后，向伺服装置传送指令。伺服装置向伺服电机发出控制信号。主轴电机使刀具旋转，X、Y
和Z向的伺服电机控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动，从而实现工件的切削。
数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。

10. 求xa5032立式铣床的电气原理图和接线图

X5032立式铣床控制电路分析
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图1-4 X5032立式铣床控制电路图
控制电路由控制变压器TC1提供110V的工作电压，FU4用于控制电路的短路保护。该电路的主轴制动、工作台常速进给和快速进给分别由控制电磁离合器YC1、YC2、YC3来完成，电磁离合器需要的直流工作电压是由整流变压器TC2及整流器VC来提供的，FU2、FU3分别用于交、直流电源的短路保护。
1．主轴电动机M1的控制
M1由交流接触器KM1控制，在机床的两个不同位置各安装了一套启动和停止按钮：SB2和SB6装在床身上，SB1和SB5装在升降台上。对M1的控制包括主轴的启动、制动、换刀制动和变速冲动。
①启动：在启动前先按照顺铣或逆铣的工艺要求，用组合开关SA3预定M1的转向。
按一下SB1或SB2→KM1线圈通电并自锁→主轴电动机M1启动运行，标号（7-13）闭合→确保在M1启动后M2才能启动运行。
②停机与制动：按下SB5或SB6→KM1线圈断电，电磁铁YC1通电→主轴电动机M1停止并制动。制动电磁离合器YC1装在主轴传动系统与M1转轴相连的传动轴上，当YC1通电吸合时，将摩擦片压紧，对M1进行制动。停转时，应按住SB5或SB6直至主轴停转才能松开，一般主轴的制动时间不超过0.5s。
③主轴的变速冲动：主轴的变速是通过改变齿轮的传动比实现的。在需要变速时，将变速手柄拉出，转动变速盘调节所需的转速，然后再将变速柄复位。手柄复位时，瞬间压动行程开关SQ1,手柄复位后，SQ1也随之复位。在SQ1动作瞬间，SQ1的常开触点先断开其他支路，然后其常开触点闭合，相当于点动控制KM1→M1，使得齿轮转动一下以利于啮合；如果点动一次齿轮还不能啮合，可以重复进行上述动作。
④主轴换刀控制：在上刀或换刀时，主轴应处于制动状态，以避免发生事故。此时只要将换刀制动开关SA1扳至“接通”位置，其常闭触点SA1-2（4-6）断开控制电路，保证在换刀时候机床没有任何动作；其常开触点SA1-1（105-107）接通制动电磁铁YC1，使主轴处于制动状态。换刀结束后。要将换刀制动开关SA1扳回至“断开”位置。
2．进给运动控制
工作台的进给运动分为工作进给和快速进给，工作进给必须在M1启动运行后才能进行，而快速进给因属于辅助运动，可以在M1不启动的情况下进行。工作台在6个方向上的进给运动是由机械操作手柄运动带动相关的行程开关SQ3～SQ6,并通过接触器KM3、KM4动作来实现控制进给电动机M2正反转的。行程开关SQ5和SQ6分别控制工作台的向右和向左运动，而SQ3和SQ4则分别控制工作台的向前、向下和向后、向上运动。进给拖动系统使用的两个电磁离合器YC2和YC3都安装在进给传动链中的传动轴上。当YC2吸合而YC3断开时，为工作进给；当YC3吸合而YC2断开时，为快速进给。
①工作台的纵向进给运动：将纵向进给操作手柄扳向右边→行程开关SQ5动作→其常闭触点SQ5-2(27-29)先断开，常开触点SQ5-1(21-23)后闭合→KM3线圈通过（13-15-17-19-21-23-25）路径通电→M2正转→工作台向右运动。若将纵向进给操作手柄扳向左边，则SQ6动作→KM4线圈通电→M2反转→工作台向左运动。SA2为
圆工作台控制开关，此时应处于“断开”位置，其3组触点状态为：SA2-1、SA2-3接通，SA2-2断开。
②工作台的垂直与横向进给运动：工作台垂直与横向进给运动由一个十字形手柄操纵，十字形手柄有上、下、前、后和中间5个位置：将手柄扳至“向下”或“向上”位置时，分别压动行程开关SQ3和SQ4，控制M2正转和反转，并通过机械传动结构使工作台分别向下和向上运动；而当手柄扳至“向前”或“向后”位置时，虽然同样是压动行程开关SQ3和SQ4，但此时机械传动机构则使工作台分别向前和向后运动。当手柄在中间位置时，SQ3和SQ4均不动作。下面就以向上运动的操作为例分析电路的工作情况。将十字形手柄扳至“向上”位置→SQ4的常闭触点SQ4-2先断开，常开触点SQ4-1后闭合KM4线圈经（13-27-29-19-21-31-33）路径通电→M2反转→工作台向上运动。
③进给变速运动：与主轴变速时一样，进给变速时也需要使M2瞬间点动一下，使齿轮易于啮合。进给变速冲动由行程开关SQ2控制，在操纵进给变速手柄和变速盘时，瞬间压动了行程开关SQ2，在SQ2通电的瞬间，其常闭触点SQ2-1（13-15）先断开，而常开触点SQ2-2(15-23)后闭合，使KM3线圈经（13-27-29-19-17-15-23-25）路径通电，点动M2正转。由KM3的通电路径可见，只有在进给操作手柄均处于零位，即SQ2～SQ6均不动作时，才能进行进给的变速冲动。
④工作台快速进给的操作：要使工作台在6个方向上快速进给，在按工作进给的操作方法操纵进给的控制手柄的同时，还要按下快速进给按钮开关SB3或SB4，使得KM2线圈通电，其常闭触点（105-109）切断YC2线圈支路，动合触点（105-111）接通YC3线圈支路，使机械传动机构改变传动比，实现快速进给。由于在KM1的常开触点（7-13）上并联了KM2的一个常开触点，所以在M1不启动的情况下，也可以进行快速进给。
3．圆工作台的控制
在需要加工弧形槽、弧形面和螺旋槽时，可以在工作台上加装圆工作台，圆工作台的回转运动也是由进给电动机M2来拖动的。在使用圆工作台时，将控制开关SA2扳至“接通”的位置，此时SA2-2接通而SA2-1、SA2-3断开。在主轴电动机M1启动的同时，KM3线圈经（13-15-17-19-29-27-23-25）的路径通电，使M2正转，带动圆工作台单向旋转运动。由KM3线圈的通电路径可见，只要扳动工作台进给操作的任何一个手柄，SQ3-SQ6其中一个行程开关的常闭触点就会断开，都会切断KM3线圈支路，使得工作台停止运动，从而保证了工作台的进给运动和圆工作台的旋转运动不会同时进行。
4．照明电路
照明灯EL由照明变压器YC3提供24V的工作电压，SA4为灯开关,FU5提供短路保护