数控编程与操作 教学课件 作者 吕宜忠 第3章数控铣床与加工中心编程与操作1.ppt

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1、3.1概述3.1.1数控铣床和加工中心的分类、组成及结构特点1.数控铣床的分类（1）立式数控铣床立式数控铣床的主轴轴线与工作台面垂直，是数控铣床中最常见的一种布局形式，主要有以下两种：1）工作台纵、横向移动并升降，主轴只完成主运动。目前小型数控铣床一般采用这种方式。2）工作台纵、横向移动，主轴升降。这种方式一般运用在中型数控铣床中。立式数控铣床结构简单，工件安装方便，加工时便于观察，但不便于排屑。（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。与立式数控铣床相比，卧式数控铣床结构复杂，在加工时不便观察，但排屑顺畅。（3）龙门式数控铣床大型数控立式铣床多采用龙

2、门式布局，在结构上采用对称的双立柱结构，以保证机床整体刚性、强度。主轴可在龙门架的横梁与溜板上运动，而纵向运动则由龙门架沿床身移动或由工作台移动实现，其中工作台床身特大时多采用前者。龙门式数控铣床适合加工大型零件，主要在汽车、航空航天、机床等行业使用。2.加工中心的分类（1）立式加工中心：立式加工中心是指主轴轴心线为垂直状态设置的加工中心。（2）卧式加工中心：卧式加工中心是指主轴轴心线为水平状态设置的加工中心。（3）龙门式加工中心：龙门式加工中心的主轴多为垂直设置，除自动换刀装置以外，还带有可更换的主轴头附件，数控装置的软件功能也较齐全，能够一机多用，尤其适用于大型或形状复杂的工件。（4）

3、复合加工中心：复合加工中心是指在一台加工中心上有立、卧两个主轴，或主轴可改变90º的角度，或工作台可带动工件一起旋转90º的加工中心。3.数控铣床的组成与结构特点（1）铣床主机：铣床主机是数控铣床的机械本体，包括床身、主轴箱、工作台和进给机构等。（2）控制部分：控制部分是数控铣床的控制核心，本书讲述的CNC系统是FANUC0i-M系统。（3）驱动部分：驱动部分是数控铣床执行机构的驱动部件，包括主轴电动机和进给伺服电动机等。（4）辅助部分：辅助部分是数控铣床的一些配套部件，包括刀库、液压装置、气动装置、冷却系统、润滑系统和排屑装置等。4.加工中心的组成加工中心和数控铣床具有相似的用途和工艺特

4、点，它们的几大构件也相同，主要有床身、立柱、滑座、工作台、主轴箱、自动换刀装置、数控装置、伺服驱动装置、检测装置、液压系统和气压系统等组成。3.1.2数控铣床和加工中心的加工对象及技术参数1.数控铣床的主要加工对象（1）平面类零件目前在数控铣床上加工的大多数零件属于平面类零件。平面类零件是指加工面平行或垂直于定位面，或加工面与水平面的夹角为定角的零件，如图3-3所示。（2）曲面类零件：加工面为空间曲面的零件。（3）变斜角类零件：加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件。（4）孔及螺纹：一般数控铣都有镗、钻、铰功能，采用定尺寸刀具进行钻、扩、铰、镗及攻螺纹等。2.加工中心的主要加工对象（1）箱体

5、类工件：一般是指具有多个孔系，内部有型腔和空腔，在长、宽、高方向有一定比例的零件。（2）复杂曲面类工件：这类工件是指由复杂曲线、曲面组成的工件。（3）异形件：是外形不规则、大多需要点、线、面多工位混合加工的零件。（4）盘、套、板类工件：包括带有键槽和径向孔，端面分布有孔系、有曲面的盘、套或轴类工件；具有较多孔加工的板类零件。（5）特殊加工：在熟练掌握了加工中心的功能之后，配合一定的工装和专用工具，利用加工中心可完成一些特殊的工艺内容3.数控铣床和加工中心的主要技术参数3.2数控铣削加工工艺3.2.1铣削方式的确定1.周铣在铣床上，用铣刀圆周面上的齿刃铣削平面的方法称为周铣，周铣有逆铣和顺铣

6、两种方式。（1）顺铣：在铣刀切削刃与工件已加工面的接触处，铣刀的旋转方向与工件进给方向相同的铣削方式称为顺铣。（2）逆铣：在铣刀切削刃与工件已加工面的接触处，铣刀的旋转方向与工件进给方向相反的铣削方式称为逆铣。（3）顺铣与逆铣的判断方法：铣削外轮廓时顺铣、逆铣与进给的关系如图3-12所示；铣削内轮廓时顺铣、逆铣与进给的关系如图3-13所示。（4）顺铣与逆铣的选择：当工件表面无硬皮、机床进给机构无间隙时，应选择顺铣加工方式。精铣时，尤其是零件材料为铝镁合金，钛合金或耐热合金时，应尽量采用顺铣。当工件表面有硬皮、机床进给机构有间隙时，应选择逆铣加工方式。2.端铣在铣床上，用铣刀的端面齿刃铣削平

7、面的方法称为端铣。根据铣刀与工件之间的相对位置不同，端面铣削可分为对称铣削和非对称铣削两种。（1）对称铣削：工件的中心处于铣刀的中心位置时的铣削，称为对称铣削。（2）非对称铣削工件的铣削层宽度偏在铣刀一边时的铣削，亦即铣刀中心与铣削层宽度的对称线处在偏心状态下的铣削，称为非对称铣削。非对称铣削有逆铣和顺铣两种。铣削时大部分为逆铣，少部分为顺铣的非对称铣削方式称为非对称逆铣；铣削时大部分为顺铣，少部分为逆铣的非对称铣削方式