工作原理
工件在加工中心上经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同加工工序，自动选择及更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给速度和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能，依次完成工件多个面上多工序的加工。并且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高。
加工中心由于工序的集中和自动换刀，减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间，使机床的切削时间达到机床开动时间的80%左右(普通机床仅为15～20%)；同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间，缩短了生产周期，具有明显的经济效果。加工中心适用于零件形状比较复杂、精度要求较高、产品更换频繁的中小批量生产。
与立式加工中心相比较，卧式加工中心结构复杂，占地面积大，价格也较高，而且卧式加工中心在加工时不便观察，零件装夹和测量时不方便，但加工时排屑容易，对加工有利。
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分类
按加工工序分类
加工中心按加工工序分类，可分为镗铣与车铣两大类。
1．镗铣
2．车铣
按控制轴数分类
按控制轴数可分为：
1．三轴加工中心
2．四轴加工中心
3．五轴加工中心。
按主轴与工作台相对位置分类
(1)卧式加工中心：是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，主要适用于加工箱体类零件。
卧式加工中心一般具有分度转台或数控转台，可加工工件的各个侧面；也可作多个坐标的联合运动，以便加工复杂的空间曲面。
(2)立式加工中心：是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小 型壳体类复杂零件。
立式加工中心一般不带转台，仅作顶面加工。
此外，还有带立、卧两个主轴的复合式加工中心，和主轴能调整成卧轴或立轴的立卧可调式加工中心，它们能对工件进行五个面的加工。
(3)万能加工中心(又称多轴联动型加工中心)：是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化，完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。
多工序集中加工的形式扩展到了其他类型数控机床，例如车削中心，它是在数控车床上配置多个自动换刀装置，能控制三个以上的坐标，除车削外，主轴可以停转或分度，而由刀具旋转进行铣削、钻削、铰孔和攻丝等工序，适于加工复杂的旋转体零件。
按可加工工件类型分
（1）镗铣加工中心
镗铣加工中心是最先发展起来且目前应用最多的加工中心，所以人们平常所称的加工中心一般就指镗铣加工中心。其各进给轴能实现无级变速，并能实现多轴联动控制，主轴也能实现无级变速，能实现刀具的自动夹紧和松开(装刀卸刀)，带有自动排屑和自动换刀装置。其主要工艺能力是以镗铣为主，还可以进行钻、扩、铰、锪、攻螺纹等加工。其加工对象主要有：加工面与水平面的夹角为定角(常数)的平面类零件，如盘、套、板类零件；加工面与水平面的夹角呈连续变化的变斜角类零件；箱体类零件；复杂曲面(凸轮、整体叶轮、模具类、球面等)；异形件外形不规则，大都需要点、线、面多工位混合加工)。
（2）车削中心
车削中心是在数控车床的基础上，配置刀库和机械手，使之可选择使用的刀具数量大大增加。车削中心主要以车削为主，还可以进行铣、钻、扩、铰、攻螺纹等加工。其加工对象主要有：复杂零件的锥面、复杂曲线为母线的回转体。在车削中心上还能进行钻径向孔、铣键槽、铣凸轮槽和螺旋槽、锥螺纹和变螺距螺纹等加工。车削中心一般还具有以下两种先进功能。
1)动力刀具功能 即刀架上某些刀位或所有的刀位可以使用回转刀具(如铣刀、钻头)通过刀架内的动力使这些刀具回转。
2)c 轴位置控制功能 即可实现主轴周向的任意位置控制。实现X—C、Z—C联动。另外，有些车削中心还具有Y 轴功能。
（3）五面加工中心
五面加工中心除一般加工中心的功能外，最大特点是具有可立卧转换的主轴头，在数控分度工作台或数控回转工作台的支持下，就可实现对六面体零件(如箱体类零件)的一次装夹，进行五个面的加工。这类加工中心不仅可大大减少加工的辅助时间，还可减少由于多次装夹的定位误差对零件精度的影响。
（4）车铣复合加工装备
顾名思义，车铣复合加工装备是指既具有车削功能又具备铣削加工功能的加工装备。从这个意义上讲，上述的车削中心也属该类型的加工装备。但这里所说的一般是指大型和重型的车铣复合加工装备，其中车和铣功能同样强大，可实现一些大型复杂零件(如大型舰船用整体螺旋桨)的一次装夹多表面的加工，使零件的型面加工精度、各加工表面的相互位置精度(如螺旋桨桨叶型面、定位孔、安装定位面等的相互位置精度)由装备的精度来保证。由于该类装备技术含量高，因此不仅价格高，而且由于有较明显的军工应用背景，因此被西方发达国家列为国家的战略物质，通常对我国实行限制和封锁。
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优点
工件在加工中心上经一次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次 加工中心完成工件几个面上多工序的加工。并且有多种换刀或选刀功能，从而使生产效率大大提高。
加工中心由于工序的集中和自动换刀，减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间，使机床的切削时间达到机床开动时间的80%左右(普通机床仅为15～20%)；同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间，缩短了生产周期，具有明显的经济效果。加工中心适用于零件形状比较复杂、精度要求较高、产品更换频繁的中小批量生产。
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加工中心与数控机床
与数控铣床相同的是，加工中心同样是由计算机数控系统(CNC)、伺服系统、机械本体、液压系统等各部分组成。
但加工中心又不等同于数控铣床，加工中心与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换刀具的功能，通过在刀库安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现钻、镗、铰、攻螺纹、切槽等多种加工功能。
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维护
加工中心定期检查项目
1、主轴在额定最高转速下运转轴承状态 测振仪
2、设备水平检测 水平仪
3、X/Y/X轴相互垂直度检测 方箱/角尺
4、X/Y/Z轴重复定位精度检测 激光干涉仪（视设备品牌可以自动补偿） 5、X/Y/Z轴累计误差检测 激光干涉仪（视设备品牌可以自动补偿） 卧式加工中心6、主轴300mm径向跳动检测
7、主轴与工作台面的垂直度检测
8、X/Y/Z轴滚珠丝杠轴承状态检测、
9、X/Y/Z轴丝杠状态检测
加工中心定期保养项目
机械部份
1、 检查润滑系统，压力表状态，清洗润滑系统过滤网，更换润滑油，疏通油路，
2、 检查气路系统，清洁空气过滤网，消除压力气体的泄漏。
3、 检查液路系统，清洁过滤器、清洗油箱，更换或过滤油液。可能的情况下，更换密封件。
4、 紧固各传动部件，更换不良标准件。
5、 油脂润滑部位，按要求，加注润滑脂
6、 清洁、清洗各传动面，
7、 检查刀库、机械手状态，分析机械手磨损状态，向客户提出更换建议。
8、 修复修正外部元件的损坏件。
9、 检查防护罩状态。准确的将信息反馈给客户。
电气部份
10、清洁控制柜内电气元件，检查、紧固接线端子的紧固状态。
11、清洗、清洁数控系统控制模块、电路板，清洁风扇，空气过滤网，清洁散热装置，
12、清洁伺服电机风扇叶片。
13、清洁操作面板内部元件，电路板、风扇。检查插接件的紧固状态。
加工中心安全规则
1．必须遵守加工中心安全操作规程。
2．工作前按规定应穿戴好防护用品，扎好袖口，不准戴围巾、戴手套、打领带、围围裙，女工发辫应挽在帽子内。
3．开机前检查刀具补偿、机床零点、工件零点等是否正确。
4．各按钮相对位置应符合操作要求。认真编制、输入数控程序。
5．要检查设备上的防护、保险、信号、位置、机械传动部分、电气、液压、数显等系统的运行状况，在一切正常的情况下方可进行切削加工。
6．加工前机床试运转，应检查润滑、机械、电气、液压、数显等系统的运行状况，在一切正常的情况下方可进行切削加工。
7．机床按程序进入加工运行后，操作人员不准接触运动着的工件、刀具和传动部分，禁止隔着机床转动部分传递或拿取工具等物品。
8．调整机床、装夹工件和刀具以及擦拭机床时，必须停车进行。
9．工具或其它物品不许放在电器、操作柜及防护罩上。
10．不准用手直接清除铁屑，应使用专门工具清扫。
11．发现异常情况及报警信号，应立即停车，请有关人员检查。
12．不准在机床运转时离开工作岗位，因故要离开时，将工作台放在中间位置，刀杆退回，必须停车，并切断主机电源。
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加工中心操作规范与注意事项分析
一、加工中心上工件中的规范操作
1．上工件前应把X、Y方向副板上的铁屑清理干净，工作台面一定要擦干净，应检查是否因为床身废料过多导致XY移动顶死床轴的现象。工件四周应倒角去毛刺，避免不平造成错位；
2．压铸模毛料加工程式中刀径前带Z符号，铣座框程式中刀径前带K符号，电极程式中刀径前带J符号，正常刀径不带符号。粗精加工看程式单符号直径选择刀径；
3．上工件时检查工件基准，是否与图纸基准一致，如有异立即与编程者一同检讨，操机者原则上要以基准加工不得随意更改。模框平面，如顶面对刀必须XY校表。原则上一切基准都要检讨后方可加工；
4．毛料产品可用工艺压条，精加工必须用工艺板装夹。工艺板超出工作台，特别是Y方向，应注意行程，当心工艺板顶死机床；
5．压条三分之二处为锁螺杆处，压条后头应比前头一般高0.25-0.5之间为宜，以免工件因振动松开，造成工件移位严重报废；
6．装夹靠山，想一想工作时是否会松动，应有十分的把握避免断刀、移位报废；
7．每次上工件前，XYZ归原点。要养成好的习惯，应避免操作不当，超行程XYZ未归原点带来工件报废；
8．修模(二次上机床)应找好基准位，然后XY水平方向校表，应避免忘了校表导致严重错位造成报废。
二、工件加工时的注意事项
1．机床工作前，开机热身10分钟方可下刀；[1]
2．工件加工时应重新检查程序下刀点，刀具大小是否与程序单符号统一(Z.J.K)，做到加工规迹心中有数。特别是刀具千万不可拿错，造成报废。如有异立即与编程者一同检讨，操机者不得随意加工；
3．工件加工时应有意识试刀，特别是大工件(程序单必须写明尺寸)第一刀走完要用卡尺检验座标是否中心，造成错位报废；
4．大镶件或大铜公(100MM以上)加工(一般要按中心分)，若有特殊原因要偏座标，一定得考虑工件的垂直度是否在加工范围内，以免加工不出，造成报废；
5．对刀具是否可加工要心中有数，认为不合理可提出改刀路换刀具。深型腔加工特别是精加工要随时检查刀具的磨损度，适时停机转刀片。钨钢刀可听声音、加工光洁度来判别是否要磨刀；
6．毛料中途加工或淬火后加工中连续碰掉刀片(不应超过两片)，应立即停机检讨，根据实际情况改变加工工艺或改正刀路轨迹；
7．加工中途应适时清理床身铁屑，特别是拖板上铁屑，避免顶死，造成拖板卡死脱节报费，特别是M55型Y方向与Z方向交汇处空间设计不够高，更应多清理为好；
8．Z方向对刀基准位应同一点，最好用一个已铣到位的平面来检测是否对刀准确，避免上下刀有台阶发生；
9．刀具长短应加工深度+安全长度一般为3-5毫米，实际操作中可在工件中(已加工)模拟一下，特别是用加长杆的更要谨慎；
10．深型腔加工避免不了用长刀具，因此刀越长越容易中途因刀发弹掉刀，估计情况适时停机紧刀，在刀柄里应不少于55毫米；
11．毛料加工要防局部有硬料杂质或排屑不良，深型腔加工要防中途长刀发弹掉刀，4R0以下刀具要防钢性不足断刀，16R4是所有刀片R角刀中最易掉螺丝的危险刀具，操作中禁止离开机床；
12．对模框有配合的地方，要在加工一部份中(一般10MM)，检测一下加工精度，适时调整刀具磨损，机床可适当补值。更应撑握最佳进给，避免重加工；
13．对修模或二次以上机床要先试刀，确认没问题方可加工。
三、工件完工后注意事项
1．完工后检查加工实际情况，如有疑问可请模具工看看再说，是否接平，加工到位，二次加工有否基准位等等；
2．工件完工工艺压条工艺板一律竖放，以免变形，影响精度。
四、刀具的管理
开粗，半精，精加工和电极加工刀具分开工作，白钢刀下刀套上塑壳(避免刃口碰伤)，电极加工用的乌钢刀与钢铁加工用的乌钢刀各自分工加工。
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加工中心刀库
加工中心的自动换刀装置由存放刀具的刀库和换刀机构组成。刀库种类很多，常见的有盘式和链式两类。链式刀库存放刀具的容量较大。
换刀机构在机床主轴与刀库之间交换刀具，常见的为机械手；也有不带机械手而由主轴直接与刀库交换刀具的，称无臂式换刀装置。
加工中心刀库分为圆盘式刀库及机械手刀库两种 一﹑圆盘式刀库
圆盘式刀库应该称之为固定地址换刀刀库，即每个刀位上都有编号，一般从1编到12、18、20、24等，即为刀号地址。操作者把一把刀具安装进某一刀位后，不管该刀具更换多少次，总是在该刀位内。
1． 制造成本低。主要部件是刀库体及分度盘，只要这两样零件加工精度得到保证即可，运动部件中刀库的分度使用的是非常经典的“马氏机构”，前后、上下运动主要选用气缸。装配调整比较方便，维护简单。一般机床制造厂家都能自制。
2． 每次机床开机后刀库必须“回零”，刀库在旋转时，只要挡板靠近（距离为0.3mm左右）无触点开关，数控系统就默认为1号刀。并以此为计数基准，“马氏机构”转过几次，当前就是几号刀。只要机床不关机，当前刀号就被记忆。刀具更换时，一般按最近距离旋转原则，刀号编号按逆时针方向，如果刀库数量是18，当前刀号位8，要换6号刀，按最近距离换刀原则，刀库是逆时针转。如要换10号刀，刀库是顺时针转。
机床关机后刀具记忆清零。
3． 固定地址换刀刀库换刀时间比较长国内的机床一般要8秒以上（从一次切削到另一次切削）。
4． 圆盘式刀库的总刀具数量受限制，不宜过多，一般40#刀柄的不超过24把，50#的不超过20把，大型龙门机床也有把圆盘转变为链式结构，刀具数量多达60把。
二﹑机械手刀库
机械手刀库换刀是随机地址换刀。每个刀套上无编号，它最大的优点是换刀迅速、可靠。
1． 制造成本高。刀库有一个个刀套链式组合起来，机械手换刀的动作有凸轮机构控制，零件的加工比较复杂。装配调试也比较复杂，一般由专业厂家生产，机床制造商一般不自制。
2． 刀号的计数原理。与固定地址选刀一样，它也有基准刀号：1号刀。但我们只能理解为1号刀套，而不是零件程序中的1号刀：T1。系统中有一张刀具表。它有两栏。一栏是刀套号，一栏是对应刀套号的当前程序刀号。假如我们编一个三把刀具的加工程序，刀具的放置起始是1号刀套装T1（1号刀），2号刀套装T2，3号刀套装T3，我们知道当主轴上T1在加工时，T2刀即准备好，换刀后，T1换进2号刀套，同理，在T3加工时，T2就装在3号刀套里。一个循环后，前一把刀具就安装到后一把刀具的刀套里。数控系统对刀套号及刀具号的记忆是永久的，关机后再开机刀库不用“回零”即可恢复关机前的状态。如果“回零”，那必须在刀具表中修改刀套号中相对应的刀具号。
3． 机械手刀库换刀时间一般为4秒（从一次切削到另一次切削）。
4． 刀具数量一般比圆盘刀库多，常规有18、20、30、40、60等
5． 刀库的凸轮箱要定期更换起润滑、冷却作用的齿轮油。
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加工中心操作要点
作为一个熟练的操作人员，必须在了解加工零件的要求、工艺路线、机床特性后，方可操纵机床完成各项加工任务。因此，整理几项操作要点供参考：
．为了简化定位与安，夹具的每个定位面相对加工中心的加工原点，都应有精确的坐标尺寸。
．为保证零件安装方位与编程中所选定的工件坐标系及机床坐标系方向一致性，及定向安装。
． 能经短时间的拆卸，改成适合新工件的夹具。由于加工中心的辅助时间已经压缩得很短，配套夹具的装卸不能占用太多时间。
． 夹具应具有尽可能少的元件和较高的刚度。
．夹具要尽量敞开，夹紧元件的空间位置能低则低，安装夹具不能和工步刀具轨迹发生干涉。
．保证在主轴的行程范围内使工件的加工内容全部完成。
． 对于有交互工作台的加工中心，由于工作台的移动、上托、下托和旋转等动作，夹具设计必须防止夹具和机床的空间干涉。
．尽量在一次装夹中完成所有的加工内容。当非要更换夹紧点时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏定位精度，必要时在工艺文件中说明。
． 夹具底面与工作台的接触，夹具的底面平面度必须保证在0.01—0.02mm以内，表面粗糙度不大于Ra3.2um。
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SAJ S350矢量变频器在加工中心的应用特点
S350系列是新一代高性能矢量变频器，有如下特点：
■采用最新高速电机控制专用芯片DSP，确保矢量控制快速响应
■硬件电路模块化设计，确保电路稳定高效运行
■外观设计结合欧洲汽车设计理念，线条流畅，外形美观
■结构采用独立风道设计，风扇可自由拆卸，散热性好
■无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控制均可选择
■强大的输入输出多功能可编程端子，调速脉冲输入，两路模拟量输出
■独特的“挖土机”自适应控制特性，对运行期间电机转矩上限自动限制，有效抑制过流频繁跳闸
■宽电压输入，输出电压自动稳压（AVR），瞬间掉电不停机，适应能力更强
■内置先进的 PID 算法 ，响应快、适应性强、调试简单 ； 16 段速控制，简易PLC 实现定时、定速、定向等多功能逻辑控制，多种灵活的控制方式以满足各种不同复杂工况要求
■内置国际标准的 MODBUS RTU ASCII 通讯协议，用户可通过PC/PLC控制上位机等实现变频器485通讯组网集中控制
三坐标做为一种精密的测量仪器，三坐标保养对三坐标测量机的寿命起到很重要的作用,如果维护及保养做得及时，就能延长机器的使用寿命，并使三坐标精度得到保障、故障率降低。为使客户更好地掌握和用好三坐标测量机，现列出日常三坐标保养规程。
一．开机前的准备
1．三坐标测量机对环境要求比较严格，应按合同要求严格控制温度及湿度；
2． 三坐标测量机使用气浮轴承，理论上是永不磨损结构，但是如果气源不干净，有油．水或杂质，就会造成气浮轴承阻塞，严重时会造成气浮轴承和气浮导轨划伤，后果严重。所以每天要检查机床气源，放水放油。定期清洗过滤器及油水分离器。还应注意机床气源前级空气来源，（空气压缩机或集中供气的储气罐）也要定期检查；
3． 三坐标测量机的导轨加工精度很高，与空气轴承的间隙很小，如果导轨上面有灰尘或其它杂质，就容易造成气浮轴承和导轨划伤。所以每次开机前应清洁机器的导轨，金属导轨用航空汽油擦拭（120或180号汽油），花岗岩导轨用无水乙醇擦拭。
4．切记在保养过程中不能给任何导轨上任何性质的油脂；
5．定期给光杆、丝杆、齿条上少量防锈油；
6．在长时间没有使用三坐标测量机时，在开机前应做好准备工作：控制室内的温度和湿度(24小时以上)，在南方湿润的环境中还应该定期把电控柜打开，使电路板也得到充分的干燥，避免电控系统由于受潮后突然加电后损坏。然后检查气源、电源是否正常；
7．开机前检查电源，如有条件应配置稳压电源，定期检查接地，接地电阻小于4欧姆。
二．工作过程中：
1．被测零件在放到工作台上检测之前，应先清洗去毛刺，防止在加工完成后零件表面残留的冷却液及加工残留物影响测量机的测量精度及测尖使用寿命；
2．被测零件在测量之前应在室内恒温，如果温度相差过大就会影响测量精度；
3．大型及重型零件在放置到工作台上的过程中应轻放，以避免造成剧烈碰撞，致使工作台或零件损伤。必要时可以在工作台上放置一块厚橡胶以防止碰撞；
4．小型及轻型零件放到工作台后，应紧固后再进行测量，否则会影响测量精度；
5．在工作过程中，测座在转动时(特别是带有加长杆的情况下)一定要远离零件，以避免碰撞；
6．在工作过程中如果发生异常响声或突然应急，切勿自行拆卸及维修
三、操作结束后
1．请将Z轴移动到下方，但应避免测尖撞到工作台；
2．工作完成后要清洁工作台面；
3．检查导轨，如有水印请及时检查过滤器。如有划伤或碰伤也请及时与本公司联系，避免造成更大损失；
4．工作结束后将机器总气源关闭。
总之，不管是哪个品牌的三坐标，都需要做三坐标保养，不然不仅三坐标精度得不到保证，三坐标寿命也会减短。
每日：
开机前
1、检查并放掉空压机、过滤器、储气罐、管道中的水。在阴雨天时，每四小时就要检查一次。
2、在打开空调的情况下，用擦拭纸和无水酒精擦拭测量机导轨（机器外罩和主、辅腿只能用水擦拭）。并清洁室内环境，并保持清洁。
3、检查测量机导轨区域内是否有障碍物，测座旋转时测头是否会碰撞台面或工件。
4、检查测量机各电缆、气管、地线等连接正常、可靠。
5、检查室内温、湿度是否在要求范围内（20℃±2℃，40％～65％）。
6、打开气源开关，检查输入的气源压力是否符合要求（≥0.55Mp），打开冷冻式除水器电源。
7、打开UPS电源，检查电源是否正常（220V±10％）。
8、开机顺序：打开计算机启动完成后，打开控制系统电源，打开测座、测头控制器电源（如果有）。
9、保持好检测间的温度条件，与检测无关人员不得随意进出检测间。
10、保持好检测间湿度，避免放假前用水擦洗地板等清洁工作，应在上班时打扫。
11、检测零件时，应保证被测零件在检测间的恒温时间（4小时）。
关机前
将测座运动到安全位置，测头旋转到90，0角度。
退出测量软件，关闭控制系统，关闭测座、测头控制器电源。关闭计算机电源。
关闭气源开关、冷冻式除水机开关。关闭UPS电源开关。
检查测量机已完全停气。
每月：
1、测量典型零件，检查测量机精度是否有很大的变化，能否满足要求。在季节变化或环境条件变化时尤其需要检查。
2、检查过滤器是否清洁。检查供气管道是否清洁。
每季：
1、清洗过滤器滤心。
2、季节变更时，检查环境条件温、湿度变化情况。
3、检测典型零件，确定测量机精度变化情况。
4、检查探测系统即测头精度。估算测头寿命，适当准备备件（尤其是触发式测头）。
每年：
1、建议每年进行测量机精度校准。
2、检查压缩空气管道、储气罐的安全性等。
3、对测量机气浮块、传动带、电机等机械部分进行检查。
4、清洁光栅尺，检查读数头工作状态。
5、对控制系统进行清洁，检查内部电缆头是否松动。
