数控铣床简介

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1、第五章数控铣床简介数控铣床的基本组成5.1主轴部件的端部结构与刀柄5.2进给系统的机械传动结构及元件5.3数控铣床常用刀具和加工工艺范围5.45.1数控铣床的基本组成数控铣床是主要采用铣削方式加工工件的数控机床，能完成各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面、平面曲线和空间曲线等复杂型面的加工。数控铣床主轴安装铣削刀具，在加工程序控制下，安装工件的工作台沿着X、Y、Z坐标轴的方向运动，通过不断改变铣削刀具与工件之间的相对位置，加工出符合图纸要求的工件。5.1.1数控铣床的构成和功能数控铣床具有以下特点:（1）半封闭或全封闭式防护（2）主轴无级变速且变速范围宽（

2、3）采用手动换刀，刀具装夹方便（4）一般为三坐标联动数控铣床多为三坐标（即X、Y、Z三个直线运动坐标）、三轴联动的机床，可以完成平面轮廓及曲面的加工。（5）应用广泛1.数控机床的分类：（1）数控铣床按主轴布置形式可分为三类：立式、卧式、龙门数控铣床。1）立式数控铣床2）卧式数控铣床卧式数控铣床的主轴轴线与工作台面平行，主要用来加工箱体类零件。卧式数控铣床相比，立式数控铣床，结构复杂，在加工时不便观察，但排屑顺畅。3）龙门式数控铣床工作台宽度在630mm以上的数控铣床，多采用龙门式布局，用于大工件、大平面的加工，主要在汽车、航空航天、机床等行业使用。有两坐

3、标联动、两坐标半联动、三坐标联动和多坐标联动之分。如图是6坐标铣床，X、Y、Z、B、C、W六个轴。（2）按控制联动坐标数分为经济型数控铣床、全功能数控铣床、高速数控铣床和龙门数控铣床。（3）按系统功能经济全功能高速铣床龙门铣床分为开环控制、闭环控制和半闭环控制数控铣床。1）开环控制数控铣床运动部件没有位置检测反馈装置，采用步进电动机驱动（4）按伺服系统的控制方式分类开环控制数控机床结构2）闭环控制数控铣床运动部件上安装有位置测量反馈装置，由直流或交流伺服电动机驱动。闭环控制数控机床结构3）半闭环控制数控铣床将位置检测元件安装在电动机轴端或丝杠轴端，通过角

4、位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位移，与数控装置中的指令位移量相比较，实现差值控制。半闭环控制数控机床结构分为点位控制数控铣床、直线控制数控铣床和轮廓控制数控铣床。（5）按运动轨迹分类轮廓控制铣床加工直线控制铣床加工点位控制铣床加工2．数控机床的构成数控铣床一般由机床本体、数控系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成。机床本体是数控机床的主体，包括：床身、立柱等支承部件；主轴等运动部件；工作台、刀架以及进给运动执行部件、传动部件；此外还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。与传统机床相比，数控铣床的外部造型、整体布局、传动系统与刀具系统的部件

5、结构以及操作机构等都发生了很大的变化，这种变化的目的是为了满足数控技术的要求和充分发挥数控机床的特点。1.底座；2.强电柜；3.变压器箱；4、13、14.伺服电动机；5.主轴变速控制面板；6.床身；7.数控柜；8、11.纵向行程限位开关；9.挡铁；10.操纵台；12.横向滑板；15.升降台；16.纵向滑板3．数控铣床的使用要求（1）便于同时操作和观察（2）刀具、工件装卸、夹紧方便（3）排屑和冷却4．数控铣床的功能（1）直线插补（2）圆弧插补（3）固定循环（4）刀具补偿（5）镜向、旋转、缩放、平移（6）自动加减速控制（7）数据输入输出及DNC功能（8）子程

6、序功能（9）自诊断功能（10）宏程序功能5．数控铣床的发展趋势（1）高速度与高精度化主轴转速在（8000～40000）r/min的数控铣床称为高速铣削数控铣床，其进给速度可达（10～30)m/min。（2）高柔性化（3）多功能化（4）智能化（5）造型宜人化（6）采用好的机床结构5.1.2数控铣床坐标系的定义为了确定机床的运动方向和移动距离，就要在机床上建立一个坐标系，该坐标系就叫机床坐标系，也叫标准坐标系。数控机床上的坐标系采用右手直角笛卡尔坐标系，。右手的大拇指、食指和中指保持相互垂直，拇指的指向为X轴的正方向，食指的指向为Y轴的正方向，中指的指向为Z

7、轴的正方向。A、B、C分别表示其轴线平行于X、Y和Z坐标的旋转运动。根据右手螺旋定则，分别以大拇指指向＋X、＋Y、＋Z方向，其余四指则分别指向＋A、＋B、＋C轴的旋转方向。上述坐标轴正方向，均是假定工件不动，刀具相对于工件作进给运动而确定的方向，即刀具运动坐标系。右手直角笛卡尔坐标系确定原则：（1）刀具相对静止、工件运动的原则这样编程人员在不知是刀具移近工件还是工件移近刀具的情况下，就可以依据零件图纸，确定加工的过程。（2）标准坐标系原则：即机床坐标系确定机床上运动的大小与方向，以完成一系列的成形运动和辅助运动。（3）运动方向的原则：数控机床的某一部件运

8、动的正方向，是增大工件与刀具距离的方向。各坐标轴确定（1）Z轴通常把传递切削力的