一种木工支罗钻组合机床的装夹分度进给装置，主轴箱中有主轴夹紧液压缸和主轴夹紧压杆，有上下两个完全相同内有支罗钻夹紧拉杆的主轴，主轴内还有支罗钻定位元件，主轴前端有主轴夹紧装置，中间有支罗钻夹紧液压缸，后端有丝杠螺母机构，主轴套上有与齿条液压缸连接的主动齿轮相啮合的被动齿轮，有连接主轴的传动键。该装置能满足木工支罗钻直径和长度尺寸的需要，能自动夹紧支罗钻和主轴，能实现主轴的分度运动和铣螺旋面回转加工进给运动，自动化程度高，大大降低了工人的劳动强度，帮助木工支罗钻组合机床一次装夹同时完成两个支罗钻铣平、斜、螺旋面的加工，节省了加工辅助时间，大幅度地提高了支罗钻的加工生产效率。

一种基于切削激励的机床结构模态比例因子获取方法，包括：选择脉冲切削方式，脉冲切削方式包括铣削、车削和镗削凸台，建立与脉冲切削方式对应的切削力模型，根据切削力模型生成切削参数，并随机生成凸台参数，根据切削参数和凸台参数计算切削力的自功率谱，并判断自功率谱的频宽是否覆盖期望的频带范围，判断自功率谱的能量是否大于一阈值能量，若能量大于阈值能量，则根据所选的切削参数生成数控指令代码，以控制机床加工待切削试件，测量机床的响应信号，并计算响应信号的互功率谱矩阵，根据响应信号的互功率谱矩阵利用最小二乘复频域法计算系统极点以及模态振型向量。本发明能够估计激励力的能量大小，继而从互功率谱矩阵中获取模态比例因子。

本发明公开了一种沿着过渡曲面脊线方向生成无干涉平头立铣 刀加工轨迹的方法，包括： （1）设定初始加工刀具轨迹，刀具沿过渡 曲面脊线加工，计算出当前刀触点，得到加工刀具在刀触点的有效曲 率； （2）根据所述加工刀具在刀触点的有效曲率进行过渡曲面加工的 曲率干涉分析，同时对刀底干涉进行分析，以此偏转刀具在刀触点的角度，获得无干涉的刀具姿态； （3）对调整后的刀具轨迹进行参数计 算，获得进给步长和切削行距； （4）计算相邻刀具轨迹线，包括相邻 刀触点的计算及刀位数据的计算，最终获得无干涉的刀具轨迹。 本发 明的方法可以自动规划出无干涉刀具轨迹，获得较大的切削行距，切 削效率高，加工表面粗糙度低，曲面光顺性好，解决了传统球头刀加 工切削效率低、加工表面质量差等问题。 

项目研究的背景及用途:随着钢管架结构的普及，存在着大量的管端相 贯线需要加工。管——管相交，管——板相交，管—管—板相交对管端相贯线焊 接破口提出了很高的要求。目前对这种相贯线焊接坡口均采用人工放样、制样板、 划线、手工切割，最后经人工打磨的工艺方法来进行加工。为了改变这种加工质 量差、效率低的状况，研究管端焊接坡口数控切割具有重要的理论意义和实际应 用价值，火焰自动切管机数控系统开发应运而生。 该火焰自动切管机可加工各种形式的管端相贯焊接破口。 技术原理及流程:该项研究与开发是在建立相贯线数学模型(管—管相贯、 管—板相贯、构成 Miter 接头的相贯线，多管、板相贯等)的基础上，建立了两面 角、破口角数学模型，并设计了相应的计算机程序，能够自动计算出数控切割所 需的各项参数。构建了开放式、模块化的数控系统硬件平台，实现三轴联动自动 切割。 成果水平及主要技术指标:该研究达到并部分超过国际先进水平，获天 津市科技进步三等奖。 市场分析及效益预测:该项研究可应用于各种管端相贯焊接破口的数控 自动加工，如海洋石油平台、大型钢结构桁架等，其加工质量好，效率高。该设 备平均每年完成 3600 吨管材加工，按 0.416 万元/吨计算产值，约为 1500 万元/ 年，按特种加工利润率 13.4%计算，其年利润约为 201 万元。 

HM—018上下刀架卧式数控车床采用模块化设计、斜床身结构，床身导轨面与水平面成45°角，配置了上、下两个具有独立通道控制能力的多工位刀架，功能部件配套满足高、精要求，是一种最新研制的数控车床。 主轴箱的主轴前后轴承采用SKF技术热套装配工艺，保证一定的预加载荷；前轴承采用成组IBC向心推力角接触球轴承、后轴承采用IBC双列短圆柱滚柱轴承，轴承润滑采用特种锂基NBU15油脂，可保证主轴高速时温升较低，且在机床大修周期内不需更换油脂；主轴电机采用FANUC 15/18.5(30min)kW交流主轴电机，主轴最高转速4500r/min。 1． 机床刀架配置DUPLOMATIC BSV原装的N200/12及N200/8，相邻刀位换刀时间为0.24秒，重复定位精度±2″。 2． Z1、Z2，X1、X2四个方向进给均采用THK精密滚珠丝杠，进给驱动采用FANUC αC系列/2000交流伺服电机，与配套进口的无背隙联轴器直连，可取得高的定位精度。 3． 机床电气采用FANUC 0TT CNC系统，具有双通道功能，能自动控制机床一个主轴和四个位置伺服轴，确保上、下刀架系统互不干涉稳定运行。

运用该软件，可在计算机上练习数控车、铣床编程并动态摸拟加工过程。通过练习，使 用户对数控编程的概念，怎样进行数控编程，怎样实现数控程序的输入、修改、存储以及数 控程序的执行效果等均有深入的了解。 该软件所用代码符合国际标准，图形显示方式丰富。铣床摸拟系统可实现三轴联动和三 维显示。除可实现按轨迹加工、（车床）螺纹加工的摸拟以及（铣床）刀具补偿功能外，还 可摸拟实现参数设置、连续执行、单段执行、点动、暂停等机床操作功能。 经模拟正确的数控程序可直接用于数控车、铣床的加工。

50T 数控系统是一款可控制步进电机、细分步进电机及全数字交流伺服电机的第三代普 及型数控系统。采用高分辨率液晶显示、人机对话、中文界面，采用高速 16 位 CPU 处理器 和 FPGA 大规模门阵列，分辨率 0.001mm，具有高集成化、高可靠性、高精度，操作方便， 适用各类数控车床的配套及改造。 40 系统具有适合任意机械传动比的电子齿轮；编辑/自动/手动/单步/手轮/诊断等操作方 式；圆弧 R 编程；公、英制螺纹加工；绝对/增量编程；恒线速加工；内外圆柱切削、端面 切削、螺纹切削循环；自动直线/指数升降速；4-6 刀位自动刀架或排刀控制；主轴无级变 频调速或多档控制；关机坐标、刀号、间隙补偿方向、系统状态记忆及开机恢复；与 PC 机 的串行通讯与程序双向传递等先进与实用的功能。 由于对产品成本进行了严格控制，具有很强的价格竞争力。经过近 4 年的市场推广和功 能不断改进与完善，其技术与生产工艺已经非常成熟，性能稳定可靠，适合产业化与市场推 广。 

与相同参数的直齿圆柱齿轮比较，弧齿圆柱齿轮所传递的扭矩将提 50%以上、传动噪声降低 5～10 分贝、齿轮与支撑轴承寿命提升 50%～100%。

型号: YN01 名称: 数控铣床维修实训台 一、设备概述 本实训系统适合机电装置安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应用、数控技术应用、机械加工等专业和非机电类专业的必修课程模块、《数控装置维修》、《数控加工技术》或选修课程模块、《机床电路维修》等课程的教学与实训。 二、设备技术参数 1.输入电源：AC380V/50Hz；2.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度≤85%（25℃） 海拔＜4000m；3.装置容量：＜2.8kVA；4.控制柜外形尺寸：800×400×1600mm ；5.实物小铣床尺寸：750×900×1750mm；6.安全保护：具有漏电保护，漏电动作电流≤30mA，缺相保护，过流、过载、短路保护，安全符合国家标准 三、设备组成及功能 由数控铣床实训台和实物标准工业级铣床等组成，不仅可作为数控铣床电气故障的维修实训系统，也可作为数控铣床的实际加工操作实训系统。它具有数控系统的安装调试、参数设置、故障诊断与维修、数控铣床编程与加工操作等多项功能。1.系统由电气实训柜、全封闭式实物小铣床组成。2.电气实训柜采用铁质亚光密纹喷塑结构，为实验开设更便捷，学生实训更方便，面板分为四个大模块,分别为左上角模块,右上角模块,左下角模块,右下角模块，系统配有故障设置模块（模块应安装在实训台面板的背面），老师通过拨动故障设置按钮开关即可实现相应故障设置，学生便通过排除故障来加深对数控技术系统的了解，背面为机床电气，柜内器件布局与实际机床厂的模式一致。电气柜面板上面装有驱动器、主轴调速变频器、电机驱动器、交流接触器、继电器、保险丝座、断路器、开关电源、接线端子排和走线槽等。3.实物铣床采用铸铁铸造，经过完全退火处理，工业级加工配置，由铸件基座、铸件立柱、铸件主轴箱、工业级滚珠丝杆进给传动系统和辅助装置等组成，XYZ各轴配置有自动润滑油路系统；配有工件冷却系统，具有实际加工能力和工业级加工精度，配有循环冷却系统，可对金属、PVC、有机玻璃等材料进行铣削钻削加工。床身立柱、主轴箱、工作台铸件表面机加工采用铲刮工艺、支持主动部分和从动部分拆装实训，装置由润滑油管、工件冷却系统、底盘（带工具体及水箱）、分油器、防护罩、气弹簧等组成。4.设备采用三相380V交流电源供电，并设有漏电保护器、指示灯指示和保险丝等，具有过载保护、短路保护和漏电保护装置，在电压异常或出现短路情况时自动动作，保护人身和设备安全。5.数控系统: 采用西门子SINUMERIK 808D ADVANCED M总线型数控系统，使用了Sinamics V70 驱动器及Simotics S-1FL6 伺服电动机，采用了Drive Bus 总线技术。6.X、Y、Z轴使用西门子交流总线型伺服电机及驱动器组成，Z轴伺服电机带抱闸装置，运动方向上设有正负限位、参考点等开关，接近式传感器；主轴由变频调速控制。7.实物小铣床由底座、床身、立柱、主轴箱、工件冷却系统、润滑油路系统、进给传动系统和辅助装置等组成，具有实际加工能力，可对金属、PVC、有机玻璃等材料进行铣削加工。1）底座采用铁质亚光密纹喷塑结构，上方设有实物小铣床安装平台，采用铸件结构，表面磨削加工；底座四周设有围边，可接溢出的润滑油和方便清理加工时留下的废屑。2）床身、立柱、主轴箱、工作台等均采用铸件结构，表面机加工和铲刮工艺等，确保机床精度稳定。3）X、Y、Z轴进给传动系统由滚珠丝杠螺母副、滑块移动安装方式、轴承、轴承支座、电机支座、调节块和工作台等组成、XYZ各轴配置有润滑油路系统。4）辅助装置由工件冷却、防护罩、气弹簧等组成。   四、实验项目内容1、主要器件介绍         1.1  SINUMERIK 808D ADVANCED M铣削数控系统  1.2  SINAMICS V70伺服驱动及伺服电机 1.3  主轴变频器及主轴 1.4  冷却电机 1.5  开关电源 2、数控系统认识实验 2.1  认识数控系统操作面板（PPU） 2.2  认识机床控制面板（MCP） 2.3  认识数控系统软件介面 2.4  认识数控系统操作面板接口 2.5  认识伺服驱动器接口   2.6  认识变频主轴系统 2.7  认识数控机床电路 3、数控机床电路的设计与接线实验 3.1  数控铣床维修实践平台部件布局        3.2  电子手轮、限位开关电路设计与接线        3.3  主轴变频器电路设计与接线 3.4  X、Y、Z驱动器电路设计与接线 3.5  冷却电机电路设计与接线 3.6  启动停止电路设计与接线 3.7  手动“加工”实验 4、故障诊断及排除实验  4.1  电源启动故障的排除   4.2  主轴正反转故障的排除        4.3  主轴不可调速故障的排除   4.4  进给轴运行故障的排除        5、参数设置实验 5.1  数控系统参数备份实验        5.2  进给轴参数设定   5.3  PLC编程与监控   五、设备技术参数 1、实验台电气柜参数●实验台采用金属钢板一体柜，电气安装平台与控制器安装平面结构，电气安装平台尺寸：700*600mm●控制器安装平面尺寸：800*500mm;结构坚固●实验台配置4个万向角轮，配置刹车装置，方便移动和固定，电气柜实验台：800×400×1600mm 2、控制器数控系统参数 数控系统：SINUMERIK 808D ADVANCED M总线型数控系统 系统通信协议：Drive Bus 总线技术 具备以太网通信网口，支持网络功能，上位机端远程控制 配备与数控系统操作面板一致的仿真软件 支持5 个进給轴/主轴 8.4彩色显示屏，800x600高清分辨率 PPU和驱动器之间通过总线通讯 精优曲面功能适用于模具加工 具备驱动优化的自动调整功能 摩擦补偿 具备更多软件选项： 具备双向螺距误差补偿 3、机床硬件参数 三轴联动、配置滚珠丝杆●配有冷却系统(G代码控制水泵)●配有电子手轮●伺服驱动器：SINAMICS V70 伺服电机：西门子SIMOTICS S-1FL6 重复定位精度：0.02mm●最大钻孔直径：13mm●最大铣削直径： 13mm●系统分辨率：0.001mm●工作台尺寸：460 ×160mm●X/Y/Z 方向行程：300/175/270mm ●工作台 T 型槽尺寸：12 mm●工作台 T 型槽个数：3●主轴端部至工作台面距离 320mm 工作台面距地面高度 780mm ●主轴锥度：ER20●主轴转速范围：100-24000转/分钟 主轴控制方式：变频器控制●快速移动速度：9000mm/min●主轴电机功率：2.2kw 整套设备功率：2.8kw●使用电压：AC380V/50Hz

型号：YN02 名称：数控车床维修实验台 一、设备简述 实训系统包含数控系统应用、PLC控制、变频调速控制、传感器检测、驱动控制、低压电气控制、机械传动等技术，能进行数控车床的安装、接线、调试等操作。 二、设备主要参数          1.输入电源：二相AC380V±10%  50Hz；          2.装置容量：＜2kVA；          3.外形尺寸：≥800×400×1600mm ；（电气控制柜）；                     ≥1100×700×1200mm（实物车床）； 4.安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准。                 三、设备组成及功能 由电气实训柜、标准工业级小型车床等组成，不仅可作为数控车床电气故障的维修实训系统，也可作为数控车床的实际加工操作实训系统。它具有数控系统的安装调试、参数设置、PLC编程、故障诊断与维修、数控车床编程与加工操作等多项功能。 学生在操作台上进行电气维修方面的实训； 完全采用工业化的器件，开放式结构；模块化结构设计，并设计有电气柜，便于实现数控车床各个环节的实训教学。 加工型数控车床，可对钢、铁、铜、铝、有机玻璃、塑料等材料进行实际车削加工。 实训装置的基本配置及功能 电气实训柜采用铁质亚光密纹喷塑结构，为实验开设更便捷，学生实训更方便，面板分为四个大模块,分别为左上角模块,右上角模块,左下角模块,右下角模块，系统配有故障设置模块（模块应安装在实训台面板的背面），老师通过拨动故障设置按钮开关即可实现相应故障设置，学生便通过排除故障来加深对数控技术系统的了解，背面为机床电气，柜内器件布局与实际机床厂的模式一致。电气柜面板上面装有驱动器、主轴调速变频器、电机驱动器、交流接触器、继电器、保险丝座、断路器、开关电源、接线端子排和走线槽等。 2.系统采用三相AC380V交流电源供电，并设有漏电保护器、指示灯指示和保险丝等，具有过载保护、短路保护和漏电保护装置，在电压异常或出现短路情况时自动动作，保护人身和设备安全。 3.数控系统: SINUMERIK 808D ADVANCED 总线型数控系统。 4.X、Z轴由伺服进电机驱动结构，运动方向上设有正负限位、参考点等开关，采用接近式传感器；主轴由直流无刷电机驱动，变频调速控制。 数控车床 数控车床采用机电一体化设计，具有刚性好、精度稳定，可对钢材、铁、铜等材料进行实际加工，能一次完成复杂零件的圆柱面、圆锥面、圆弧面、内孔及公、英制螺纹等切削。 床身和底座等均为铸件结构设计，提供更高的机床动载刚性，确保机床加工时精度稳定。导轨采用硬导轨，高频淬火；床鞍采用贴塑工艺，寿命长，精度保持性好。 高精度滚珠丝杠通过柔性联轴器与电机直接联结，消除因安装角度误差而对丝杠的影响。 机床安装内、外防护装置，一方面保证机床在切削加工时防止铁屑、冷动液飞溅，保护机床各运动部件的精度和寿命，防止铁屑飞出伤人等；另一方面又可提高机床外观美，使机床造型美观大方、安全，宜人操作。 具备冷却、润滑系统，确保机床加工精度、延长机床使用寿命。 主要参数如下： 床身最大回转直径： 不小于210mm； 刀架上最大回转直径： 不小于80mm； X/Z轴行程： 不小于80mm/290mm； X轴滚珠丝杠： 研磨、C3级、规格1605； Z轴滚珠丝杠： 研磨、C3级、规格2004； 主电机功率： 不小于0.55kW； 主轴转速范围： 100～2500rpm； 主轴卡盘： 不小于φ100； 主轴通孔直径： 不小于20mm； 主轴孔锥度： 莫氏3号； 工作台快速移动速度： 不小于3000mm/min； 最大切削进给速度： 不小于2000mm/min； 定位精度： 不小于0.02mm； 重复定位精度： ±0.015mm； 电动刀架： 四工位电动刀架； 刀杆截面尺寸： 不小于10mm×10mm； 尾架套筒锥度： 莫氏2号； 尾座套筒行程： 不小于60mm； 机床重量： 不小于200kg。 四、基本实训项目 1、主要器件介绍         1.1  SINUMERIK 808D ADVANCED 数控系统      1.2  SINAMICS伺服驱动及伺服电机 1.4  冷却电机 1.5  开关电源 2、数控系统认识实验 2.1 认识数控系统操作面板（PPU） 2.2 认识机床控制面板（MCP） 2.3 认识数控系统软件介面 2.4 认识数控系统操作面板接口 2.5 认识伺服驱动器接口      2.6 认识变频主轴系统 2.7 认识数控机床电路 3、数控机床电路的设计与接线实验 3.1 电路设计、设备安装和电路连接 3.2 机械部件装配与调整 3.3 数控机床的功能调试 3.4 机电联调与故障排除 3.5数控车床机电联调 4、故障诊断及排除实验  4.1 数控车床故障诊断与排除 4.2数控车床几何精度检测 4.3数控车床的程序编制与加工 4.4数控车床编程 4.5数控车床加工 4.6数控机床的保养和维护 5、参数设置实验 5.1  数控系统参数备份实验        5.2  进给轴参数设定   五、设备主要配置清单 表1：基本配置 序号 名  称 主要部件、器件及规格 数量   电气实训柜 ≥800×400×1600mm mm 1套   实物车床 ≥1100×700×1200mm 1台   数控系统 SINUMERIK 808D ADVANCED 总线型数控系统 1套   电机驱动器 Simotics S-1FL6 2套   XZ电机 Simotics S-1FL6 2台   电子手轮 手摇脉冲发生器 1只   主轴系统 主轴电机与主轴调速驱动器 1套   刀架 4工位电动刀架 1套   电器元件 漏电保护器、断路器、继电器、传感器、交流接触器等 1套   PLC PLC控制系统 1套   主轴编码器 主轴测速车螺纹用编码器 1套   链接导线 实训用快速插拔式电气链接导线，检修用工具套件，常用加工用各种刀具 1套